CN107513400B - 炼油装置防结盐方法及防结盐系统和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了炼油装置防结盐方法及防结盐系统和应用,涉及防结盐技术领域。该炼油装置防结盐方法,将洗盐工艺设立在炼油装置外部,即在铵盐结晶之前将腐蚀介质移出炼油装置,可最大程度消除铵盐对主体设备的影响,提高装置运转周期和使用寿命,改善现有技术中向塔内直接注水冲洗和溶解已生成的铵盐对设备内部造成的腐蚀失效,以及侧线抽出铵盐水溶液影响后续装置平稳运行的缺陷。本发明还提供了炼油装置防结盐系统,包括气相抽出管路、气液混合器、旋流器、分离罐和回流总管,通过气相抽出管路将腐蚀介质移出炼油装置后,并依次通过气液混合器、旋流器和分离罐将其分离成气相、油相和含盐水溶液,气相和油相返至炼油装置内,含盐水溶液则排出。
Description
技术领域
本发明涉及防结盐技术领域,具体而言,涉及炼油装置防结盐方法及防结盐系统和应用。
背景技术
据不完全统计,自2005年以来,我国石化行业(例如炼油装置)因铵盐结晶和由结晶导致腐蚀泄露引起的非计划停工事故平均高达每年10余次,常出现于常减压塔、催化分馏塔、焦化分馏塔的塔顶等部位,严重影响装置的安全、稳定、长周期运行,对炼厂的经济效益产生强烈的负面作用。该问题的存在使得设备内部传质、传热效果下降,继而因温度、压力失控而被迫停工,当有少量液态水存在时又会发生电化学腐蚀而造成设备和管线腐蚀泄露。由于结盐过程复杂,影响因素众多,难以通过工艺过程严格把控,同时因结盐引起的腐蚀又具有明显的局部性、突发性和灾难性,特别是含水、腐蚀性、多相流作用下引起的腐蚀穿孔机理更为复杂,是长期困扰流体管道安全运行的关键技术难题。
针对铵盐结晶问题,工业上常使用注水清洗的方法来缓解。在水洗过程中铵盐溶于水形成酸性较强的水溶液腐蚀环境,久而久之对设备造成严重腐蚀。冲洗掉而未溶解的铵盐在低流速区易沉积,形成闭塞环境,发生垢下腐蚀。另外,为缓解铵盐沉积而加大注水量,又会因注水流速增大易发生冲刷腐蚀,造成失效。
为解决此类问题,美国API协会、NACE技术委员会、UOP协会等机构与组织先后对石化系统的腐蚀失效进行了大量的调研,分析认为设备结构不合理、工艺防腐方法不科学,是造成设备频繁失效的主要原因。而目前我国炼厂所采用的对策主要集中于向塔内直接注水冲洗和溶解已生成的铵盐,该方法不仅不能避免设备内部不受结盐和腐蚀的影响,而且还存在侧线抽出铵盐水溶液影响后续装置平稳运行的潜在危害。
有鉴于此,特提出本发明以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种炼油装置防结盐方法,通过在炼油装置外部设立洗盐工艺,在铵盐结晶之前将腐蚀介质移出炼油装置,用以最大程度地消除铵盐对主体设备的影响,提高装置的运转周期和使用寿命,以改善现有技术中向塔内直接注水冲洗和溶解已生成的铵盐对设备内部造成的腐蚀失效,以及侧线抽出铵盐水溶液影响后续装置平稳运行的技术问题。
本发明的第二个目的在于提供一种炼油装置防结盐系统,该防结盐系统统设立在炼油装置外部,在铵盐结晶之前将腐蚀介质移出炼油装置并对其进行处理,有效改善了铵盐对于设备内部造成的不良影响。
本发明的第三个目的在于提供一种炼油装置防结盐方法及防结盐系统的应用。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
本发明提供了一种炼油装置防结盐方法,包括如下步骤:
将炼油装置中的气体从气相抽出口抽出,通过气相抽出管路进入气液混合器,并与气液混合器中的净化水充分混合形成气液混合物,然后将气液混合物输送至旋流器中进行气、液初步分离,得到气相和液相;
经旋流器分离得到的气相通过气相回流管道进入回流总管,进而返回至炼油装置内部,液相进入分离罐;
经分离罐分相得到气相、油相和含盐水溶液,气相和油相分别通过气相回流管道、油相回流管道进入回流总管,进而返回至炼油装置内部,含盐水溶液则从分离罐排出。
进一步的,所述炼油装置的气相抽出口设在炼油装置结盐部位之前,且气相抽出口位于炼油装置液面以上并不受液体影响的位置;
