CN114345257A - 用于炼化装置防结盐的捕集装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于炼化装置防结盐的捕集装置、系统及方法。该捕集装置包括：捕集罐，其内部具有结盐区；至少一个隔板，其布置于所述结盐区；进气口，其布置于所述捕集罐的侧下部，并用于接收来自所述炼化装置的反应流出物；以及出气口，其布置于所述捕集罐的顶部，并用于排出所述反应流出物结盐后剩余的气相流出物。根据本发明实施例的捕集装置，可以实现对结盐的捕集和固定。

Description

用于炼化装置防结盐的捕集装置、系统及方法

技术领域

本发明一般地涉及防结盐技术领域。更具体地，本发明涉及一种用于炼化装置防结盐的捕集装置、系统及方法。

背景技术

加氢装置反应流出物系统在温度下降的过程中，会有氯化铵盐从气相析出，氯化铵盐的析出会导致换热器管束堵塞，且氯化铵结晶吸潮对设备管线也会造成严重的腐蚀。针对铵盐结晶问题，生产过程中一般通过控制原料中氯离子含量或者在氯化铵结盐温度前向设备内注水的措施来控制氯化铵腐蚀。

然而，随着近年来原油的不断开采，原油的质量越来越差，导致原料中的氯离子含量不可避免地超控制指标。此外，采用注水措施时，一般规定冲洗氯化铵结晶的水量需要满足在注水点保证25％的液态水，但实际生产过程中，注水分配不能保证每根管中具有充足的水量。低水量的管中铵盐吸水引起腐蚀导致继续堵塞，进而吸引铵盐的加速堆积，从而造成所有换热管的流速均不同，特别是流量较小的管中无法被有效冲洗，进一步加重腐蚀的发生。除了上述解决方案，将换热器管束材质升级也是近年来不少炼化厂加氢装置的选择，但是这种方式带来了较大的设备成本。

发明内容

鉴于上面所提到的技术问题，本发明的技术方案在多个方面提供一种用于炼化装置防结盐的捕集装置、系统及方法。

在本发明的第一方面中，提供一种用于炼化装置防结盐的捕集装置，包括：捕集罐，其内部具有结盐区；至少一个隔板，其布置于所述结盐区；进气口，其布置于所述捕集罐的侧下部，并用于接收来自所述炼化装置的反应流出物；以及出气口，其布置于所述捕集罐的顶部，并用于排出所述反应流出物结盐后剩余的气相流出物。

根据本发明的一个实施例，所述隔板的面积小于所述捕集罐的横截面积，以使所述隔板和所述捕集罐的内壁之间形成气相流动通道。

根据本发明的另一个实施例，所述隔板布置于所述结盐区边缘；和/或布置于所述结盐区与所述进气口之间。

根据本发明的又一个实施例，所述捕集装置还包括：过滤网，其布置于所述捕集罐内，且位于所述结盐区的上方。

根据本发明的一个实施例，所述过滤网与所述捕集罐的顶部之间的容积占所述捕集罐的总容积的1/6～1/3。

根据本发明的另一个实施例，所述过滤网与所述结盐区之间具有过渡区间，所述过渡区间的容积占所述捕集罐内的总容积的1/6～1/3。

根据本发明的一个实施例，所述捕集装置还包括：冲洗水入口，其布置于所述捕集罐外侧；冲洗水部件，其布置于所述捕集罐内的所述过滤网和所述出气口之间，并与所述冲洗水入口连接；以及冲洗水出口，其布置于所述捕集罐的底部，用于排出流经所述捕集罐内的冲洗水。

根据本发明的另一个实施例，所述捕集罐的高径比为2～4:1。

根据本发明的又一个实施例，所述结盐区的容积占所述捕集罐内的总容积的1/3。

根据本发明的一个实施例，所述结盐区位于所述捕集罐内的下部。

在本发明的第二方面中，提供一种用于炼化装置防结盐的系统，包括：第一捕集装置，其与所述炼化装置的原结盐区域之前的管路并联连接，以用于在所述炼化装置的反应流出物流入所述原结盐区域之前进行铵盐捕集；并且所述第一捕集装置采用如本发明的第一方面中任一所述的捕集装置。

