催化裂化裝置穩(wěn)定塔頂壓力超高的影響及分析

劉琪 羅慧梅（中國石油長慶石化公司運行二部 陜西咸陽 712000）

一、裝置現(xiàn)狀

1.吸收穩(wěn)定工藝特點

吸收穩(wěn)定系統(tǒng)采用典型的四塔流程。分餾塔頂油氣經(jīng)冷凝冷卻后進入V2203進行氣相和液相的分離，罐頂富氣經(jīng)氣壓機兩級壓縮后與解吸塔頂氣和富氣洗滌水匯合后，先經(jīng)壓縮富氣干式空冷器冷凝后進入氣壓機出口油氣分離器進行汽、液、水分離。粗汽油作為吸收劑主要吸收其中的C3和C4組分。吸收塔采用兩個中段回流取走吸收時放出的熱量；再吸收塔以輕柴油作再吸收劑進一步回收C3和C4組分。解吸塔采用中間E2305（凝縮油與穩(wěn)定汽油換熱）和塔底E2306（1.0MPa低壓蒸汽提供熱源）兩個重沸器來解吸出凝縮油里≤C2組分；解析塔底的脫乙烷汽油進入穩(wěn)定塔依靠分餾一中提供熱源進行精餾過程，分離出液化氣和穩(wěn)定汽油 。穩(wěn)定塔壓力控制采用“熱旁路”控制法，“熱旁路”調(diào)節(jié)是為了使穩(wěn)定塔頂回流罐V2303保持穩(wěn)定的壓力[1]使穩(wěn)定塔有適當?shù)幕亓饕钥刂扑敎囟群蛪毫ΓM而控制液化氣質(zhì)量。各塔均在高壓下進行操作。

2.穩(wěn)定塔頂壓力出現(xiàn)的問題

通常情況下穩(wěn)定塔壓力需控制在1.02～1.08MPa，穩(wěn)定塔安全閥設(shè)置為1.13 Mpa。在正常生產(chǎn)中，尤其是夏季外部環(huán)境溫度較高時，要保證穩(wěn)定塔頂壓力受控較為困難。

二、穩(wěn)定塔頂壓力超高原因分析

1.解吸效果不好

催化裂化裝置工藝指標中規(guī)定，液化氣中不凝氣含量不高于3%。6月以來液化氣中不凝氣含量嚴重超標。

最高時達到7.86%，說明解吸效果不好，不凝氣在穩(wěn)定塔頂聚集嚴重。

原因分析

造成解吸效果不好的原因有以下幾個方面：⑴解吸氣量大，造成解吸塔與吸收塔壓差增大

凝縮油入塔流量大，最高達到滿量程250t/h，使解吸氣量大，解吸塔壓力高，造成解吸塔與吸收塔壓差增大。當壓差增大后，入塔凝縮油量忽大忽小，不易平穩(wěn)操作。如果不及時根據(jù)流量調(diào)整解吸塔底蒸汽量，會導致解吸效果變差[2]。

⑵解吸塔底溫度控制偏低，解吸不徹底

受到吸收塔和解吸塔壓差增大的影響，導致解吸塔底溫度控制偏低，解吸不徹底，操作更加惡化。

造成的影響

⑴大量不凝氣導致穩(wěn)定塔頂冷卻效率下降，液化氣冷后溫度最高可達53℃，直接導致穩(wěn)定塔壓力超高。

⑵大量不凝氣使穩(wěn)定塔底熱負荷增加

為了降低穩(wěn)定塔頂溫度，增加回流量，使穩(wěn)定塔頂壓力更高。為了保證汽油蒸汽壓合格，又增大了塔底重沸器熱負荷，液化氣冷卻效果更差，使穩(wěn)定塔操作陷入惡性循環(huán)[3]。

2.液化氣冷卻負荷嚴重飽和

隨著外界氣溫的升高加上高負荷的處理量，穩(wěn)定塔頂冷后溫度在中午也開始上升，最高溫度達到50℃。冷后溫度的上升導致部分液化氣組分未凝，仍為氣相，造成穩(wěn)定塔頂壓力超高[4]。

