碱洗塔堵塞的预防措施与在线处理

王建业　高志娟

（中天合创能源有限责任公司，内蒙古　鄂尔多斯　017000）

碱洗塔堵塞的预防措施与在线处理

王建业高志娟

（中天合创能源有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯017000）

针对装置首次开工的情况，为了解决碱洗塔常见的堵塔问题，详细分析同类装置在生产运行期间可能遇到的堵塔原因，切合实际提出严格控制碱洗塔的操作温度范围、各碱段的碱液浓度范围及如何避免氧进入系统等预防措施。当堵塔现象发生时，为避免堵塔恶化，提出加洗油等在线处理措施，为碱洗塔的长周期运转提供理论保障。

碱洗塔；堵塔；预防措施；在线处理

1　碱洗塔工艺情况简介

烯烃分离装置工艺采用四段式压缩为前系统制备的工艺气加压，工艺气经三段压缩后先进入水洗塔脱除氧化物，之后进入碱洗塔脱除工艺气中的二氧化碳、甲乙酸等酸性气体。碱洗塔由四段组成，其中三段碱洗，一段水洗。碱洗段为筛板塔，分为弱碱（15层）、中碱（15层）和强碱（15层）三段，上部水洗段是3层泡罩塔，使用锅炉给水作为洗涤液。工艺气由加热器加热到45℃左右，从碱洗塔下部进入，先与弱碱段的碱液接触，再与中碱段的碱液接触，最后进入强碱段。工艺气与碱液在碱洗段浮阀上发生逆流接触，酸性气体在碱液中发生中和而被脱除，最后在碱洗塔上部的水洗段进行水洗，防止可能夹带的碱进入后系统。流程简图见图1。

2　碱洗塔堵塞原因及危害

根据其他同类装置经验，碱洗塔首次开工或检修后，如果操作不当，极有可能造成堵塔。学习吸收其他同类装置生产中遇到的问题及处理经验，做好碱洗塔被堵的预防和及时在线处理，对于整个烯烃分离装置的长周期运行至关重要。

碱洗塔堵塔的发生一般认为是由于操作工艺条件控制不合适，系统中氧含量高，造成醛、酮类化合物在碱作用下发生Aldol缩合反应，最终生成β-羟基醛，进而生成黄油，在碱洗塔内堵塞塔板。或是工艺气在碱洗过程中，冷凝或溶解在碱液中的不饱和烃在痕量氧的作用下，易形成自由基，为黄油的生成提供条件［1］。黄油对碱洗塔系统影响较大，容易造成碱洗塔塔盘堵塞。黄油造成碱洗塔堵塞主要有以下影响：①黄油溶解在碱液中，造成碱液乳化，影响碱洗塔正常运行和酸性气体脱除，影响碱洗效果，严重时会导致碱洗不合格，影响下游产品质量；②大量黄油聚合结垢，最终沉淀在塔内，堵塞碱洗塔分布器，影响碱洗塔的碱液循环洗涤效果，缩短碱洗塔运行周期。

3　堵塔的预防措施

根据同类装置生产经验，严格控制以下工艺参数，做好系统的置换等预防措施可以有效避免堵塔情况的发生。

图1　碱洗塔流程图

3.1严格控制操作温度

碱洗操作温度降低，NaOH与CO2反应速率降低，碱液黏度增加，可能导致气体带液。温度太低还会导致Na-CO3溶解度降低而析出，析出的NaCO3与黄油混合在一起容易堵塞塔盘、降液管或管线；还会引起工艺气中的重烃在低温下冷凝，在碱的作用下易生成黄油。碱洗操作温度太高，导致工艺气中的乙醛等不饱和烃发生Aldol缩合反应，最后聚合生成黄油。故进入碱洗塔工艺气温度一般控制在45℃左右。

3.2控制合适的碱液梯度

碱浓度太低，碱洗塔的CO2吸收能力下降，CO2存在不能完全脱除的可能。而碱浓度太高会降低NaCO3的溶解度，NaCO3析出会使碱黏度增加，堵塞管道及塔盘。另外，碱浓度太高有利于黄油生成。碱浓度的选择应在一定吸收速度基础上，尽可能减少洗涤循环次数。一般弱碱浓度保持在1%～2%，中碱浓度6%～7%，强碱浓度8%～10%。在保证塔顶CO2不超标的前提下，可适量降低强碱段浓度和补入量。

