延迟焦化装置汽油终馏点调整中存在的问题及对策

王航空，肖知俊，邢 宇，闫晓荣

（中国石油克拉玛依石化公司，新疆 克拉玛依834000）

延迟焦化是重油深度加工的手段之一，但焦化汽油产品的颜色深，烯烃、胶质、氮含量高，必须经过加氢等精制手段提高品质［1－2］。

中国石油克拉玛依石化公司延迟焦化装置的处理能力为1.5Mt/a，设计原料主要为稠油，掺炼10%～30%稠油减压渣油，产品包括干气、液化气、汽油、柴油、蜡油和石油焦，设计汽油、柴油分线出焦化装置，混合进汽、柴油加氢装置，其中汽油产品设计终馏点为202℃。过去一直采用焦化汽油、柴油混合加氢及分馏获得精制汽油的工艺，分馏塔塔顶温度控制在120～130℃，压力控制在小于0.11MPa，汽油终馏点控制在200～210℃，装置运行平稳，产品质量合格。根据该公司发展的需要，自2013年6月起采用焦化汽油、柴油单独加氢工艺，从汽油加氢装置出来的精制汽油作为重整料。这要求焦化汽油出装置时必须严格控制终馏点小于180℃，以保证汽油加氢装置长周期运行及重整汽油馏程指标合格。本文主要总结延迟焦化装置汽油终馏点调整中的实践经验，分析存在的问题，并提出相应的对策。

1 延迟焦化装置分馏系统的操作状况

根据模拟计算结果，要控制焦化汽油终馏点小于180℃，需要对分馏塔中上部进行大幅度调整，加大汽油冷回流量，增加塔顶循环回流量，调整柴油返塔回流比例，以保证分馏塔塔顶温度小于100℃，塔顶循环油抽出温度小于120℃，柴油抽出温度小于235℃，分馏塔塔顶压力控制在0.1 MPa左右。通过实践摸索，对分馏系统工艺参数控制进一步优化，将分馏塔塔顶温度控制在93℃左右，汽油冷回流量控制在20t/h，塔顶循环油回流量控制在150t/h，塔顶循环油抽出温度控制在113℃左右，以保证焦化汽油终馏点小于180℃，满足焦化汽油加氢精制后作重整料的目的。调整前后分馏系统的主要操作参数及汽油馏程数据见表1。

表1 调整前后分馏系统的主要操作参数及汽油馏程

2 存在的问题

2.1 柴油系统超负荷

2012年12月以来，为了解决风城超稠油长距离管道输送的难题，油田采用超稠油掺柴油的输送工艺，这使主要加工风城超稠油的延迟焦化装置原料中被掺入20%～25%的0号柴油，导致柴油收率远高于设计值。而2013年6月焦化汽油终馏点从大于200℃调整到小于180℃之后，汽油中较重的馏分被切割进入柴油组分，使汽油收率下降4.87百分点，柴油收率上升3.45百分点（见表2），使得原本就超负荷运行的柴油系统负荷加重，柴油泵出口总流量上升至320t/h，接近额定排量（328t/h）；柴油外送温度从53℃上升到62℃，造成柴油外送温度超标。而为了降低柴油系统负荷，增加柴油冷回流量和中段回流量后，部分重质柴油被压至蜡油馏分中，导致蜡油收率上升1.46百分点。

表2 产品收率 w，%

2.2 分馏塔塔顶循环回流泵抽空

根据工艺参数控制指标，分馏塔塔顶温度控制在93℃左右，塔顶循环油抽出温度控制在113℃左右，导致水汽无法完全从分馏塔塔顶排出，冷凝物聚集在36～40层塔盘之间，少量明水进入塔顶循环泵后，在泵入口低压环境下汽化，导致塔顶循环泵抽空。

2.3 分馏塔塔顶结盐

延迟焦化装置原料中的含氮、含氯化合物经过反应生成极易溶于水的NH4Cl，在分馏塔的下部，NH4Cl分解为NH3和HCl，遇冷后则重新生成NH4Cl颗粒。在分馏塔的上部，细小的NH4Cl颗粒可溶解在局部低温水相中，NH4Cl溶液的沸点远高于水的沸点，其在回流下降过程中，由于温度的逐渐升高被精馏浓缩成一种高黏度的半流体，这种半流体与铁锈、焦炭粉末等混合在一起沉积于塔盘、塔顶回流线、降液管及受液盘处，积累到一定程度就会阻碍液体的流动，堵塞塔盘上的孔，导致分馏塔压降逐渐增大，破坏分馏塔的正常操作［3］。

