常减压塔的操作

塔及其操作9.3 塔的操作分馏塔的操作是常减压蒸馏装置正常生产的一个相当重要的环节。

在一定的设备条件下，塔操作的好坏，对于装置的三大考核指标—产品质量、油品收率和装置能耗有很大影响。

因此，要求我们能够正确掌握好塔的平稳操作，而平稳操作的关键就是要掌握好三个平衡—物料平衡、汽液相平衡和热量平衡。

物料平衡指的是单位时间内进塔的总物料量应等于离开塔的各物料量之和。

物料平衡体现了塔的生产能力，他主要是靠进料量和塔顶、侧线及塔底出料量来调节的。

操作中，物料平衡的变化具体反应在塔底液面上。

当塔的操作不符合总的物料平衡式时，可以从塔压差的变化上反映出来。

比如进得多，出得少，塔压差则上升。

对于一个固定的精馏塔，塔压差应控制在一定范围之内。

塔压差过大，塔内汽相介质上升速度则过大，导致雾沫夹带严重，甚至发生液泛而破坏塔的正常操作；塔压差过小，塔内汽相介质上升速度过小，塔板上汽液两相传质效果下降，甚至发生漏液而大大降低塔板效率。

物料平衡掌握不好，会使整个塔的操作处于混乱状态，所以掌握物料平衡是塔操作中的一个关键。

如果正常的物料平衡受到破坏，他将影响另外两个平衡，使汽液相平衡达不到预期的效果，热平衡也被破坏而需要重新调整。

汽液相平衡主要体现了产品的质量及损失情况。

他是靠调节塔的操作条件（温度、压力）及塔板上汽液接触的情况来达到的。

只有在压力、温度固定时，才有确定的汽液相平衡组成。

当压力、温度发生变化时，汽液相平衡所决定的组成就跟着变化。

产品的质量和损失情况也随之发生变化。

汽液相平衡与物料平衡密切相关，物料平衡控制得好，塔内汽相介质上升速度合适，汽液接触良好，则传质传热效率高，塔板效率也高。

当然，温度、压力也会随着物料平衡的变化而改变。

热量平衡是指进塔热量和出塔热量的平衡，具体反应在塔顶及侧线抽出温度上。

热量平衡是物料平衡和汽液相平衡得以实现的基础，反过来又依附于他们。

没有热的汽相和液相回流，整个精馏过程就无法实现，而塔的操作压力、温度的改变（即汽液相平衡组成改变），则每块塔板上汽相冷凝的放热量和液体汽化的吸热量也会随之改变，体现在进料供热和塔顶及中段取热发生变化上。

掌握好物料平衡、汽液相平衡和热量平衡是精馏操作的关键所在，三个平衡之间相互影响、相互制约。

操作中通常是以控制物料平衡为主，相应调节热量平衡，最终达到汽液相平衡的目的。

要保持稳定的塔底液面必须稳定：进料量和进料温度；塔顶、侧线及塔底抽出量；塔顶压力。

要保持稳定的塔顶温度必须稳定：进料量和进料温度；顶回流、循环回流、各中段回流流量及温度；塔顶压力；汽提蒸汽量；原料及回流不带水。

只要密切注意塔顶温度、塔底液面，分析波动及原因，并及时加以调节，就能掌握塔的三个平衡，保持塔的正常操作。

9.3.1 初馏塔、常压塔的操作9.3.1．1初馏塔、常压塔的工艺特点9.3.1．2 初馏塔、常压塔的操作（包括产品调节、回流等）初馏塔的操作初馏塔的主要作用：原油换热到230℃左右，已经有部分轻质油品汽化，初馏塔的任务就是对原油进行一次预蒸馏，拔出原油中的部分汽油组分。

同时，由于初馏塔的进塔温度较低，当需要生产重整原料，而原油中的砷含量又较高时，初顶可以生产出砷含量较低的℃左右重整原料，其余的轻馏份则因进料温度较高砷含量较高自常压塔顶拔出；在加工高硫高盐等劣质原油时，由于塔顶低温部位H2S—HCl—H2O型腐蚀严重，设置初馏塔后，可将大部分腐蚀转移到初馏塔顶，减轻常压塔顶系统的腐蚀，这样做在经济上较为合理；将换热至230℃左右的汽化油品从塔顶拔出及开初馏塔侧线，可以降低原油换热系统及常压炉的压降，降低常压炉的负荷，开初馏塔侧线，可以使常压塔的负荷分布趋于均匀，有利于提高塔的处理能力；当原油带水或电脱盐系统波动时，则增加初馏塔对稳定常压塔的操作，防止冲塔事故的发生较有好处；并且初馏塔可以采用较高的操作压力（绝压0.2～0.4Mpa）以减少轻质馏分的损失。