优选的,对于结盐部位未知的炼油装置,根据铵盐结晶系数Kp值计算结盐温度,气相抽出口设在其操作温度高于结盐温度15℃-25℃的位置;或,对于结盐部位已知的炼油装置,根据气体的流向,气相抽出口位于气体到达结盐部位之前4~5层塔板的位置。
进一步的,所述炼油装置中的气体从气相抽出口抽出,并通过设置在气相抽出管路上的控制阀和抽气泵控制气体的流量;
优选的,经分离罐分相得到的油相在进入回流总管之前,还包括对油相进行换热升温和加压的步骤。
进一步的,气体经由气相抽出口的抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的1/3-2/3;
优选的,所述气液混合物中液态净化水占所有净化水的质量分数不低于25%;
优选的,所述气液混合物中铵盐的质量浓度小于或等于2%。
本发明还提供了一种炼油装置防结盐系统,采用上述的炼油装置防结盐方法。
进一步的,该炼油装置防结盐系统包括气相抽出管路、气液混合器、旋流器、分离罐和回流总管;
所述气相抽出管路的一端与炼油装置的气相抽出口相连,另一端与所述气液混合器相连,所述气液混合器上设有用于通入净化水的进水口,所述气液混合器与所述旋流器连通,所述旋流器上设有气体出口和液体出口,所述气体出口通过气相回流管道与所述回流总管连通,所述液体出口与所述分离罐连通,所述分离罐上设置有含盐水溶液出口、气相出口和油相出口,所述分离罐的气相出口和油相出口分别通过气相回流管道、油相回流管道与所述回流总管连通,所述回流总管与所述炼油装置的回流口相连。
进一步的,所述炼油装置的气相抽出口设在炼油装置结盐部位之前,且气相抽出口位于炼油装置液面以上不受液体影响的地方;
优选的,对于结盐部位未知的炼油装置,根据Kp值计算结盐温度,该气相抽出口设在其操作温度高于结盐温度15℃-25℃的位置;或,对于结盐部位已知的炼油装置,根据气体的流向,气相抽出口位于气体到达结盐部位之前4~5层塔板的位置。
进一步的,气体经由气相抽出口的抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的1/3-2/3;
优选的,所述气液混合物中液态净化水占所有净化水的质量分数不低于25%;
优选的,所述气液混合物中铵盐的质量浓度小于或等于2%。
进一步的,所述气相抽出管路上设有用于控制气体流量的控制阀和抽气泵;
优选的,所述油相回流管道上设有用于对油相进行换热升温的换热器和对油相进行加压的加压泵。
本发明还提供了上述炼油装置防结盐方法或上述炼油装置防结盐系统在工业防结盐中的应用。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明提供了一种炼油装置防结盐方法,通过在炼油装置外部设立洗盐工艺,使得在铵盐结晶之前将腐蚀介质移出炼油装置,降低腐蚀介质对塔体、塔内件的腐蚀和冲蚀,以最大程度地消除铵盐对主体设备的影响,提高装置的运转周期和使用寿命,以改善现有技术中向塔内直接注水冲洗和溶解已生成的铵盐对设备内部造成的腐蚀失效,塔内注水引起的操作波动或塔负荷猛增,以及侧线抽出铵盐水溶液影响后续装置平稳运行的技术问题;同时,使用净化水与腐蚀介质(抽出的气体)充分接触,溶解效果好,且能够避免水中的S、N化合物对设备的腐蚀,另外,该防结盐方法可减小塔顶油水分离罐尺寸,节省投资;本发明提供的炼油装置防结盐方法,可实现连续在线清洗,对于结盐防控实现积极防控替代以往先结盐后冲洗的消极防控。
(2)本发明提供了一种炼油装置防结盐系统,包括气相抽出管路、气液混合器、旋流器、分离罐和回流总管,该炼油装置防结盐系统设立在炼油装置外部,通过气相抽出管路将腐蚀介质移出炼油装置后,并依次通过气液混合器、旋流器和分离罐将其分离成气相、油相和含盐水溶液,气相和油相重新返回至炼油装置内,含盐水溶液则排出。该炼油装置防结盐系统可在铵盐结晶之前将腐蚀介质移出炼油装置,降低了腐蚀介质对塔体、塔内件的腐蚀和冲蚀,以最大程度地消除铵盐对主体设备的影响,提高装置的运转周期和使用寿命,改善了现有技术中向塔内直接注水冲洗和溶解已生成的铵盐对设备内部造成的腐蚀失效,避免塔内注水引起的操作波动或塔负荷猛增,以及侧线抽出铵盐水溶液影响后续装置平稳运行的技术问题;同时,将净化水注入到气液混合器中与腐蚀介质(抽出的气体)充分接触,溶解效果好,且能够避免水中的S、N化合物对塔的腐蚀,另外,该防结盐系统的使用可减小塔顶油水分离罐尺寸,节省投资;再者,该炼油装置防结盐系统实现了连续在线清洗,由以往先结盐后冲洗的消极防控转变至结盐之前的积极防控。