根据本发明的一个实施例，所述第一捕集装置的横截面积大于所述管路的横截面积。

根据本发明的另一个实施例，还包括：第二捕集装置，其串联连接于所述原结盐区域之前的管路上。

根据本发明的又一个实施例，所述第二捕集装置采用如本发明的第一方面中任一所述的捕集装置。

根据本发明的一个实施例，所述第二捕集装置的横截面积大于所述管路的横截面积。

本发明的第三方面中，提供一种用于炼化装置防结盐的方法，包括：确定所述炼化装置的原结盐区域；在所述原结盐区域之前的管路上并联连接第一捕集装置，以用于在所述炼化装置的反应流出物流入所述原结盐区域之前进行铵盐捕集；以及当所述第一捕集装置内的结盐量达到预设阈值和/或所述第一捕集装置的使用时长超过预设时长时，切出所述第一捕集装置以进行清洗。

根据本发明的一个实施例，所述第一捕集装置采用如本发明的第一方面中任一所述的捕集装置。

根据本发明的另一个实施例，在连接所述第一捕集装置之前，所述方法还包括：根据所述炼化装置的进料量、原料含氯量以及预设时长，确定所述第一捕集装置内的结盐量体积；以及根据所述结盐量体积，确定所述第一捕集装置的总容积。

根据本发明的又一个实施例，还包括：在所述原结盐区域之前的管路上串联第二捕集装置。

根据本发明的一个实施例，所述第二捕集装置采用如本发明的第一方面中任一所述的捕集装置。

通过上述对本发明的技术方案及其多个实施例的描述，本领域技术人员可以理解本发明的用于炼化装置防结盐的捕集装置，可以通过在捕集罐内的结盐区布置隔板，实现将经进气口流入的反应流出物与结盐区的结盐之间进行隔离的作用，可以防止已结晶的铵盐进入进气口，以及防止已结晶的铵盐随反应流出物的流动而流向捕集罐内其他区域或者流向罐外。通过使用本发明实施例的捕集装置，还可以实现将反应流出物中可能发生的结盐移出炼化装置，从而有利于防止反应流出物在后续工艺流程中对设备可能造成的腐蚀和堵塞情况。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分其中：

图1示意性地示出根据本发明实施例的用于炼化装置防结盐的捕集装置的示意图；

图2a示意性地示出根据本发明实施例的捕集罐内的速度分布模拟图；

图2b示意性地示出如图2a所示速度下的捕集罐内的压强分布模拟图；

图3示意性地示出根据本发明实施例的包括过滤网的捕集装置的示意图；

图4示意性地示出根据本发明实施例的用于炼化装置防结盐的系统的示意图；

图5示意性地示出根据本发明实施例的系统的另一个应用场景示意图；

图6示意性地示出根据本发明实施例的包括第二捕集装置的系统的示意图；以及

图7示意性地示出根据本发明实施例的用于炼化装置防结盐的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，本发明的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本发明。如在本发明说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

本发明人发现，现有技术中解决炼化装置结盐腐蚀问题常采用在原有工艺装置中水洗的方式，即在线清洗的方式，例如中国专利号为201410201318.6“一种处理常减压装置常一系统结盐堵塞的工艺装置”的专利技术中，其采用在常压塔顶回流泵入口接自酸性水汽提装置来的净化水，与常压塔顶回流油在常顶油回流调节阀及常顶油回流流量计的控制下一起进入常压塔进行水洗。该方法向塔内注水冲洗，会造成溶解已生成铵盐的水溶液对设备内部造成二次腐蚀，同时侧线抽出的铵盐水溶液仍会影响后续装置的平稳运行。

本发明人还发现，为了解决二次腐蚀问题，可以在装置外对铵盐进行去除。例如中国专利号为201710957333.7“炼油装置防结盐方法及防结盐系统和应用”的专利技术中，采用在铵盐结晶之前将腐蚀介质移出炼油装置，以消除铵盐对主体设备的影响，从而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。然而，该方法需要将气相抽出并与净化水混合形成气液混合物，通过气液分离来将气相中的腐蚀介质溶于液相并排出，该方法在混合过程中气相与液相混合会造成热量损失，不满足节能的需求。另外，由于气液混合时处于平衡状态，气相中的腐蚀介质不能充分溶于液相，仍会存在少量腐蚀介质带回系统，因此该方法不能从根本上解决炼化系统的结盐问题。

由此可以发现，无论是上述在线清洗还是将部分物料移出进行净化等传统的防结盐方法，都难以达到根除氯化铵腐蚀的目的。基于上述发现，本发明人期望提供一种能够在炼化装置外解决结盐问题的方案，以克服在线清洗对装置造成的二次腐蚀问题，同时还期望提供一种工艺简单易实施的除盐方案，从而能够避免反应流出物系统的热量损耗。进一步地，本发明提供的技术方案不仅可以适用于加氢装置的反应流出物系统，对于其他炼化装置，例如重整装置反应流出物系统、常减压装置常压塔顶系统等这类存在氯化铵结盐的部位同样适用。

