延迟焦化装置分馏塔顶循除盐技术改造及效果分析
延迟焦化装置分馏塔腐蚀原因分析及改进措施_杨涛
石 油 炼 制 与 化 工２０１３年３月 收稿日期：２０１２－０６－１９；修改稿收到日期：２０１２－１０－２１。
作者简介：杨涛，技师，从事生产管理工作。
通讯联系人：孙艳朋，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｙｐａｉ６２＠１２６．ｃｏｍ。
延迟焦化装置分馏塔腐蚀原因分析及改进措施杨 涛，孙艳朋，翟志清，程前进（中国石化洛阳分公司，河南洛阳４７１０１２）摘 要：对中国石化洛阳分公司延迟焦化装置在检修期间发现的分馏塔顶部塔盘存在不同程度的腐蚀问题进行分析，认为造成分馏塔顶部塔盘腐蚀的主要原因为焦化原料和回炼重污油的盐含量高、分馏塔水洗操作不当。
结合装置的原料性质、操作参数及设备条件，采取加强原料盐含量监控、改善分馏塔上部热量分布、增设分馏塔顶部水洗专用线、优化分馏塔侧向回流等一系列改进措施，改善了分馏塔的结盐现象，为保证装置的长周期运行奠定了基础。
关键词：延迟焦化分馏塔 腐蚀 水洗中国石化洛阳分公司（以下简称洛阳分公司）１．４０Ｍｔ?ａ延迟焦化装置在平稳运行３８个月后于２０１１年９月１日进行首次停工检修。
检修期间发现分馏塔第３～１１层塔盘出现明显的腐蚀减薄现象，而第４～７层塔盘的腐蚀减薄现象尤为严重。
为确保下一周期的安全平稳运行，在决定更换第３～１１层塔盘的同时，认真分析腐蚀减薄现象产生的原因，提出一系列改进措施和建议，最大程度地减缓了生产期间塔盘的腐蚀速率，保证装置长周期运行。
本文主要介绍延迟焦化装置分馏塔腐蚀原因及改进措施。
１ 装置腐蚀状况及原因分析１．１ 塔盘腐蚀状况分馏塔第１、２层塔盘基体平整，有少量浮阀脱落；第３层塔盘约有１?３的浮阀脱落；第４层塔盘基体蚀坑连片，坑深约１～３ｍｍ；第５～７层塔盘和浮阀腐蚀减薄严重，局部腐蚀穿孔，且有大量浮阀脱落；第８～９层塔盘腐蚀减轻，但有大量黑色垢物堆积，浮阀基本已失去弹性。
利用扫描电子显微镜能谱仪（ＥＤＸ）对第８层塔盘堆积的垢蚀物进行元素分析，结果见表１。
从表１可以看出，垢蚀物中以Ｆｅ，Ｓ，Ｃｒ，Ｏ等元素为主（约占９４．７％），其中Ｆｅ和Ｃｒ为塔盘材质元素，Ｓ和Ｏ为腐蚀产物元素。
延迟焦化装置除焦控制系统改造分1
延迟焦化装置除焦控制系统改造分析中国石化股份有限公司天津分公司炼油部焦化装置1997年投产，采用两炉四塔、两泵、一阀的模式，两台高压水泵一开一备，各用一套油站，以渣油为原料，加热到高温475～505C，迅速转移到焦炭塔中进行深度热裂化和缩合反应，即把焦化反应延迟到焦炭塔中进行，减轻炉管结焦程度，延长装置运行周期。
水力除焦系统的作用是使焦炭塔中的焦炭在高压水作用下脱落至储焦池后形成焦炭。
高压水经泵出口三位控制阀、高压水管线至78m除焦塔顶，通过隔断阀、高压绞管、水龙头、钻杆、水涡轮，最后从水力钻孔切焦器喷嘴喷射到塔内的焦层上。
操作钻杆通过绞车进入焦炭塔，利用高压水射流的轴心动压力和总打击力，分别进行钻孔和切焦作业，使焦炭塔内焦层破碎、脱落。
水力除焦控制系统包括高压水泵、泵阀、塔阀、钻机绞车等控制，要求控制系统须具有高可靠性及安全性，因此选用了Siemens冗余PLCS7400H控制系统，将原AB系统IlOV控制电压改为24V，将高压水泵轴系监控BENTLY仪表信号送入控制系统，实现操作站实时监测。
一、改造后除焦控制系统构成改造后l#泵除焦控制系统采用Siemens冗余PLC、非接触式接近开关、BENTLY在线检测系统，构成了一套设计合理、安全联锁、功能齐全、操作方便、工作效率高的控制系统。
