常减压蒸馏装置常压塔顶循结盐分析与对策

周毓舜

摘 要：常减压蒸馏装置顶循结盐问题是困扰许多炼厂的典型问题，是制约常减压装置长周期运行的关键所在。由于原料性质劣化及受到操作调整的影响，多家大型炼化企业的常顶循系统及常一线抽出塔盘不同程度出现结盐、结垢等腐蚀问题，进而带来操作条件不稳定、腐蚀情况加重、压力降增大等问题，严重制约装置末期的加工量及能耗要求，常减压蒸馏装置的平稳、高效、长周期运行，对下游装置的影响程度和重要性毋庸置疑。

关键词：顶循结盐;分散剂

1 顶循结盐原因

在原油的开采过程中，无可避免的加入含氮类注剂，同时塔顶注入的氨、缓蚀剂等，均构成了塔内结盐组分中氮的主要来源。而电脱盐未脱除的无机盐，以及经过升温后水解或热分解的有机氯化物，构成了塔内结盐组分中氯的主要来源，进而促进了氯化铵盐的生成。当氯化铵盐和硫化亚铁在塔盘、降液管、管线、设备沉积时，就会带来因铵铁盐沉积引起的塔压力降上升、塔盘管线腐蚀、馏出线的铵盐沉积等问题。

随着生产过程的推进，装置的结盐问题会逐渐显现，造成常压塔顶循环量的大幅变化，严重时影响常一线抽出量的变化，破坏塔内的气液相平衡情况，造成常压塔塔盘有效流通面积减小，使塔盘开孔率降低，气相负荷增大，进而造成常一线汽提塔液面大幅波动现象，制约了常压塔的操作弹性，严重危害操作稳定性和设备安全性。

2 顶循结盐的解决办法

針对此现象，国内普遍采用两类方法缓解常顶循系统及常一线抽出塔盘结盐的产生。一种为顶循注分散剂工艺，另一种为顶循水洗除盐工艺。装置应根据自身情况，深入分析数据，通过确认结盐介质具体的理化性质，谨慎使用除盐技术，并坚持做好数据跟踪工作。

2.1 顶循注分散剂工艺

对于采用顶循注分散剂工艺的，其原理为加注一类缓蚀剂物性的表面活性剂，注剂通过非连续性的积垢间隙在金属表面成钝化膜屏障，使积垢松散、并脱离金属表面，同时使盐分散于工艺介质中，由常压塔侧线抽出，延缓新积垢的产生。这种注剂不易挥发，在塔内与金属的表面形成强而有力的结合，从而使氯化铵盐和硫化亚铁从金属表面剥离，经侧线产品中带出。该方法有两种阶段，一种是成膜阶段，此阶段下分散剂在金属表面成膜，使沉积物脱出;另一种是阻垢阶段，此阶段下维持金属表面结垢程度，使操作条件保持在设计允许范围内。

2.2 顶循水洗除盐工艺

考虑到NH4Cl、H2S、HCl均可溶于水的特性，在顶循抽出油循环的基础上，建立水洗除盐单元。使抽出油与净化水在混合器中混合，油中的盐部分溶解在水中，经萃取器使液流高速旋转流动而实现高效萃取，最后进入油水分离器实现油水分离。溶水性盐溶解在水中被带出，达到顶循油在线脱盐的目的[1]。

2.3 其他方法除盐

根据实际生产情况，对于尚不具备水洗设施的生产装置，在生产过程中出现顶循系统结盐问题的，可选择在线水洗方式去除塔顶盐类。通过向分馏塔顶返塔线注入新鲜水，使盐类溶解在水中，通过控制塔顶部及上部温度，使水洗水通过顶部分液罐酸性水排出。此方法水洗过程中，要注意跟踪侧线馏出产物中水含量的变化，控制好常压塔顶循环油的抽出和返塔温度，待水洗完毕后，再逐步提高加工负荷。一般的常压塔顶在操作压力下，如果操作温度低于水的露点温度，会造成塔内结盐位置前移。通过提高塔顶温度，使铵盐在常压塔顶空冷内析出，向塔顶空冷前注水，将塔顶盐类由塔顶酸性水带出，减轻了常压塔塔盘的结盐情况。

3 优劣势比较

3.1 加分散剂控制塔内结盐

加分散剂需要根据常压塔顶循环系统的结盐情况，调整分散剂的加注量，其优点是无须改变加工负荷，加注后效果较为明显，有效改善塔内压力降，利于控制产品质量，但增加了生产过程的成本，且在加注过程中无法控制塔内积垢物的剥离速度，有可能出现某一时刻大量杂质脱出而阻塞油表、过滤器的情况。

3.2 水洗除盐技术

水洗除盐运行成本较低，没有增加动力消耗设备，氯离子脱除率高，可以有效改善常压塔顶循结盐问题，有利于装置的长周期运行。但增加设备产生的一次性投资较大，及维护仍需要资金，且增加含盐水的排放量，对下游水处理装置的运行带来额外负荷。

3.3 在线水洗法除盐

在线水洗适用于为避免非计划停工、提高产品质量的情况。通过制定详细的水洗方案，需适当降低生产负荷，严格监控各环节的操作变化情况，避免侧线产品出现质量变化情况，密切监控排水中的氯离子及氨氮含量，且此方法效果维持时间较短，长周期内需要频繁水洗。

4 结束语

蒸馏装置常压塔顶结盐问题涉及广泛，除采用除盐措施外，装置还应做好“一脱三注”、露点位置把控、pH值把控及材质选型升级等工作。文中所述方法各有优劣，在分析常减压蒸馏装置应对结盐问题的过程中，需要对所加工原油的有机氯含量进行跟踪，结合常压塔顶酸性水中氯离子含量、铁离子含量，并参考塔顶探针的腐蚀速率曲线，分析塔顶主要的腐蚀介质构成和存在部位，进而研究该工况下的腐蚀解决办法。

装置长周期运行中，常压塔结盐现象一直是各炼厂需要攻克的难题，做好腐蚀的关键信息监测，对于保证装置长周期稳定运行具有重要且深远的意义。如何根据实际情况选择合适的对应方法，仍需要我们更进一步地研究与探索。

参考文献：

[1]华东理工大学.延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法，中国：1031942588[P].2014-10-22