本发明针对现有技术的不足，提供了一种全新的可实现的解决方案。特别的，本发明人利用静压原理和伯努利原理设计了一种新型的捕集装置，并且该捕集装置可以包括在捕集罐内的结盐区布置的隔板，以实现将经进气口流入的反应流出物与结盐区的结盐之间进行隔离的作用。

通过下面的描述，本领域技术人员可以理解的是，本发明还在多个实施例中提供了在炼化装置外布置捕集装置的技术方案，可以在原有炼化装置反应流出物系统的基础上，实现在炼化装置反应流出物系统外去除结盐的目的，有利于避免腐蚀现象的发生，并且由于能够显著减少清洗结盐的用水量以及气液混合造成的热量损失，从而能够达到节能减排的技术效果。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

图1示意性地示出根据本发明实施例的用于炼化装置防结盐的捕集装置的示意图。如图1中所示，捕集装置100可以包括：捕集罐110，其内部具有结盐区(例如图1中虚线示出的111-1和111-2)；至少一个隔板(例如图示中的120-1和120-2)，其可以布置于结盐区(例如图示中的111-1和111-2)；进气口130，其可以布置于捕集罐110的侧下部，并用于接收来自炼化装置的反应流出物；以及出气口140，其可以布置于捕集罐110的顶部，并用于排出反应流出物结盐后剩余的气相流出物。

上文中所述的捕集罐110内可以具有至少一个结盐区。结盐区111-1和111-2可以为捕集罐110内压强较小的区域。在一些实施例中，结盐区111-1和111-2可以为捕集罐110内压强最小的区域。当捕集罐110内充满反应流出物时，捕集罐110内的进气口130和出气口140附近常有流体流动，使得进气口130和出气口140附近的流体流速高于捕集罐110内的其他区域。根据伯努利原理，即流体的流速越大，其压强越小；相反地，流体的流速越小，其压强越大。因此，在捕集罐110内流体流速较小的区域，其压强较小，从而形成静压区。由于流体中铵盐具有趋于上浮的特性以及具有粘性，因此结晶铵盐会在静压区沉积。换言之，静压区可以被视为是捕集罐110内的铵盐聚集区(或称结盐区)。为了便于理解结盐区的定位方法，下面将结合图2a和图2b进行说明。

图2a示意性地示出根据本发明实施例的捕集罐内的速度分布模拟图。图2b示意性地示出如图2a所示速度下的捕集罐内的压强分布模拟图。假设反应流出物以0.1m/s的流速从进气口130流入(如图2a和图2b中箭头所示方向)捕集罐110内，利用FLUENT仿真分析软件对物料流态进行分析，可以得到如图2a所示的速度分布模拟图以及如图2b所示的压强分布模拟图。

如图2a中所示，颜色越浅代表流速越快，颜色越深代表流速越慢，可以看出，进气口130附近流体流速较快，进气口130上方和下方分别具有流速较慢的区域。进一步地，如图2b中所示，颜色越浅代表压强越大，颜色越深代表压强越小，可以看出，进气口130附近流体压强较大，进气口130上方和下方分别具有压强较小的区域(即静压区)，即图示中的结盐区111-1和111-2(虚线圈示出)。

根据以上描述可知，通过对捕集罐110内的反应流出物进行流态分析，可以确定捕集罐110内的静压区，进而确定捕集罐110内的结盐区111-1和111-2。在一些实施例中，对捕集罐内进行流态分析可以包括：根据反应流出物进入进气口130的流速，确定捕集罐110内的压强分布；以及根据捕集罐110内的压强分布，确定捕集罐110内的结盐区。下面返回图1继续描述。

如图1中所示，在结盐区111-1和111-2可以分别布置隔板120-1和120-2，根据这样的设置，隔板120-1和120-2可以作为氯化铵盐的捕获空间，以避免生成的氯化铵盐晶体再次混入进气口130处的反应流出物中。在一些实施例中，隔板120-1和120-2可以为圆形、方形、半圆形、扇形、椭圆形等规则或者不规则的形状。在另一些实施例中，隔板120-1和120-2可以设置为实心结构，以防止结晶铵盐掉落，还可以防止流体穿过隔板120-1和120-2流动而带走结晶铵盐。

根据本发明的一个实施例，隔板(例如120-1)的面积可以小于捕集罐110的横截面积，以使隔板120-1和捕集罐110的内壁之间可以形成气相流动通道(例如图示中的箭头所示)。根据这样的设置，可以保证生成的结晶铵盐位置固定的同时保留通畅的气相流动通道，使得反应流出物能够顺利流动到达出气口140，进而可以防止捕集罐110内发生流体扰动而导致结晶铵盐再次混入流体中。在又一个实施例中，多个隔板120-1和120-2可以分别布置于进气口130的上方和下方，以在进气口130附近形成与上述气相流动通道相连通的连通通道。