1．Siemens S7-400控制系统结构此次改造后系统硬件组态图如图l所示，采用UR2-H冗余控制器机架，控制器选用414-4H冗余CPU，I/O机架型号为IM153 -2共四套，通过冗余PROFIBUS 总线与系统进行通信，共采用11块16通道DI开关量输入模块，七块16通道DO开关量输出模块，九块八通道AI模拟量输入模块，其中三块为RTD温度输入模块，一块四通道AO模拟量输出模块。
上位通信通过两块C P443—1工业以太网通信模块及Siemens交换机与工作站进行通信，实现整个除焦过程的在线实时监测。
另外，38m平台上设操作台两套，操作台上设有报警、显示仪表、操作按钮，通过该操作台对除焦过程进行操控。
延迟焦化装置分馏塔顶结盐处理措施
延迟焦化装置分馏塔顶结盐处理措施发布时间：2021-07-19T16:49:00.553Z 来源：《基层建设》2021年第9期作者：汪青汉[导读] 摘要：延迟焦化装置是传统的炼油装置。
安徽实华工程技术股份有限公司安徽合肥 230091摘要：延迟焦化装置是传统的炼油装置。
该装置的分馏塔顶结盐会给生产造成困扰。
本文以某两家地炼的延迟焦化装置分馏系统增设了在线水洗除盐设施为例，使用数据对比的方式，体现除盐效果。
主题词：结盐延迟焦化在线水洗除盐分馏塔 1 概述延迟焦化的原料以减压渣油、回炼重污油、轻污油及其他化工废剂。
原料中的盐含量高，携带的氮化物在反应过程中会生成NH3，NH3与Cl-反应生成NH4Cl、与H2S反应生成NH4HS等铵盐。
在高温下铵盐会分解，但在分馏塔顶温度下降后会重新生成铵盐，生产中分馏塔顶部塔盘、空冷管束、顶循泵等设备和管线经常出现严重的结盐、堵塞、腐蚀和泄露等许多安全隐患[1]，严重时会造成非计划停工。
2.结盐的危害分馏塔顶结盐主要是由于焦化原料的氮化物在焦炭塔内反应时生成NH3，NH3与Cl-反应生成极易溶于水的NH4Cl。
分馏塔油气上升至塔顶的过程中，随着温度逐渐降低会重新生成NH4Cl晶体颗粒。
若分馏塔顶部操作温度较低，会产生液相水，油气中放入NH4CL就会溶解在低温水相中。
在塔顶回流过程中，NH4CL逐步失水并浓缩，最终成为一种粘度很大的半流体。
这种半流体与铁锈、焦炭粉末等混合在一起沉积于塔盘、塔顶回流线、降液管、受液盘处，积累到一定程度就会阻碍液体的流动，堵塞塔盘上的开孔，从而导致分馏塔压降逐渐增大，气液接触减少，塔板效率下降，塔顶气相负荷较大，破坏了分馏塔的正常操作[2]。
严重时还会发生冲塔等事故。
同时NH4Cl会在空冷管束、顶循泵等设备和管线经常出现严重的结盐、照成堵塞、腐蚀和泄露等事故。
分馏塔顶结盐的一般表现为：顶循集油箱或集液的受液盘易抽空、顶循泵不上量、切塔或进分馏塔油气波动时、顶循空冷和塔顶油气冷却系统能力下降，顶循返塔温度逐渐升高等。
分析延迟焦化装置工艺技术特点及其应用
分析延迟焦化装置工艺技术特点及其应用1. 引言1.1 延迟焦化装置的定义延迟焦化装置是一种在炼油、燃料处理、化工和其他工业生产过程中应用广泛的设备。
其主要功能是通过延长油料在高温条件下的停留时间，促使油料充分裂解和裂化，提高产品质量和产量。
延迟焦化装置通常由干燥塔、炼油塔、转化塔、润滑塔等组成，通过各种物理和化学方法将原料转化成所需的产品。
延迟焦化装置能有效降低原油中硫、氮、钾等杂质的含量，提高产品的稳定性和清洁度。
延迟焦化装置还可以在生产过程中回收并再利用一些有价值的副产品，降低生产成本，实现资源的循环利用和节约。
延迟焦化装置在石油化工、化肥生产、合成气生产等领域具有重要的应用意义，是现代工业生产中不可或缺的设备之一。
1.2 工艺技术特点延迟焦化装置的工艺技术特点主要包括以下几个方面：1.高效节能：延迟焦化装置采用先进的能量回收和再利用技术，能够有效提高能源利用率，减少能源消耗，降低生产成本。
2.自动化程度高：延迟焦化装置采用先进的自动化控制系统，实现对生产过程的实时监测和控制，保证生产运行的稳定性和可靠性。
