浅析填料在催化裂化装置分馏塔中的应用

王永辉 刘建明 史 波

（呼和浩特石化公司，内蒙古 呼和浩特 010070）

分馏塔填料技术是炼油装置一项重要技术，大连西太石化催化裂化装置早在2 0 0 1年分馏塔改造时就引进由北洋精馏提供的分馏塔填料技术，取得了良好的效果。我公司催化裂化装置目前加工能力为2 8 0万吨/年，2 0 1 2年1 0月2 9日正式投产。为了响应国家降低能耗，清洁能源的号召，分馏塔内件换热段采用散堆填料，分馏段使用规整填料，下段5层采用固舌塔盘，脱过热段采用7层人字挡板。通过投产后几个月对分馏塔操作的跟踪，发现降耗明显，操作弹性大，总体效果令人满意。

1 填料塔概况

呼和浩特石化催化裂化装置目前加工能力为2 8 0万吨/年，分馏塔内部构件由北京泽华提供专利技术。因为换热段液相负荷较大，散堆填料更合适；分馏段液相负荷较小，规整填料更合适，效率也高；下段5层采用固舌塔盘，因该段易堵，固舌塔盘具有良好的抗堵能力；脱过热段采用7层人字挡板。

1.1 顶循段

顶循段由于液相负荷较大，散堆填料优于规整填料，因此采用散堆填料M S R 5 0,填料高度2 0 0 0 m m。采用槽式液体分布器和槽式液体收集器。

1.2 汽柴油分馏段

汽柴油分馏段由于中间有一股富吸收油返回，因此分两段设计。由于液相负荷不大，采用规整填料较合适；上段采用规整填料S P 2 2 0 Y，填料高度2 2 0 0 m m；下段采用规整填料S P 2 0 0 Y，填料高度1 8 0 0 m m。采用槽式液体分布器和槽式液体收集器。

1.3 一中段

一中段由于液相负荷较大，散堆填料优于规整填料，因此采用散堆填料M S R 5 0,填料高度2 0 0 0 m m。采用槽式液体分布器和槽式液体收集器。

1.4 柴油分馏段

柴油分馏段由于液相负荷不大，采用规整填料S P 2 2 0 Y，填料高度2 4 0 0 m m。采用槽式液体分布器。

1.5 二中段及以下

由于二中段及以下易堵，因此采用固舌塔盘，共5层。

1.6 油浆换热段

油浆换热段采用7层人字挡板。

2 填料塔在我公司的实际应用

2 0 1 2年 1 0月2 9日，我公司催化裂化装置提升管喷油，标志着整套装置正式开工，相应配套的塔器、换热设备开始带负荷运行，分馏塔填料是公司新引进的技术，因此车间人员对分馏塔操作情况进行跟踪、分析和研究，目前分馏塔运行良好，达到设计水平，分馏塔压降更是降至0.0 0 2 M p a，反应油气-分馏系统流程和配置优化，将沉降器→大油气管线→分馏塔→分馏塔顶冷凝冷却系统→气压机作为另一个完整的系统进行全面优化，作为降低装置能耗的第二条主线。为装置实现设计能耗4 2 K g/t做出了贡献，表1是目前装置运行部分参数。

通过以上参数可以分析，目前分馏塔运行情况正常，分离效率精确，产品重合度窄，使得产品质量完全满足市场的需求，并且公司利益最大化。

另外，正常生产时要保证各回流量，特别是要保证油浆上返塔循环量，保证催化剂不被带至填料层，因为填料特别是规整填料缝隙非常小，一旦催化剂带上，造成催化剂聚集在规整填料上，不易洗涤下，将造成填料的堵塞甚至结焦，严重影响正常操作。正常生产时，要保证油浆上返塔量，严禁低于最低值。一旦低于最低值，要及时提高回炼油返塔量和二中返塔量；油浆上返塔中断时，要果断切断进料，并合理控制沉降器进入分馏塔的蒸汽量，防止催化剂带入分馏塔填料区。正常情况下，填料分馏塔的孔隙率是高于板式塔的，因此正常的生产吹扫等不会导致填料层的吹翻和变形等，气相流量较大的情况应该出现在放火炬的情况下，在放火炬时，由于压力急剧降低，气相线速可急剧增加。因此放火炬时也要控制压力不能降得太低太快，以防止填料被吹翻变形的情况发生。正常生产时，填料塔的灵敏度要高于板式塔，因此调节时幅度要比板式塔小一些。

表1

3 填料塔在使用过程中注意事项

3.1 在安装完毕检查时一定要认真检查各抽出口、返回口各段连接处法兰垫片是否安装、螺栓是否把紧。

3.2 日常操作中，要保证顶循、一中回流流量，防止填料干板结焦；另外该要保证油浆循环量，防止催化剂堵塞塔盘。

3.3 在吹扫时要避免将杂物吹入塔内，因为填料塔更容易堵塞。特别是杂物容易积存在分配器的槽内，杂物多时容易堵塞分配器的小孔。

3.4 停工后一定要进行酸洗钝化，严防硫化亚铁自然。酸洗钝化要保证效果，最好用顶循分配器进行酸洗，以保证均匀。即使进行了酸洗钝化，在检修期间要也严防硫化亚铁自然，最好保证消防水常备，定期对塔内进行喷淋。尽量减少塔内动火，必须的动火要升级管理，做好防范措施，要将动火焊渣可能落下的部位用防火石棉被铺好，不准任何焊渣掉入填料床层内。

3.5 填料分馏塔与板式分馏塔相比，操作变化快，调节更灵敏。所以调节时幅度要小，调节太快时易发生冲塔、漏液等现象。

4 填料塔技术优缺点

4.1 填料塔的优点

（1）压降低填料是目前压降最低的塔内件，因此填料的真空精馏的压降优势非常的明显，可以降低塔釜温度，从而降低装置能耗；在催化分馏塔中，由于降低了压降，使得压缩机入口压力明显提高；

（2）塔操作反应灵敏，易于调整生产方案。由于填料的液体存留量比较低，因此分馏塔对操作条件的外部变化非常灵敏。如果需要调整生产方案，填料塔很块就能达到稳定，生产出合格产品；

（3）操作弹性大。填料塔具有非常大的操作弹性，从而保证分馏塔在很宽的操作范围内分离效率保持不变；

（4）分离效率高。在合适的体系中，尤其是在常压/真空系统中，与板式塔相比，规整填料分离效率高；

4.2 填料塔缺点

由于填料自身原因，易堵塞，此时油浆循环显得尤为重要，如果循环量达不到要求，就可能导致油气携带催化剂至填料，轻则影响分馏塔效率，重则导致停工。另外，停工吹扫时，若换热段返回口未加过滤器，可能将杂物吹进分馏塔，导致填料堵塞。

结语

目前，分馏塔填料技术运用越来越广泛，作为一项新的技措技改，我们将进一步探索该技术的优劣，不断分析参数，总结经验，为降低装置能耗，建设新型能源炼厂作出更大努力。

[1]刘志敏.填料塔在化工中的应用和发展趋势[J].辽宁化工，1992.

[2]段良伟.MIP-CGP反应过程数学模型研究[D].华东理工大学，2013.

[3]许友好.多产异构烷烃的催化裂化工艺的工业应用[J].石油炼制与化工，2003.