影响初馏塔操作的主要因素是原油性质(83)、进料温度(87)、进料含水量(84)、塔底液面（82、86）及塔底汽提蒸汽量的变化。

另外还有塔顶温度、压力、回流量及回流温度以及初侧抽出量的变化等。

同时这些因素又是相互影响、相互制约的，操作时应当抓住主要矛盾有针对性地加以调节。

初馏塔进料温度的波动，会造成初馏塔进塔汽化量的变化，导致初馏塔塔顶温度、压力及塔底液面波动。

如果调节不及时，会严重影响产品质量。

在这种情况下，通常是先调节塔顶温度以保证产品质量合格。

例如进料温度升高汽化率增加等原因导致塔顶温度升高，则初顶产品干点升高，可以通过增加回流量或降低回流温度来降低塔顶温度；反之则相反处理。

然后再调整脱盐罐前后各路原油的流量分配来尽量减小各路温差，以提高换热效果。

初馏塔进料含水量增大（见事故处理一章），水汽化要吸收的热量也增大，初馏塔进料温度及换热终温都会降低，这将会增加常压炉热负荷。

判断初馏塔进料含水增大的方法主要是观察初馏塔进料及塔底温度是否较正常时低，以及初馏塔塔顶压力是否上升，初馏塔塔顶油水分离罐排水量是否增大。

上述的各处变化幅度可以判断初馏塔进料含水多少液面：初馏塔直径小，单位体积流率高，原油流量有小的波动，将会引起初馏塔底液位变化。

引起初馏塔塔底液位变化的主要原因：①初馏塔进料量、初底泵抽出量变化；提降处理量或调节初馏塔底液位时，进出塔流量没有平衡好。

如进塔流量小，抽出塔的流量大，液位将下降。

②原油性质变化引起塔底液位波动。

例如原油性质变轻，塔底液位下降；原油性质变重，塔底液位上升。

③初馏塔进料温度变化，进料温度高，进料汽化率上升，塔顶产品馏出量增加，塔底液位下降；反之，则液位升高。

④塔顶压力温度高低影响塔底液位变化。

塔顶温度高压力低，进料汽化率提高，多汽化的部分从精馏段拔出，使塔底液位下降；反之，则液位升高。

液面的调节方法主要有两种：一是固定原油泵流量，改变初馏塔底泵的抽出量来稳定初馏塔底液面。

这种调节方法常压炉出口温度波动较大，且会影响常压塔的平稳操作，但是换热温度较为稳定，有利于初馏塔的平稳操作。

二是固定塔底泵流量，通过调节原油泵的流量来稳定初馏塔液面。

这种调节方法常压炉的进料量稳定，炉出口温度容易控制，有利于常压塔的平稳操作。

但是换热温度稳定稍差，会影响初馏塔的操作。

这两种调节方法各有利弊，通常我们多采用第二种调节方法，毕竟常压塔侧线较多，我们希望尽量减少常压塔的波动。

而开设初馏塔对于稳定操作……开设初馏塔侧线，能从初馏塔拔出一部分馏分打入常压塔与其馏分相近的塔板上。

减轻了常压炉的热负荷，有利于处理量和常压一线油收率的提高。

初馏塔侧线油颜色变深的原因及处理（见事故处理一章泛泛而谈）初馏塔侧线油过大时偏重时会使重组分油馏出，严重时可造成侧线油颜色变坏，影响常压塔的正常操作，使常一线干点超标，此时应降低侧线油抽出流量。

初馏塔塔底液位过高，汽相介质携带重组分油引起侧线油颜色变深，如果侧线抽出量没有变化应检查塔底液位是否控制在正常的位置，将过高的液位降到正常的位置油颜色即可恢复正常。