根据本发明的另一个实施例，隔板可以布置于结盐区边缘；和/或可以布置于结盐区与进气口之间。例如，图1中所示的隔板120-2可以布置于结盐区111-2的边缘，而隔板120-1可以布置于结盐区111-1与进气口130之间。根据这样的设置，可以最大程度的捕集和固定反应流出物中形成的铵盐。

根据本发明的一个实施例，捕集罐110的高径比可以为2～4:1。根据这样的设置，可以使得捕集罐110内的结盐区与出气口140之间具有足够的过渡区间，以保证足够的铵盐沉降空间，还可以有利于避免结盐区沉积的铵盐被带到进气口130或者出气口140处。进一步地，对于已经投产的炼化装置及其反应流出物系统，由于现场施工空间已经固定，可能导致不一定具有足够的捕集装置安装空间，而相比于矮胖型罐体，瘦高型罐体更有利于节省占地空间，因此采用本发明实施例中适宜的高径比的捕集罐110将有利于减少占地面积，从而能够更容易适应于空间有限的现场环境。

根据本发明的另一个实施例，结盐区111-1和111-2的容积可以占捕集罐110内的总容积的1/3，可以使得捕集罐110内具有足够的过渡区间和流体流动空间。根据本发明的一个实施例，结盐区111-1和111-2可以位于捕集罐110内的下部，可以有助于形成捕集罐110内的过渡区间和流体流动空间。

根据本发明的又一个实施例，进气口130可以设置一个或多个。捕集罐110的侧下部可以理解为侧面的下部。上文中所述的炼化装置可以包括例如炼化领域的加氢装置、重整装置、常减压装置等。反应流出物可以包括例如加氢装置的反应流出物、重整装置反应流出物、常减压装置常压塔顶流出物等。在一些实施例中，反应流出物可以包括烃油以及少量的氢气、氯化氢、硫化氢、氨等杂质，其中氯化氢和氨容易在反应流出物系统中形成氯化铵盐结晶。在另一些实施例中，反应流出物结盐后剩余的气相流出物可以是指去除了反应流出物中的结盐成分后剩余的气态混合物，例如可以包括烃油以及少量的氢气等不易结盐的杂质。

以上结合图1对根据本发明实施例的捕集装置进行了示例性的描述，本领域技术人员可以理解的是，上面的描述是示例性的而非限制性的，例如，隔板的数量可以不限于图示中的两个，可以根据需要设置的更多或者更少。在一些实施例中，在结盐区111-1的中部和/或上方也可以设置一个或多个隔板，且设置于此处的隔板可以具有网状、孔状或者筛状结构，以便于捕获和固定结晶铵盐。还例如，结盐区可以不限于图示中的两个，在另一些实施例中，进气口130的布置位置和数量可以改变捕集罐110内的流体流态，使得捕集罐110内的结盐区可能变得更多或者更少。再例如，捕集装置可以不限于仅包括图1中所示的部件，还可以包括例如过滤网等，下面将结合图3进行示例性的说明。

图3示意性地示出根据本发明实施例的包括过滤网的捕集装置的示意图。如图3中所示，捕集装置300可以包括捕集罐110、至少一个隔板120-1和120-2、进气口130以及出气口140。根据本发明的一个实施例，捕集装置300还可以包括：过滤网310，其可以布置于捕集罐110内，且位于结盐区的上方。过滤网310的设置可以起到二次捕集的作用，从而避免少量氯化铵盐跟随气相流出物从出气口140流出以及进入下游设备。

在一些实施例中，过滤网310可以布置于隔板的上方。在另一些实施例中，过滤网310的直径与捕集罐110的内径可以相等，其可以与捕集罐110的内壁连接。在又一些实施例中，过滤网310的形状可以与捕集罐110内的横截面形状相同。在一些实施例中，过滤网310的面积可以与捕集罐110内的横截面积相同。在另一些实施例中，过滤网310可以设置为一层或者多层。可选地或者附加地，多层过滤网可以设置为紧密布置或者间隔布置。

在又一些实施例中，过滤网310与捕集罐110顶部之间的容积可以占捕集罐110内的总容积的1/6～1/3。在一个优选实施例中，过滤网310与捕集罐110顶部之间的容积可以占捕集罐110内的总容积的1/6。在一些实施例中，过滤网310与结盐区之间可以具有过渡区间，且该过渡区间所占容积可以占捕集罐110内的总容积的1/6～1/3。在一个优选实施例中，过渡区间所占容积可以占捕集罐110内的总容积的1/6。