(3)本发明提供了一种炼油装置防结盐方法或防结盐系统在工业防结盐中的应用,通过采用上述炼油装置防结盐方法或防结盐系统,使得塔器的塔顶结盐现象显著缓解,装置开工周期得以大幅度延长,故该炼油装置防结盐方法或防结盐系统在工业上具有良好的应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为炼油装置防结盐系统的结构示意图。
图标:1-炼油装置;2-气相抽出管路;3-气液混合器;4-旋流器;5-分离罐;6-回流总管;7-换热器;8-加压泵;11-气相抽出口;21-控制阀;22-抽气泵;31-进水口;51-含盐水溶液出口;61-气相回流管道;62-油相回流管道。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面,提供了一种炼油装置防结盐方法,包括如下步骤:
将炼油装置中的气体(腐蚀介质)从气相抽出口抽出,通过气相抽出管路进入气液混合器,并与气液混合器中的净化水充分混合,气体中的NH3、HCl或H2S溶解于净化水中形成气液混合物,然后将气液混合物输送至旋流器中进行气、液初步分离,得到气相和液相;
经旋流器分离得到的气相通过气相回流管道进入回流总管,进而返回至炼油装置内部,液相进入分离罐;
经分离罐分相得到气相、油相和含盐水溶液,气相和油相分别通过气相回流管道、油相回流管道进入回流总管,进而返回至炼油装置内部,含盐水溶液则从分离罐排出。
本发明提供的炼油装置防结盐方法,通过在炼油装置外部设立洗盐工艺,使得在铵盐结晶之前将腐蚀介质移出炼油装置,并通过后续的气液混合器、旋流器以及分离罐的处理,使得腐蚀介质以含盐水溶液的形式排出,降低腐蚀介质对塔体、塔内件的腐蚀和冲蚀,最大程度地消除铵盐对主体设备的影响,提高装置的运转周期和使用寿命,以改善现有技术中向塔内直接注水冲洗和溶解已生成的铵盐对设备内部造成的腐蚀失效,塔内注水引起的操作波动或塔负荷猛增,以及侧线抽出铵盐水溶液影响后续装置平稳运行的技术问题。同时,将腐蚀介质(抽出的气体)与净化水充分接触,溶解效果好,且能够避免水中的S、N化合物对塔的腐蚀,另外,该防结盐方法可减小塔顶油水分离罐尺寸,节省投资。
采用上述洗盐过程,塔内气相中NH3、HCl和H2S等分压降低,有效缓解塔内结盐。该炼油装置防结盐方法可实现炼油装置的连续在线清洗,对于结盐的防控由传统先结盐后冲洗的消极防控变更为铵盐结晶之前的积极防控,防结盐效果更显著。
作为本发明的一种优选实施方式,炼油装置的气相抽出口设在炼油装置结盐部位之前,且气相抽出口位于炼油装置液面以上并不受液体影响的地方。
具体的,对于结盐部位未知的炼油装置,根据Kp值计算结盐温度,进而判断气相抽出口位置。应选择炼油装置内操作温度高于结盐温度15℃-25℃的位置作为气相抽出口;优选的,应选择操作温度高于结盐温度20℃的位置作为气相抽出口。
或,对于结盐部位已知的炼油装置,根据气体的流向,气相抽出口位于气体到达结盐部位之前4~5层塔板的位置。例如,多数塔釜加热的塔设备,塔内气相由塔釜流向塔顶,此时,气相抽出口位于易结盐部位的下部。
通过上述方式,可较为简便且准确的确定气相抽出口在炼油装置上的位置。对于一般塔器而言,气相抽出口的选择方法具有普遍的适用性。
作为本发明的一种优选实施方式,该炼油装置中的气体从气相抽出口抽出,并通过设置在气相抽出管路上的控制阀和抽气泵控制气体的流量。
对于气体抽出速率有特殊的限定。作为本发明的一种优选实施方式,该炼油装置中的气体抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的1/3-2/3;气体抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的典型但非限制性的比例为1/3、0.35、0.40、0.41、0.45、0.50、0.52、0.54、0.56、0.60、0.62、0.65或2/3。