当初馏塔进料含水过大时，水汽量增大，汽相负荷变大，也可能携带重组分油引起侧线油颜色变深。

原油加工量过大或操作不正常，发生冲塔都可引起侧线油颜色变深，严重时会出黑油。

初馏塔侧线油送常一中中段回流进入常压塔，应小心操作，否则颜色变深的油会污染常压塔侧线油，影响常压塔产品质量。

若处理量过大，应降低处理量，操作不正常发生冲塔时，应立即关闭初馏塔侧线，被污染的油应改送进不合格油罐。

塔顶回流带水现象及处理（见事故处理 90）常压塔的操作常压塔的作用：常压塔是在接近常压下实现分馏作用的设备。

其作用是使组成复杂的初馏塔底油，切割成一定沸点范围的馏分，从塔顶馏出汽油或重整原料油，从塔侧引出煤油和轻重柴油等侧线馏分，塔底产物称常压重油，主要是原油中沸点高于 350℃的重馏分。

……影响常压塔操作的因素主要有：原油性质、原油处理量、进料温度、初馏塔拔出率、常压塔塔顶温度、常压塔塔顶压力、常压塔塔底液面、常压塔塔底及侧线汽提蒸汽量、各侧线抽出量及抽出温度、回流量和回流油是否带水等。

原油性质变化对装置操作的影响及调节：原油性质变化，通常指所加工的原油组成发生变轻或变重。

原油性质变轻时，初馏塔进料汽化率增加，塔顶压力上升，塔顶馏出油量增加，塔顶冷却负荷增加，冷后温度升高，初馏塔液面下降，换热器原油一侧系统压力有所上升，初顶温度若不变则干点下降。

原油性质变重时，初顶压力下降，塔顶温度不变时馏出油产量下降、干点上升，初馏塔底液位上升。

原油性质变化，平衡操作时，最明显的表现就是初馏塔顶压力和塔底液面的变化。

不设初馏塔的装置，表现为常压塔顶压力和塔底液面的变化。

原油变轻时，由于油气分压上升应适当提高塔顶温度，变重时适当降低塔顶温度，为确保塔顶汽油干点合格。

原油变轻后，要加大火嘴的油气供量，增大加热炉热负荷，以保证较轻部分油品汽化。

原油变轻后汽化率的增大，增加了精馏塔汽化段以上热量及油气分压，此时侧线产品的馏出温度也会随之提高，为此应该增大产品抽出量，同时增大中段回流，减少塔底吹汽量，以降低塔顶的负荷。

但侧线汽提塔吹汽量不能降低，以免影响产品闪点及初馏点。

必要时可降低原油处理量和降低加热炉出口温度等措施，以保证平稳操作和安全生产。

原油变重后，进塔汽化率降低，侧线馏出口温度随之降低，此时应该减少产品抽出量，必要时可降低中段回流，以保证产品质量合格。

油品质量的调节在常压塔的操作过程中，许多因素都会造成操作波动、同时出现油品质量偏离指标的现象。

这就要求我们及时进行调节，实现操作平稳、质量合格、收率较高、能耗较低。

平稳操作就是处理好装置各点的物料平衡、汽液相平衡和热量平衡。

质量调节的任务就是在出现不平衡的时候，及时调节使其达到平衡，并尽量做到在质量合格的前提下目的产品收率较高。

产品质量的变化，概括起来有三种情况：初馏点及闪点低、干点高和初馏点及闪点低且干点又高。

常顶馏出油只会干点高的情况，侧线油则三种情况都有可能出现。

侧线初馏点及闪点低的原因及调节：侧线初馏点及闪点低表明油品中轻组分含量较高，造成油品闪点低及馏程中初馏点及 10%点温度偏低，即通常所说的头轻。

调节方法：①若有侧线汽提塔，可以适当提高吹入的过热蒸汽量，使油品的轻组分挥发出来，可提高闪点及初馏点。

②提高上一侧线油品的抽出量，使该侧线的馏出温度提高，使油品中的轻组分向上一侧线转移。

这种做法会使侧线干点即尾部变重，因此采取这种调节手段必须在保证干点合格的前提下进行。

③适当提高塔顶温度，可以使产品闪点及初馏点提高。

产品干点高的原因及调节：产品干点是由油品中的重组分含量所决定的，干点高表明油品中重组分含量增加，即馏程中 90%点及干点温度偏高，也就是通常所说的尾重。

调节方法：①侧线干点高，可降低该侧线产品抽出量，使产品变轻、干点下降，也可通过降低该侧线馏出口温度来降低产品干点。