如图3中进一步示出的，在本发明的另一个实施例中，捕集装置300还可以包括冲洗水入口320，其可以布置于捕集罐110外侧；冲洗水部件330，其可以布置于捕集罐110内的过滤网310和出气口140之间，并与冲洗水入口320连接；以及冲洗水出口340，其可以布置于捕集罐110的底部，并用于排出流经捕集罐110内的冲洗水。

上文中所述的冲洗水入口320可以用于与捕集罐110外的水源连通，以便于向捕集罐110内输入冲洗水。在一些实施例中，冲洗水入口320处还可以设置第一阀门，用于控制冲洗水入口320的开启和关闭。

在另一些实施例中，冲洗水部件330可以包括喷头和设置于该喷头上的一个或多个喷嘴。在又一些实施例中，多个喷嘴的尺寸可以相同或不同。在一些实施例中，多个喷嘴可以设置为朝向捕集罐110内的不同方向，以便多角度覆盖捕集罐110内的中央区域和内壁边缘等，使得冲洗水的冲洗范围更加全面。在另一些实施例中，喷头可以设置为板状、圆盘状、扇形、阶梯型、管状等。在又一些实施例中，喷头可以设置为可旋转或者可摆动喷头。在一些实施例中，冲洗水出口340、出气口140和/或进气口130等均可以外接管道，以用于输入或者输出相应的流体。

可选地或者附加地，捕集装置300还可以包括：吸附部件，其可以布置于过滤网310和冲洗水部件330之间，或者布置于冲洗水部件330和出气口140之间。吸附部件内可以具有用于填充例如吸附剂、干燥剂或者催化剂等物质的填充空间，以用于根据需要进一步去除气相流出物中的其他杂质。

以上结合图3对根据本发明实施例的包括过滤网的捕集装置进行了示例性的描述，可以理解的是，图示中的捕集装置是示例性的而非限制性的，例如喷嘴的数量可以不限于图示中的三个，可以根据需要设置的更多或者更少。还例如，冲洗水部件330的数量可以不限于图示中的一个，可以根据需要设置的更多。

以上结合图1-图3对根据本发明实施例的捕集装置进行了详细的描述，在此基础上，下面将结合图4和图5对采用上述捕集装置来实现防结盐目的的具体实现方式进行详细说明。

图4示意性地示出根据本发明实施例的用于炼化装置防结盐的系统的示意图。如图4中所示，系统400可以包括：第一捕集装置410，其可以与炼化装置的原结盐区域420(虚线框示出)之前的管路430并联连接，以用于在炼化装置的反应流出物流入原结盐区域420之前进行铵盐捕集。在一些实施例中，第一捕集装置410可以采用如前文中结合图1-图3任一所述的捕集装置。

上文中所述的原结盐区域420是指在使用本发明实施例的系统之前原有的炼化装置反应流出物发生结盐的区域。原结盐区域420之前的管路430可以为原结盐区域420的上游(即与图示中箭头所示反应流出物的流向相反的方向)管路。在一些实施例中，炼化装置反应流出物系统可以包括多个换热器等，以用于对反应流出物进行降温等操作，其中在某个换热器(例如图4中所示的换热器460)中可能达到结盐温度从而发生结盐反应，该换热器460中即为原结盐区域420。在本实施例中，原结盐区域420之前的管路430可以为换热器460的上游管路，例如可以是换热器460与其上游设备(例如炼化装置或者上游换热器等)之间的连接管路。

在又一些实施例中，第一捕集装置410的横截面积可以大于管路430的横截面积。根据这样的设置，当反应流出物进入第一捕集装置410的进气口时，流体流经的横截面突然增大，流速会迅速降低，导致第一捕集装置410内的压力低于其进气口和出气口连接管线处的压力，同时由于氯化铵的结盐温度受压力的影响较大，即压力越低，氯化铵的结盐温度越低，因此，可以使得反应流出物流过第一捕集装置410时能够在第一捕集装置410内发生结盐反应，从而实现铵盐捕集的目的。

进一步地，如图4中所示，系统400还可以包括：第二阀门440，其可以布置于原结盐区域420之前的管路430上，并可以位于第一捕集装置410与管路430并联连接的连接点a和b之间；以及第三阀门451和452，其可以布置于第一捕集装置410所在的并联支路上。在一些实施例中，第二阀门440和/或第三阀门451和452可以为截止阀等。