优选的,气体抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的0.4-0.6。
进一步优选的,气体抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的1/2。
通过对气相抽出速率的选择,保证气液混合器中气液混合效果以及旋流分离器的分离效果良好,分离罐内液位恒定。
气液混合器除了气体之外,还需要注入净化水。净化水的注入速率直接影响着除盐效果、能耗和水资源利用率,也是影响本除盐设施尺寸的重要参数。
作为本发明的一种优选实施方式,净化水的注入速率选择步骤如下:
(1)根据形成铵盐的关键组分(如NH3、HCl、H2S)的气相分压、总压力、温度、气相摩尔流率等工艺信息,由经验公式计算出结盐速率。
(2)结盐速率与净化水的注入速率之比应保证形成的气液混合物中的铵盐的质量浓度小于或者等于2%为宜。
(3)注水应保证形成的气液混合物中至少有25%的液态净化水,即气液混合物中液态净化水占所有净化水的质量分数不低于25%。
虽然对于气相抽出速率和净化水注入速率都有限定,但是也需要考虑到在气液混合器中气液相是否能达到匹配。具体操作即根据塔操作弹性范围内,不同的工况条件换算出气相抽出速率和净化水注入速率对照表。根据液位计观察分离罐内液位是否合适,通过调节含盐水溶液的采出速率控制液位高度。若气相抽出速率正常,但净化水大量气化使得分离罐的压力较高,可适当降低净化水温度。
作为本发明的一种优选实施方式,该气液混合器为文丘里气液混合器。文丘里气液混合器可实现气体与净化水的充分混合,有利于NH3、HCl、H2S等气体在净化水中的溶解。
作为本发明的一种优选实施方式,分离罐的油相进入回流总管之前,还包括对油相进行换热升温和加压的步骤。
本发明还提供了一种炼油装置防结盐系统,采用上述的炼油装置防结盐方法进行除盐。
作为本发明的一种优选实施方式,该炼油装置防结盐系统位于炼油装置1的外部,包括气相抽出管路2、气液混合器3、旋流器4、分离罐5和回流总管6,具体如图1所示。
气相抽出管路2的一端与炼油装置1的气相抽出口11相连,另一端与气液混合器3相连,气液混合器3上设有用于通入净化水的进水口31,气液混合器3与旋流器4连通,旋流器4上设有气体出口和液体出口(图中未标识),气体出口通过气相回流管道61与回流总管6连通,液体出口与分离罐5连通,分离罐5上设置有含盐水溶液出口51、气相出口和油相出口(图中未标识),分离罐5的气相出口和油相出口分别通过气相回流管道61、油相回流管道62与回流总管6连通,回流总管6与炼油装置1的回流口相连。
本发明提供了一种炼油装置防结盐系统,包括气相抽出管路、气液混合器、旋流器、分离罐和回流总管,该炼油装置防结盐系统设立在炼油装置外部,通过气相抽出管路将腐蚀介质移出炼油装置后,并依次通过气液混合器、旋流器和分离罐将其分离成气相、油相和含盐水溶液,气相和油相重新返回至炼油装置内,含盐水溶液则排出。该炼油装置防结盐系统可在铵盐结晶之前将腐蚀介质移出炼油装置,降低了腐蚀介质对塔体、塔内件的腐蚀和冲蚀,以最大程度地消除铵盐对主体设备的影响,提高装置的运转周期和使用寿命,改善了现有技术中向塔内直接注水冲洗和溶解已生成的铵盐对设备内部造成的腐蚀失效,避免塔内注水引起的操作波动或塔负荷猛增,以及侧线抽出铵盐水溶液影响后续装置平稳运行的技术问题。
同时,将净化水注入到气液混合器中与腐蚀介质(抽出的气体)充分接触,溶解效果好,且能够避免水中的S、N化合物对塔的腐蚀,另外,该防结盐系统的使用可减小塔顶油水分离罐尺寸,节省投资;再者,该炼油装置防结盐系统实现了连续在线清洗,对于结盐的积极防控替代以往先结盐后冲洗的消极防控,结盐防控效果更佳。
在上述技术方案的基础之上,气相抽出管路2上设有控制阀21和抽气泵22,以更好的控制气相抽出管路2中气体的流量;
优选的,油相回流管道62上设有用于对油相进行换热升温的换热器7和对油相进行加压的加压泵8,具体如图1所示。
另外,应当说明的是,炼油装置的气相抽出口设在炼油装置结盐部位之前,且气相抽出口位于炼油装置液面以上不受液体影响的地方;