3.3严格控制氧含量

氧会促进不饱和烃的聚合反应，加速黄油生成。尤其是装置首次开车阶段，要保证装置氮气置换等准备工作分析合格，抑制碱洗塔投用初期黄油的生成对塔的长周期运行至关重要。

阻止氧进入碱洗系统的措施有：①碱洗塔、碱循环泵、工艺气加热器等相关设备在首次投用后，用氮气置换多次到合格，防止空气带入到碱洗系统；②水洗塔作用是脱除MTO生产的工艺气中大量氧化物（包括甲醇、二甲醚、乙醇、乙醛、丙醛和丙酮等），根据实际情况加大锅炉给水量，加强工艺气在氧化物水洗塔的洗涤效果，尽可能减少酮醛类氧化物进入碱洗塔，可有效抑制黄油生成；③黄油抑制剂有抗氧、阻聚和分散等作用，黄油抑制剂中配有抗氧剂，可降低碱液中氧的作用，减少自由基产生，还可使生成的黄油分散在碱液中，避免黄油黏附在塔分布器上或降液管上而导致堵塔［2］。连续稳定注入黄油抑制剂，可以有效降低氧含量，从而减少黄油生成，降低堵塔情况发生概率。

4　出现轻微堵塔情况的在线处理

当碱洗塔压差超出允许范围时，应及时分析判断原因，及时采取恰当措施，可以有效防止堵塔现象进一步恶化。在运行过程中对黄油生成情况要加强监控，及时调整相关操作。首先，需要降低各段循环量，控制压差。然后，加大氧化物水洗塔的锅炉给水流量，确保工艺气不含氧化物。同时，加大黄油抑制剂的注入量。必要时向塔内注入洗油，加强塔内置换。依靠重芳烃的分散溶解作用，使得塔内关闭附着的污垢脱落、溶解［3］。还需定期在弱碱循环泵入口过滤器清理弱碱段的聚合物和析出Na2CO3晶体，该措施对减少弱碱段产生乳化起到良好效果。

5　结语

碱洗塔作为脱除工艺气中酸性气体的关键设备，其运行情况的好坏影响很大。而黄油作为碱洗过程的副产物，不加控制会严重影响碱洗塔的正常运行。通过合理控制碱洗塔操作温度、碱浓度梯度，持续加入黄油抑制剂等措施，以及杜绝氧和含氧化合物进入系统，可以有效控制黄油生成，防止塔盘管道等被堵塞。正常工艺操作中，应密切关注碱洗塔压差变化，超出操作范围时，采取及时有效的在线处理措施可以防止堵塔进一步恶化。

［1］丛彦祥，孙东民，王明巨.优化碱洗塔操作减少黄油生成［J］.乙烯工业，2007（1）：28-29.

［2］余敏，尹兆林.乙烯装置中碱洗塔黄油生成原因分析及对策［J］.石油化工，2000（6）：443-445.

［3］周巍.碱洗塔堵塞原因分析与在线运行处理技术［J］.现代化工，2012（32）：76-79.

Prevention and Online Treatment for Blockage in Alkaline Washing Tower

Wang JianyeGao Zhijuan
（Zhongtian Hechuang Energy Co.Ltd.，Ordos Inner Mongolia 017000）

Aiming at the condition of the device starts for the first time，in order to solve common caustic tower plugging problems，the reasons for the same tower block means during production may encounter were analyzed in detail，and realistic proposed prevention treatments of tower operating temperature range，alkali concentration range of each base section and how to avoid oxygen into the system to optimize process operation.When the tower plugging hapened，to avoid blockage in alkaline washing tower，washed oil timely online processing measures were put forward.It was aimed to provide theoretical support for the device long period stable operation.

alkaline washing tower；blockage；prevention treatment；online treatment

TQ221.211

A

1003-5168（2016）07-0120-02

2016-06-09

王建业（1987-），男，硕士，助理工程师，研究方向：烯烃分离生产。