3.适应性强：延迟焦化装置具有较强的适应性，可以根据不同原料的特性和生产需求进行灵活调整，保证生产过程的稳定性和高效性。
4.产品质量高：延迟焦化装置在生产过程中采用先进的分离和净化技术，能够有效提高产品的纯度和质量，满足不同行业的需求。
5.环保性好：延迟焦化装置在设计和运行过程中注重环保要求，采用先进的污染治理技术，减少排放物对环境的影响，符合现代工业发展的可持续发展理念。
延迟焦化装置的工艺技术特点体现了其在煤化工和石油化工等领域的重要性和广泛应用前景。
通过不断优化和改进，延迟焦化装置的工艺技术将有望进一步提升生产效率和产品质量，推动相关产业的发展和升级。
1.3 应用领域延迟焦化装置是一种在煤化工和石油化工行业中被广泛应用的重要设备。
其主要应用领域包括煤焦油、石油焦油、裂解油、石脑油等石油化工产品的生产过程中。
焦化分馏塔塔顶结盐分析及对策_尚立蔚
收稿日期:2008-11-29作者简介:尚立蔚(1976-),男,甘肃景泰人,工程师,工学学士,从事压力容器和塔内件的设计、研究工作。
文章编号:1000-7466(2009)03-0104-02焦化分馏塔塔顶结盐分析及对策尚立蔚,谢培军,于勇斌,舒建军(甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃兰州 730070)摘要:阐述了延迟焦化装置焦化分馏塔塔顶结盐的现象,并分析了结盐的原因,提出了一些处理方案和相应的预防措施。
关键词:分馏塔;延迟焦化装置;结盐;原因;措施中图分类号:TE 962 文献标志码:BAnalysis of Salt Coagulation in C atalytic Fractionating C olumn Top and the MeasuresSHANG Li -wei ,XIE Pei -jun ,YU Yong -bin ,SHU Jian -jun (Lanpec Techno logies Limited ,Lanzhou 730070,China )A bstract :Phenomena of salt co ag ulation in cataly tic fractio nating co lum n w ere expounded andthe reaso n o f salt coagulation w as analy zed .The scheme o f treating process w as presented ,the co rrespo nding preventing measures we re set do w n .Key words :fractionato r ;delayed coke r ;salt coagulation ;cause ;measure 随着炼油厂原料的日益重质化,为了获取更高的轻质油收率和经济效益,炼油厂重油加工的主要装置———延迟焦化装置的作用日趋重要。
焦化分馏塔顶部结盐的预防及处理措施
焦化分馏塔顶部结盐的原因及防治措施林健谢崇亮范海玲颜峰中国石油工程建设公司华东设计分公司，青岛，266071摘要：分析了延迟焦化分馏塔顶部结盐的机理、原因和危害，详细介绍了目前国内外就分馏塔顶部结盐问题所采取的各种预防和处理措施。
对今后延迟焦化工艺流程的设计，以及焦化装置日常生产操作起到了一定的指导作用。
关键词：延迟焦化分馏塔结盐焦化装置加工原料大多是来自常减压蒸馏装置的渣油，还有其他劣质重油、污油、油浆等，这些原料一般含有较多N、S及无机盐及其他机械杂质。
由于常减压装置的原油电脱盐不彻底或油田在原油开采过程中使用助剂，会使焦化原料含有较多的氮化物等成分，由此造成延迟焦化装置生产过程中在分馏塔顶部及塔顶冷却器等部位结盐(结垢)。