具体的,对于结盐部位未知的炼油装置,根据Kp值计算结盐温度,进而判断气相抽出口位置。应选择炼油装置内操作温度高于结盐温度15℃-25℃的位置作为气相抽出口;优选的,应选择操作温度高于结盐温度20℃的位置作为气相抽出口。
或,对于结盐部位已知的炼油装置,根据气体的流向,气相抽出口位于气体到达结盐部位之前4~5层塔板的位置。例如,多数塔釜加热的塔设备,塔内气相由塔釜流向塔顶,此时,气相抽出口位于易结盐部位的下部。
作为本发明的一种优选实施方式,气体经由气相抽出口的抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的1/3-2/3;
优选的,气体经由气相抽出口的抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的1/2。
作为本发明的一种优选实施方式,气液混合物中液态净化水占所有净化水的质量分数不低于25%,典型但非限制性的质量分数例如25%、30%、35%、40%、45%、50%或55%等;
优选的,气液混合物中铵盐的质量浓度小于或等于2%,典型但非限制性的质量浓度例如1.8%、1.5%、1.2%、1.0%、0.8%、0.5%、0.4%或0.2%等。
上述炼油装置防结盐系统的操作方法:炼油装置防结盐系统在操作时,不仅应注意控制分离罐的压力(通过气相回流量调节),还应该根据炼油装置的实际操作参数判断除盐速率是否适当(例如温度、流量、压力降等)。
防结盐系统在开工初期,应首先打开旋流器,然后根据塔内温度控制情况逐渐增大气相抽出速率,同时缓慢增大净化水量,直至气相抽出速率和净化水注入速率匹配良好,且气相抽出速率为上升蒸汽流量的1/3-2/3为止。在达到稳定状态之前,应注意与塔操作状况的匹配,调节防结盐系统的流量需要建立在塔操作稳定的基础之上。当分离罐内液位达到液位计中间位置时,采出含盐水溶液,油相回流返回至炼油装置。
达到稳定状态时,根据压力表和液位计示数监控气、液相进料的匹配情况,同时根据需要微调采出阀,定期对含盐水溶液和回流的油相进行分析,判断油水分离是否充分,以及油水界面是否合理。
防结盐系统在停工之前,应同时关闭分离罐进出口泵或控制阀。停工后,将分离罐内液体放出,清洗分离罐内壁并用氮气保护,避免腐蚀。
本发明还提供了上述炼油装置防结盐方法或上述炼油装置防结盐系统在工业防结盐中的应用。鉴于上述炼油装置防结盐方法或防结盐系统的优势,使得其在工业上有良好的应用。
下面结合具体实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供的一种炼油装置防结盐方法,包括如下步骤:
将炼油装置中的气体从气相抽出口抽出,通过气相抽出管路进入气液混合器,并与气液混合器中的净化水充分混合形成气液混合物,然后将气液混合物输送至旋流器中进行气、液初步分离,得到气相和液相;其中,气体经由气相抽出口的抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的0.56倍;
经旋流器分离得到的气相通过气相回流管道进入回流总管,进而返回至炼油装置内部,液相进入分离罐;
分离罐分相得到气相、油相和含盐水溶液,气相和油相分别通过气相回流管道、油相回流管道进入回流总管,进而返回至炼油装置内部,含盐水溶液则从分离罐排出。
实施例2
本实施例提供的一种炼油装置防结盐方法,除了气体经由气相抽出口的抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的0.54倍,其余步骤与实施例1相同,具体可参见实施例1。
实施例3
本实施例提供的一种炼油装置防结盐方法,除了气体经由气相抽出口的抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的0.41倍,其余步骤与实施例1相同,具体可参见实施例1。
用于实现实施例1-3炼油装置防结盐方法的炼油装置防结盐系统,包括气相抽出管路、气液混合器、旋流器、分离罐和回流总管;