根据本发明实施例的系统，由于第一捕集装置410可以并联于炼化装置的原工艺系统中，因此具有改造成本低、占地面积小等优点。通过本发明实施例的上述并联连接方案，可以通过关闭原结盐区域420之前的管路430(例如通过关闭第二阀门440实现)，以及连通第一捕集装置410所在并联支路(例如通过开启第三阀门451和452实现)，使得反应流出物流经第一捕集装置410进行处理后再流入下游设备或者下游管路中，以避免下游设备或者下游管路中可能发生的结盐和腐蚀问题。

在另一些实施例中，当需要对第一捕集装置410进行清洗时，可以关闭第一捕集装置410所在并联支路(例如通过关闭第三阀门451和452实现)，以便将第一捕集装置410切出系统外进行线下清洗和维护，此时可以通过连通原结盐区域420之前的管路430(例如通过开启第二阀门440实现)来保证正常的生产运行。在又一些实施例中，可以设置多个第一捕集装置410分别与管路430并联连接，根据这样的设置，可以在其中一个第一捕集装置410切出进行线下清洗或者出现故障时，还能够有另一个或者多个第一捕集装置410继续运行以保证持续的铵盐捕集，以达到更持久、更高的铵盐去除率。

以上结合图4对根据本发明实施例的用于炼化装置防结盐的系统进行了示例性的描述，本领域技术人员可以理解的是，上面的描述是示例性的而非限制性的，例如，原结盐区域420可以不限于在图示中的换热器460中，还可以在实际应用场景中发生在其他类型的设备中。为了更便于理解本发明中所述的原结盐区域420之前的管路430，下面结合图5对另一个应用场景应用本发明实施例的系统的情况进行描述。

图5示意性地示出根据本发明实施例的系统的另一个应用场景示意图。在另一些实施例中，结盐反应可能发生于常减压装置常压塔顶系统，即原结盐区域420可能位于常减压装置的塔顶处，此时第一捕集装置410可以与塔顶处的管路并联连接。例如，如图5中所示，原结盐区域420可能位于炼化装置510的塔顶出口处的外接设备(图中未示出)中，系统500中的第一捕集装置410可以并联连接在塔顶处与原结盐区域420之间的管路430上。第二阀门440、第三阀门451和452与图4中所描述的布置方式相同或相似，此处不再赘述。

在又一些实施例中，本文中所述的管路430可以不限于图4和图5中所示的实体管路，还可以广义的认为是流体流动路径，例如，当原结盐区域420位于炼化装置顶部时，可以在反应流出物到达炼化装置顶部之前，从炼化装置侧部抽出反应流出物，使其经由第一捕集装置410处理后再返回炼化装置顶部，此时第一捕集装置410是与炼化装置顶部之前的反应流出物流动路径并联。因此，原结盐区域420之前的管路430可以是根据实际应用场景中原结盐区域420的位置来确定。

以上结合图4和图5对根据本发明实施例的系统进行了示例性的描述，需要理解的是，在本发明提供的技术方案中，捕集装置可以不限于仅与原结盐区域420之前的管路430并联连接，在另一些实施例中，在管路430上也可以串联连接捕集装置。下面将结合图6进行详细的描述。

图6示意性地示出根据本发明实施例的包括第二捕集装置的系统的示意图。如图6中所示，系统600可以包括：第一捕集装置410，其可以与炼化装置的原结盐区域420(虚线框示出)之前的管路430并联连接；以及第二捕集装置610，其可以串联连接于原结盐区域420之前的管路430上。图6中所示的换热器460、第三阀门451和452与前文中结合图4描述的相同或相似，此处不再赘述。下面将对第二捕集装置610进行详细的描述。

在一些实施例中，第二捕集装置610串联连接于管路430上，可以设置多个第二阀门(例如图示中的440-1和440-2)，此时第二阀门440-1和440-2与第三阀门451和452的作用可以相同或相似，此处不再赘述。在另一些实施例中，第二捕集装置610的结构可以与第一捕集装置410的结构相同或不同。在又一些实施例中，第二捕集装置610可以采用如前文中结合图1-图3任一所述的捕集装置。在一些实施例中，第二捕集装置610的横截面积可以大于管路430的横截面积。

根据这样的串联设置，可以避免反应流出物直接进入原结盐区域420，从而可以从根本上解决结盐腐蚀的问题。由于第一捕集装置410和第二捕集装置610之间仍为并联连接关系，其中一个捕集装置需要切出进行线下清洗时，另一个捕集装置可以开启使用，从而可以避免因捕集装置需要清洗而停工或者清洗时间段内无法继续移除铵盐的问题发生，有利于实现连续生产以及有利于提高设备的使用寿命和生产安全性。