由于原料性质的不断变化，分馏塔顶系统结盐现象逐渐成为一个普遍存在的问题。
针对分馏塔顶系统结盐问题分析其形成原因和对装置操作的影响，并提出相应的预防和处理的措施。
1.结盐产生的原因及危害分馏塔顶结盐主要是由于焦化原料携带的氮化合物在焦炭塔内反应时生成无机物NH3，NH3与Cl-反应生成极易溶于水的NH4Cl。
在分馏塔的下部因为温度高，NH4Cl分解为NH3和HCl，以气相形式存在。
但在随油气上升至塔顶的过程中，随着温度逐渐降低会重新生成NH4Cl晶体颗粒。
若分馏塔顶部操作温度较低，会产生部分凝结水，细小的NH4CL颗粒就会溶解在低温水相中，内回流至下面的塔盘，随着温度升高液态水又会慢慢汽化，如此在塔顶几层塔盘之间作冷凝和汽化循环。
在向下内回流过程中，NH4CL逐步失水并浓缩，最终成为一种粘度很大的半流体。
这种半流体与铁锈、焦炭粉末等混合在一起沉积于塔盘、塔顶回流线、降液管、受液盘处，积累到一定程度就会阻碍液体的流动，堵塞塔盘上的开孔，从而导致分馏塔压降逐渐增大，气液接触减少，塔板效率下降，塔顶气相负荷较大，破坏了分馏塔的正常操作。
严重时还会发生冲塔等事故，对富气压缩机安全运行造成危害。
延迟焦化分馏塔顶循在线--开路洗盐技术的运用初探
延迟焦化分馏塔顶循在线--开路洗盐技术的运用初探作者：王永亮刘艳来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第07期摘要：本文以石油资源的延迟焦化分馏塔为研究对象，对其结盐危害的处理方法作出说明。
通过对顶循结盐问题的概述，提出在线--开路清洗的结盐处理办法，为相关研究提供参阅条件的同时，优化洗盐技术的应用条件。
关键词：分馏塔;顶循结盐;洗盐技术石油资源的开采与应用中，为了提升资源的使用价值，强化资源的商品转化水平，需要在开采过程中，向地下注入含有氯元素的驱油剂。
而此项石油开采方法，势必会增加石油资源的含氯量，为石油的加工生产造成负面影响。
尤其在油渣中的盐类物质，会对石油生产设备造成负面影响，产生设备堵塞的问题，影响生产过程中的稳定性，使分流塔的正常运行状态遭到破坏。
1 顶循结盐问题说明延迟焦化设备中，通常将减压渣油作为基本原料，在大量氮、氯、硫、无机盐等物质的影响下，会在完成反应之后出现氯化氢、氨气、硫化氢等物质。
由于在分馏塔结构中，蒸汽会使油气在结构中以温度为基础不断上升，在达到一定的高度后，这种温度驱使下的上升就会停止，并在特定的环境中出现凝滞。
而此时上升气流所携带的固化物质，就会凝结在相应的塔顶结构中，造成顶循结盐现象。
顶循结盐问题的诱导下，会对延迟焦化设备的结构产生影响，并破坏其顶端设备的正常运行状态，产生塔盘堵塞的问题。
而此类负面影响，又主要集中在塔盘、集油箱、管线等关键的设备结构中。
例如，在塔盘结构中，由于结盐问题，会使其结盐位置发生堵塞，并降低通过率水平影响顶端结构的整体气压。
当设备系统的中汽液融合不彻底后，就会出现雾沫夹带，并由此导致顶端设备的温度异常变化，降低生产油气材料的质量。
同时，顶循结盐问题，还会降低顶盘液相的下降速率，导致液膜厚度的增加，提高出现雾沫夹带问题的概率[1]。
2 顶循结盐的在线-开路清洗方法2.1 应用技术设计从设备结构的角度出发，通过分馏塔的结盐状态分析，可以确定进行开路清洗的顶部位置。
延迟焦化装置放空系统存在的问题及优化改造
延迟焦化装置放空系统存在的问题及优化改造延迟焦化装置放空系统运行过程中普遍存在放空塔底泵汽蚀抽空、放空塔顶分液罐内油水分离效果差等主要问题。
青岛炼化延迟焦化装置通过优化改造，包括增加了塔顶回流洗涤流程、改造了放空塔顶分液罐内部结构、优化了放空塔入口及塔底温度控制方式、增加了污油回炼流程等。