延迟焦化装置分馏塔塔顶长期处于低温状态，容易造成分馏塔结盐，而分馏塔塔顶循环油中含水，导致塔顶循环泵长时间抽空，塔顶循环回流温度从70℃下降到40℃以下，导致塔盘及管线迅速结盐，进一步加剧机泵抽空，形成恶性循环。最后，分馏塔塔顶循环回流系统瘫痪，塔顶温度无法控制，长期处于超温状态。

3 采取的措施及效果

3.1 优化柴油系统流程

针对外送柴油超温的问题，主要采取以下措施：①严格控制装置加工负荷小于4 800t/d，减少柴油外送量；②将8组柴油空冷风扇叶片角度由12°增加至16°，以增加空冷风机排风量；③优化柴油返塔回流比例，增加柴油冷回流量，减少高温柴油回流量；④进行流程改造，从出装置柴油主流程上分一条DN80的管线，引175℃的柴油至冷焦放空空冷器管束下方，新增柴油翅片管用作放空空冷器的伴热盘管，冬季散热可以防止放空空冷器管束冻凝，夏季可以降低柴油温度。

通过采取上述措施，降低了柴油系统的负荷，保证柴油泵出口总流量控制在310t/h以下，柴油出装置温度控制在60℃的指标以下。

3.2 增加塔顶循环脱水罐

为了缓解低温下分馏塔塔顶水汽无法完全从塔顶排出，冷凝聚集产生明水，进一步导致塔顶循环泵抽空的问题，通过工艺技术改造，在塔顶循环泵出口线增加了脱水罐。改造后，使塔内的明水沉降聚集在罐底，通过测量计算，有100～200kg/h的污水从塔顶循环脱水罐自压排入分馏塔塔顶油气分液罐，随含硫污水送出装置，避免了明水在分馏塔内的聚集，有效地防止了塔顶循环泵抽空。

3.3 塔盘除盐

正常情况下，分馏塔塔顶的NH4Cl结晶并不是突发性的，而是随着时间的推移不断聚积形成［4］，只要定期除盐就不会影响装置的长周期运行。延迟焦化装置采用保守的方法定期除盐，即：将分馏塔塔顶汽油冷回流量提到最大，将塔顶循环回流量提到最大，降低分馏塔塔顶温度至87℃以下，使塔内自带的水汽凝结聚集，逐渐溶解塔内的铵盐。通过调整，在除盐操作的24h内，塔顶循环脱水罐有600～900kg/h的饱和含盐污水自压排入分馏塔塔顶油气分液罐，随含硫污水送出装置。定期除盐的方法在延迟焦化装置已经实践过两次，保证了分馏系统近半年的正常运行。

另外，通过流程改造，在分馏塔塔顶空冷器出口增加水洗管线。如果发现分馏塔塔顶结盐严重，引入适量除氧水到分馏塔塔顶，NH4Cl溶解在水中，进入塔顶分液罐，由泵送出装置。

4 结 论

在延迟焦化装置汽油终馏点调整到小于180℃的过程中，存在柴油系统超负荷、分馏塔塔顶循环回流泵抽空及塔盘结盐等问题，通过优化调整柴油系统流程、增加塔顶循环脱水罐及塔盘定期除盐等措施，有效地控制了柴油系统的负荷，降低了柴油外送温度，解决了塔顶循环泵抽空及塔盘结盐的问题，使汽油终馏点调整无负面影响，满足了焦化汽油单独加氢作重整料的要求，优化了产品分布，保证了装置的安、稳、优运行。

［1］孟凡明.焦化汽油加氢精制工艺优化的研究［J］.化工时刊，1999，13（1）：13－16

［2］蒋福山，崔强，黄学军.焦化汽油加氢试生产重整原料的技术分析［J］.石油炼制与化工，2003，34（1）：61－63

［3］于红霞，盖金祥，刘昕光，等.防止催化裂化分馏塔结盐研究［J］.北京化工大学学报，2003，30（3）：99－101

［4］尚立蔚，谢培军，于勇斌，等.焦化分馏塔塔顶结盐分析及对策［J］.石油化工设备，2009，38（3）：104－105