气相抽出管路的一端与炼油装置的气相抽出口相连,另一端与气液混合器相连,气液混合器上设有用于通入净化水的进水口,气液混合器与旋流器连通,旋流器上设有气体出口和液体出口,气体出口通过气相回流管道与回流总管连通,液体出口与分离罐连通,分离罐上设置有含盐水溶液出口、气相出口和油相出口,分离罐的气相出口和油相出口分别通过气相回流管道、油相回流管道与回流总管连通,回流总管与炼油装置的回流口相连。
气相抽出管路上设有用于控制气体流量的控制阀和抽气泵;油相回流管道上设有用于对油相进行换热升温的换热器和对油相进行加压的加压泵。
为验证实施例1-3的技术效果,特设以下实验例。
实验例1
某厂常压塔进料段至塔顶压降不断上升,停工后发现,塔上部第3块塔盘有氯化铵盐结块堵塞现象。
采用实施例1提供的炼油装置防结盐方法以及所采用的炼油装置防结盐系统,根据设计条件,第3块塔盘处温度为120.6℃,氯化铵结晶温度为121.3℃。由塔内温度分布,确定第7块板为气相抽出口。
第3块塔盘处的气相摩尔流率为1310.7kmol/h,因此气相抽出速率为16482.5m3/h。由于此处温度较高,而氯化铵结盐量不大,只需保证气液混合物中液态净化水占所有净化水的质量分数在25%以上,注水量为4.0t/h,注水后温度82.1℃。由于注水后水溶液呈碱性,对H2S也有脱除作用。
塔运行稳定后,缓慢打开控制阀,同时从进水口处注入净化水,根据操作稳定情况逐渐将净化水流量从0.5t/h增加到4.0t/h。经过洗盐过程,塔顶结盐现象显著缓解,装置开工周期由原15个月增加到26个月。
实验例2
某催化裂化装置分馏塔塔顶油气量逐渐减小,检修时发现塔上部第8块塔盘处出现厚度约为0.5cm的氯化铵盐,造成筛板塔孔堵塞。
采用实施例2提供的炼油装置防结盐方法以及所采用的炼油装置防结盐系统,根据设计条件,结盐部位塔盘处温度为191℃,氯化铵结晶温度为193.7℃。由塔内温度分布,确定第12块板为气相抽出口。
第8块塔盘处的气相摩尔流率为4915kmol/h,气相抽出速率为59569.8m3/h。注水量为6.0t/h时,气液混合物中液态净化水占所有净化水的质量分数为25.2%,注水后温度188℃,此时,气液混合物中铵盐的质量浓度低于2%。
塔运行稳定后,缓慢打开控制阀,同时从进水口向气液混合器注入净化水,根据操作稳定情况逐渐将净化水流量从0.5t/h增加到6.0t/h。经过洗盐过程,塔顶结盐现象显著缓解,装置开工周期由原13个月增加到20个月。
实验例3
某延迟焦化装置分馏塔塔顶压降不断增大,致使塔顶无油气采出,检修时发现第9块塔盘处存在严重的铵盐沉积。
采用实施例3提供的炼油装置防结盐方法以及所采用的炼油装置防结盐系统,根据设计条件,结盐部位塔盘处温度为202℃,硫氢化铵结晶温度为204.3℃。由塔内温度分布,确定第12块板为气相抽出口。
第9块塔盘处的气相摩尔流率为4273kmol/h,气相抽出速率为39191.7m3/h。注水量为12.1t/h时,气液混合物中液态净化水占所有净化水的质量分数可满足大于25%的要求,但气液混合物中铵盐的质量浓度为2.75wt%。故增大注水量至15.7t/h,此时可满足条件。注水后温度为156℃。
塔运行稳定后,缓慢打开气相抽出管路上的控制阀,同时从进水口向气液混合器注入净化水,根据操作稳定情况逐渐将净化水流量从0.5t/h增加到15.7t/h。经过洗盐过程,塔顶结盐现象显著缓解,装置开工周期由原12个月增加到17个月。
通过上述实验例可以明显看出,采用上述炼油装置防结盐方法或防结盐系统,可以使得塔器的塔顶结盐现象显著缓解,装置开工周期得以大幅度延长,故本发明提供的炼油装置防结盐方法或防结盐系统在工业上具有良好的应用。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (17)
1.一种炼油装置防结盐方法,其特征在于,包括如下步骤:
将炼油装置中的气体从气相抽出口抽出,通过气相抽出管路进入气液混合器,并与气液混合器中的净化水充分混合形成气液混合物,然后将气液混合物输送至旋流器中进行气、液初步分离,得到气相和液相;
经旋流器分离得到的气相通过气相回流管道进入回流总管,进而返回至炼油装置内部,液相进入分离罐;