经过优化改造后，实现了放空塔底泵平稳运行，装置零污油出装置，并满足连续回炼装置内或系统外污油的要求。
放空塔顶分液罐内含硫污水含油率降低了90%左右，加工损失率降低了0.17%，每年为企业增效2000多万元，具有较好的经济效益和环保效益。
标签：延迟焦化；放空塔；油水分离；污油回炼；环保延迟焦化装置焦炭塔在吹汽、给水等冷焦过程中会产生大量的高温蒸汽及油气[1]，放空系统的作用就是冷却这部分油气和蒸汽，回收不凝气、污油并外送含硫污水。
青岛炼化公司的延迟焦化装置于2008年建成投产，2011年大检修期间进行了扩能改造，加工量由2.5Mt/a提高至2.9Mt/a。
放空系统采用塔式油吸收接触冷却技术，即焦炭塔在吹汽、给水时产生的油气进入放空塔，经过降温分离处理，分离为不凝气、含硫污水和污油，其中塔顶不凝气排放至火炬，塔顶分液罐中含硫污水至污水汽提装置或排入冷、切焦水系统作为补水，塔顶分液罐中污油外送至污油罐。
塔底污油经水箱冷却后一部分返回放空塔作为冷凝介质，一部分装置内回炼或送出装置。
在实际运行中，放空系统塔顶分液罐中油水存在高度乳化，油水无法有效分离，冷切焦水水质差、异味大的问题。
同时，放空塔底泵易汽蚀抽空，影响装置的平稳运行。
针对以上问题，2015年大检修期间，提出了对放空塔系统进行优化改造的思路，因施工时间原因，仅增加了本次优化改造的管线甩头。
2017年，继续按照优化改造思路，将各条优化改造流程进行了实施。
改造后，能够实现对装置自产及全厂污油回炼、放空塔顶分液罐中油水分离效果大大改善、塔底泵不再出现汽蚀抽空，实现了良好环保及经济效益。
浅析分馏塔顶循结盐原因及措施
浅析分馏塔顶循结盐原因及措施摘要：随着延迟焦化装置原料的重质化、劣质化趋势增加，原料中的盐含量、氮含量越来越高，导致分馏塔顶部塔盘、顶循系统结盐严重，结盐后分馏塔压降增大、汽油干点升高、分馏塔系统操作异常。
本文介绍塔河炼化公司2#延迟焦化装置分馏塔顶循结盐原因及预防措施，包括降温水洗和增设分馏塔顶循在线除盐设备等方式来降低顶循系统结盐速率，达到装置安全平稳运行的效果。
关键词：分馏塔；顶循；结盐；水洗1延迟焦化装置背景及现状塔河炼化公司2#常压焦化装置设计加工塔河劣质稠油，设计规模为350万t/a，始建成于2009年9月，于2010年9月投料开车成功，采用原油经常减压蒸馏后的常底渣油进焦化装置进行加工的大循环比工艺流程，在装置运行过程中分馏塔顶循系统结盐是焦化装置平稳生产遇到的主要问题之一。
2#延迟焦化装置于2017年10月进行分馏塔顶循系统水洗，水洗前分馏塔顶压力较高，分馏系统顶部结盐严重，从顶循管线排空检查发现有白色盐类组分；分馏塔在操作中波动较大，特别在焦炭塔换塔后分馏塔上部负荷较低，易造成顶循泵频繁抽空，严重影响了装置的平稳生产。
就目前装置的现状，2#延迟焦化装置采取装置定期水洗以及增设在线除盐系统等方式解决顶循结盐问题。
2分馏塔顶循结盐原因及机理2.1 分馏塔顶循结盐原因分析塔河稠油密度、硫、氮、氮、盐含量变化趋势：从近几年塔河稠油评价中可以看到原油中的密度、硫、盐、氮、氯含量近年来居高不下，造成电脱盐脱盐不彻底；虽然原油经过了电脱盐的预处理，但无法脱除其中的有机氯化物，无机氯化物的脱除也不完全。
随着二次加工原料的重质化，原料中所含氯、硫、氮等其它杂质不断增加，这些物质或者他们之间的反应产物就成为二次加工装置的主要腐蚀结盐性物质，加之其它杂质形成的盐垢，这是分馏塔塔顶结盐的主要原因[1]。
延迟焦化装置生产过程中分馏塔及塔顶冷却器等部位的结盐（结垢），会导致分馏系统工艺操作困难。
另外，为了增产柴油、提高柴汽比，延迟焦化装置中常采用降低分馏塔顶温度的方法，这也会加重分馏塔结盐。
延迟焦化装置顶循结盐原因分析及处理_王宾
参考文献
