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浅析填料在催化裂化装置分馏塔中的应用

作者:user 来源:  日期:2019-10-23 20:20
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催化裂化装置能耗一直是炼油装置研究的重点,分馏塔采用填料可以降低分馏塔全塔的压降,进一步提高装置的整体性能,降低能耗。填料的最大特点就是压降小,在其合适的操作范围内效率很高,催化分馏塔使用填料比塔盘具有明显的优势,压降小、效率高、操作弹性大。此项技术是当前炼油装置先进的技术之一。 
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2001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280万吨/年,2012年10月29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280万吨/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MSR50,填料高度2000mm。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SP220Y,填料高度2200mm;下段采用规整填料SP200Y,填料高度1800mm。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MSR50,填料高度2000mm。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SP220Y,填料高度2400mm。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 

2012年10月29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0.002Mpa,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42Kg/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。 

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。 
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。 

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