分离罐分相得到气相、油相和含盐水溶液,气相和油相分别通过气相回流管道、油相回流管道进入回流总管,进而返回至炼油装置内部,含盐水溶液则从分离罐排出。
2.根据权利要求1所述的炼油装置防结盐方法,其特征在于,所述炼油装置的气相抽出口设在炼油装置结盐部位之前,且气相抽出口位于炼油装置液面以上并不受液体影响的位置。
3.根据权利要求2所述的炼油装置防结盐方法,其特征在于,对于结盐部位未知的炼油装置,根据铵盐结晶系数Kp值计算结盐温度,气相抽出口设在其操作温度高于结盐温度15℃-25℃的位置;或,对于结盐部位已知的炼油装置,根据气体的流向,气相抽出口位于气体到达结盐部位之前4~5层塔板的位置。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的炼油装置防结盐方法,其特征在于,所述炼油装置中的气体从气相抽出口抽出,并通过设置在气相抽出管路上的控制阀和抽气泵控制气体的流量。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的炼油装置防结盐方法,其特征在于,经分离罐分相得到的油相在进入回流总管之前,还包括对油相进行换热升温和加压的步骤。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的炼油装置防结盐方法,其特征在于,气体经由气相抽出口的抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的1/3-2/3。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的炼油装置防结盐方法,其特征在于,所述气液混合物中液态净化水占所有净化水的质量分数不低于25%。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的炼油装置防结盐方法,其特征在于,所述气液混合物中铵盐的质量浓度小于或等于2%。
9.一种炼油装置防结盐系统,其特征在于,包括气相抽出管路、气液混合器、旋流器、分离罐和回流总管;
所述气相抽出管路的一端与炼油装置的气相抽出口相连,另一端与所述气液混合器相连,所述气液混合器上设有用于通入净化水的进水口,所述气液混合器与所述旋流器连通,所述旋流器上设有气体出口和液体出口,所述气体出口通过气相回流管道与所述回流总管连通,所述液体出口与所述分离罐连通,所述分离罐上设置有含盐水溶液出口、气相出口和油相出口,所述分离罐的气相出口和油相出口分别通过气相回流管道、油相回流管道与所述回流总管连通,所述回流总管与所述炼油装置的回流口相连。
10.根据权利要求9所述的炼油装置防结盐系统,其特征在于,所述炼油装置的气相抽出口设在炼油装置结盐部位之前,且气相抽出口位于炼油装置液面以上并不受液体影响的位置。
11.根据权利要求10所述的炼油装置防结盐系统,其特征在于,对于结盐部位未知的炼油装置,根据铵盐结晶系数Kp值计算结盐温度,气相抽出口设在其操作温度高于结盐温度15℃-25℃的位置;或,对于结盐部位已知的炼油装置,根据气体的流向,气相抽出口位于气体到达结盐部位之前4~5层塔板的位置。
12.根据权利要求9-11任意一项所述的炼油装置防结盐系统,其特征在于,气体经由气相抽出口的抽出速率为气相抽出口处上升蒸汽流量的1/3-2/3。
13.根据权利要求9-11任意一项所述的炼油装置防结盐系统,其特征在于,所述气液混合物中液态净化水占所有净化水的质量分数不低于25%。
14.根据权利要求9-11任意一项所述的炼油装置防结盐系统,其特征在于,所述气液混合物中铵盐的质量浓度小于或等于2%。
15.根据权利要求9-11任意一项所述的炼油装置防结盐系统,其特征在于,所述气相抽出管路上设有用于控制气体流量的控制阀和抽气泵。
16.根据权利要求9-11任意一项所述的炼油装置防结盐系统,其特征在于,所述油相回流管道上设有用于对油相进行换热升温的换热器和对油相进行加压的加压泵。
17.权利要求1-8任意一项所述的炼油装置防结盐方法或权利要求9-16任意一项所述的炼油装置防结盐系统在工业防结盐中的应用。
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