以上结合图6对根据本申请实施例的包括第二捕集装置的系统进行了示例性的描述，可以理解的是，第一捕集装置410和/或第二捕集装置610可以不限于图示中的仅布置一个，可以根据需要设置更多并联支路(例如图示中a和b之间不限于两条并联支路)以布置更多捕集装置。还例如，在另一个实施例中，在一条并联支路上可以不限于仅布置第一捕集装置410或第二捕集装置610这一个捕集装置，还可以根据需要在同一条并联支路上布置多个捕集装置，以进一步提高该条支路上的铵盐捕集效率。

以上结合图4-图6对根据本发明实施例的系统进行了示例性的描述，下面将结合图7对根据本发明实施例的方法进行描述。

图7示意性地示出根据本发明实施例的用于炼化装置防结盐的方法流程图。如图7中所示，方法700可以包括：在步骤710中，可以确定炼化装置的原结盐区域。原结盐区域已经在前文中结合图4进行了描述，此处不再赘述。在一些实施例中，确定原结盐区域可以包括：根据炼化装置反应流出物系统的运行工况，利用Aspen模拟软件进行工艺流程模拟，以确定原结盐区域的位置。在另一些实施例中，确定原结盐区域可以包括：确定结盐温度，进而确定结盐温度所在的区域(即原结盐区域)。结盐温度也可以通过Aspen模拟软件进行工艺流程模拟来确定。

接着，在步骤720中，可以在原结盐区域之前的管路上并联连接第一捕集装置，以用于在炼化装置的反应流出物流入原结盐区域之前进行铵盐捕集。根据本发明的一个实施例，第一捕集装置可以采用前文中图1-图3中任一所述的捕集装置。根据本发明的另一个实施例，方法700还可以包括：在原结盐区域之前的管路上串联第二捕集装置。根据本发明的又一个实施例，第二捕集装置可以采用前文中图1-图3中任一所述的捕集装置。第一捕集装置、第二捕集装置以及并联连接等具体实施方式已经在前文中结合系统进行了详细描述，此处不再赘述。

如图7中进一步示出的，在步骤730中，当第一捕集装置内的结盐量达到预设阈值和/或第一捕集装置的使用时长超过预设时长时，可以切出第一捕集装置以进行清洗。在一些实施例中，预设阈值可以根据捕集罐内的结盐区容积进行设置。在另一些实施例中，预设时长可以根据预先设计的清洗间隔要求来确定。根据预设时长的设置，可以定期将第一捕集装置切出进行清洗和干燥后再投入使用。在又一些实施例中，切出可以理解为移出系统之外。相比于在系统内注水清洗，切出第一捕集装置进行清洗可以理解为线下清洗过程。可以理解的是，在对第二捕集装置的使用过程中，也可以对第二捕集装置执行步骤730。

根据本发明的另一个实施例，在连接第一捕集装置之前，方法700还可以包括：根据炼化装置的进料量、原料含氯量以及预设时长，确定第一捕集装置内的结盐量体积；以及根据结盐量体积，确定第一捕集装置的总容积。可以理解的是，第二捕集装置的总容积也可以根据该实施例所述方法来确定。为了便于理解，下面将结合具体实施例来描述捕集装置的总容积的确定方法。

首先，根据炼化装置的进料量和原料含氯量，可以确定流经捕集装置的氯化铵流量，可以通过例如如下公式实现：

Q＝1.26A·Bkg/month (公式一)

其中，Q表示氯化铵流量，其单位以千克每月(kg/month)为例；A表示进料量，其单位可以为万吨/年；B表示原料含氯量，其单位可以为ppm；1.26表示换算系数，假设原料中所有氯都转换为氯化铵，该换算系数即为1.26。

其次，可以根据预设时长和上述氯化铵流量，来确定捕集装置内的结盐量体积，具体可以通过例如如下公式实现：

K＝Q·n＝0.83A·B·n(L) (公式二)

其中，K表示捕集装置内可容纳的结盐量体积，单位可以为升(L)；Q表示氯化铵流量；n表示预设时长，其单位可以为月(month)，预设时长n可以表示按照n个月清洗一次捕集装置来计算；A表示进料量；B表示原料含氯量。

最后，可以根据结盐量体积，确定第一捕集装置的总容积。假设预设的结盐量体积占总容积的比例为C，则可以通过例如如下公式来计算总容积：

V＝0.83A·B·n/C(L) (公式三)

其中，V表示总容积，其单位可以为升；A表示进料量；B表示原料含氯量；n表示预设时长。在一个实施例中，假设C为1/3，则根据公式三计算捕集装置的总容积为2.49A·B·n(L)。