三、解決方案

1.改善解吸效果

（1）綜述

解吸和吸收的原理相同，由于氣體的溶解度隨著壓力的增大和溫度的降低會增大，所以解吸的操作條件與吸收相反，應(yīng)采取高溫低壓[5]。

（2）提高解吸塔底溫度

解吸塔又名脫乙烷塔，根據(jù)液化氣組分情況，適當提高解吸塔底溫度，不能隨意降低解吸塔的蒸汽用量，以保證解吸效果。

（3）適當降低吸收穩(wěn)定系統(tǒng)干氣壓力

夏季為了減少不凝氣在吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的聚集、循環(huán)，必須降低系統(tǒng)出裝置壓力，讓不凝氣從干氣系統(tǒng)逐漸排除，逐步降低解吸塔的壓力，提高解吸效果。

（4）盡量使解吸塔平穩(wěn)進料，保證解吸質(zhì)量

分餾調(diào)整粗汽油罐液面，應(yīng)提前做好調(diào)整準備，不能等到凝縮油罐液面猛漲的時候，猛放流量，導致解吸效果很差。另外也要控制好粗汽油冷后溫度和補充吸收劑溫度。

2.減少穩(wěn)定汽油與脫乙烷汽油換熱

通過減少穩(wěn)定汽油與脫乙烷汽油的換熱量來直接降低穩(wěn)定塔進料溫度，從而降低穩(wěn)定塔上部的冷卻負荷和穩(wěn)定塔塔頂壓力[6]。

通常情況下脫乙烷汽油先與穩(wěn)定汽油經(jīng)過熱交換后進入穩(wěn)定塔。此時由于脫乙烷量大，進料溫度偏高，液化氣產(chǎn)量大，冷卻負荷又嚴重飽和的非正常情況下，調(diào)整了流程：讓穩(wěn)定汽油部分改走付線，進料溫度控制在110℃左右。由進料溫度來決定現(xiàn)場付現(xiàn)的開度。

3.投用溴化鋰降低液化氣冷后溫度

隨著外界氣溫的升高，液化氣空冷和水冷負荷不夠成為穩(wěn)定塔塔頂壓力超高的主要制約因素。以上措施可以一定程度上緩解穩(wěn)定塔塔頂壓力超高，但不能從根本上解決問題。因此，我們采用溴化鋰冷卻液化氣技術(shù)。

4.降低液化氣回流量

改善解吸效果和降低脫乙烷汽油入塔溫度后，可以逐步降低過大的回流量，從而降低塔頂壓力[7]，改善穩(wěn)定塔上部的惡性循環(huán)。

四、調(diào)整后的效果

調(diào)整后穩(wěn)定塔塔頂壓力得到有效改善，壓力基本維持在1.03～1.08MPa，指標都在控制指標之內(nèi)。

結(jié)論

長慶石化140萬噸/年催化裂化裝置吸收穩(wěn)定系統(tǒng)在運行過程中由于解吸效果差，大量的不凝氣在穩(wěn)定塔頂聚集、循環(huán)，降低了穩(wěn)定塔塔盤的分離效率和冷卻設(shè)備的冷卻效率。尤其在夏季外界氣溫較高的情況下，穩(wěn)定塔塔頂壓力普遍超高。

為了解決穩(wěn)定塔塔頂壓力超高，做出了以下調(diào)整：提高解吸塔底溫度；穩(wěn)定穩(wěn)定塔進料；降低穩(wěn)定塔進料溫度；投用溴化鋰降低液化氣冷后溫度；適當降低回流量。

通過以上有效途徑，穩(wěn)定塔塔頂壓力維持在了1.03～1.07MPa。確保了液化氣質(zhì)量的合格，解決了穩(wěn)定塔操作的瓶頸，保證了催化裝置的平穩(wěn)運行。