在一个具体实施例中，对于200万吨/年的加氢装置，如果采用传统的注水溶解铵盐(即在线清洗)的方法，在反应流出物系统换热器前通常需要5760吨/月的注水量才能达到防结盐和防腐的效果；相比较而言，如果采用本发明实施例的系统和方法，捕集装置的体积一般不超过1m³，且所需清洗的冲洗水量为50～60可以吨/月，其仅为上述注水量(即5760吨/月)的1/10左右。因此，采用本发明的技术方案能够显著减少清洗水用量，为节能减排做出巨大贡献。

通过上面对本发明的捕集装置、系统和方法等技术方案以及多个实施例的描述，本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例的捕集装置通过在结盐区布置隔板可以实现对反应流出物中铵盐的有效捕集和固定。本发明实施例的系统和方法可以采用物理方法利用捕集装置将氯化铵结盐进行吸附和捕集，实现在炼化装置外移除结盐的目的，以及通过将捕集装置定期移出和线下清洗的方式，不仅能够显著降低清洗水用量，还能够减少因结盐导致的非计划停工、换热器芯体因结盐堵塞产生垢下腐蚀从而需要频繁更换等问题的产生。

虽然本发明的实施例如上，但所述内容只是为便于理解本发明而采用的实施例，并非用以限定本发明的范围和应用场景。任何本发明所述技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于炼化装置防结盐的捕集装置，包括：

捕集罐，其内部具有结盐区；

至少一个隔板，其布置于所述结盐区；

进气口，其布置于所述捕集罐的侧下部，并用于接收来自所述炼化装置的反应流出物；以及

出气口，其布置于所述捕集罐的顶部，并用于排出所述反应流出物结盐后剩余的气相流出物。

2.根据权利要求1所述的捕集装置，其中，

所述隔板的面积小于所述捕集罐的横截面积，以使所述隔板和所述捕集罐的内壁之间形成气相流动通道；

优选地，所述隔板布置于所述结盐区边缘；和/或布置于所述结盐区与所述进气口之间。

3.根据权利要求1或2所述的捕集装置，还包括：

过滤网，其布置于所述捕集罐内，且位于所述结盐区的上方；

优选地，所述过滤网与所述捕集罐的顶部之间的容积占所述捕集罐的总容积的1/6～1/3；

优选地，所述过滤网与所述结盐区之间具有过渡区间，所述过渡区间的容积占所述捕集罐内的总容积的1/6～1/3。

4.根据权利要求1-3任一所述的捕集装置，还包括：

冲洗水入口，其布置于所述捕集罐外侧；

冲洗水部件，其布置于所述捕集罐内的所述过滤网和所述出气口之间，并与所述冲洗水入口连接；以及

冲洗水出口，其布置于所述捕集罐的底部，用于排出流经所述捕集罐内的冲洗水。

5.根据权利要求1所述的捕集装置，其中

所述捕集罐的高径比为2～4:1；

优选地，所述结盐区的容积占所述捕集罐内的总容积的1/3；

优选地，所述结盐区位于所述捕集罐内的下部。

6.一种用于炼化装置防结盐的系统，包括：

第一捕集装置，其与所述炼化装置的原结盐区域之前的管路并联连接，以用于在所述炼化装置的反应流出物流入所述原结盐区域之前进行铵盐捕集；并且所述第一捕集装置采用如权利要求1-5任一所述的捕集装置。

7.根据权利要求6所述的系统，还包括：

第二捕集装置，其串联连接于所述原结盐区域之前的管路上；

优选地，所述第二捕集装置采用如权利要求1-5任一所述的捕集装置；

优选地，所述第一捕集装置的横截面积大于所述管路的横截面积；

优选地，所述第二捕集装置的横截面积大于所述管路的横截面积。

8.一种用于炼化装置防结盐的方法，包括：

确定所述炼化装置的原结盐区域；

在所述原结盐区域之前的管路上并联连接第一捕集装置，以用于在所述炼化装置的反应流出物流入所述原结盐区域之前进行铵盐捕集；以及

当所述第一捕集装置内的结盐量达到预设阈值和/或所述第一捕集装置的使用时长超过预设时长时，切出所述第一捕集装置以进行清洗。

9.根据权利要求8所述的方法，在连接所述第一捕集装置之前，所述方法还包括：

根据所述炼化装置的进料量、原料含氯量以及预设时长，确定所述第一捕集装置内的结盐量体积；以及

根据所述结盐量体积，确定所述第一捕集装置的总容积。

10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括：

在所述原结盐区域之前的管路上串联第二捕集装置。

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