［1］ 瞿滨． 延迟焦化装置技术问答． 北京： 中国石化出版社，2007： 98． ［2］ 王新华，袁存昱，张海莹． 焦化分馏塔结盐分析及可行性处理的探
顶循结盐的操作经验，提出了解决分馏塔顶塔盘及顶循结盐的方法。通过增加顶循脱水罐、连续脱盐，将顶循管线及分馏塔内的 盐垢溶解至含硫污水中送至酸性水汽提装置，最终形成焦化分馏塔顶部及顶循管线内铵盐的开路处理； 从工艺操作上提出减少分 馏塔结盐的措施。
关键词： 延迟焦化； 结盐； 原因； 处理
中图分类号： TE96
Key word： delayed coker； salt deposit； reason； treatments
中国石化青岛炼油化工有限公司 2. 9 Mt / a 延迟焦化装置， 采用 “两炉四塔” 渣油加工工艺，焦化分馏塔直径为 6. 4 m， 由于加工减压渣油中氮含量、氯含量较高，加工负荷较大，在 装置实际运行中曾多次发生顶循结盐问题，导致顶循回流流量 下降、分馏塔顶温度难以控制、产品质量控制变差以及机泵密 封泄漏率增加等系列问题，严重影响装置长周期运行。本文就 顶循结盐原因进行分析，提出了处理分馏塔顶部存盐的开路方 案。
3 预防措施
分馏塔顶部塔盘、管线结盐对装置的长周期运行不利，需 从以下几方面加以控制：
3. 1 完善电脱盐操作
上游常减压装置做好电脱盐操作，确定合适的电脱盐操作 条件，确保脱后含盐合格，尽可能减少原油中的氯离子含量， 降低带入焦化装置的氯离子量； 焦化装置加强含硫污水中氯离
焦化分馏塔顶部结盐的原因分析和对策
3.3分馏塔水洗
多次的水洗经验总结，有一点是可以肯定的，就 是水无法溶解焦粉和盐的结合物，长时间的平稳流 量的水，是无效果的，必须人为造成分馏塔顶部波 动，松动塔盘沉积的固体物质，由于水的密度较大， 将该物质带走，柴油采样可以看到明显的焦粉颗粒 和一些粘稠状物质的存在。
✓ 作为分馏塔来说，从焦炭塔带来的焦粉，都是细粉，会在分馏塔的各个 侧线进行分配带走，在分馏塔正常运行的情况下，如果再那个环节出现 了集结停留，那分馏塔在这个位置的运行肯定出现了问题，就广石化的 情况来看，盐的出现，吸附焦粉，从而加速了分馏塔塔盘的恶化，单独 的盐或者焦粉问题都不会很严重，当焦粉和盐结合在一起，问题很快就 出现了，因此分析的前题是；先有盐的析出后有焦粉的堆积。
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2．分馏塔顶部结盐的原因分析
根据上图，可以看出温度在早期还是比较高 的，并且稳定在130以上，但是在18日以后 顶循抽出温度变化变大，并在30日突变，抽 出温度下降到109℃，而且无法恢复温差。
从这里可以看出，要防止结盐的形成，要有适当的塔顶温 度，从我们摸索的经验的经验来看，≯210℃的指标目前是个 合适的指标，这需要全厂配合，不是装置可以自己做到的； 当然，原料不同会有不同温度要求，这就需要摸索出合适的 控制指标。
3.2 提高分馏塔塔顶部的负荷
根据装置处理量较低的情况2800t/d）， 采用在柴油吸收返塔线上增加汽油注入，我 们在2006年11月水洗后在18层回流线中增加 了2.～6t/h的汽油，提高顶部的气速。
延迟焦化分馏塔应用顶循除盐技术降低装置安全风险
★ 石油化工安全环保技术 ★中国石化塔河炼化有限责任公司常减压—焦化联合装置设计加工新疆塔河重质稠油，常压部分设计处理原油能力为350×104 t/a ，焦化部分设计处理常压渣油能力为220×104 t/a ，2010年9月装置正式投产。
随着上游原油开采难度加大，原油品质不断下降，盐含量逐渐上升，导致焦化分馏塔出现塔盘效率降低、侧线产品馏程重叠、冷却器管束腐蚀泄漏、顶循泵抽空等问题，尤其在生产运行过程中频繁出现焦化分馏塔结盐问题，主要发生在分馏塔顶部多层塔盘，需要洗塔操作维持正常生产。
塔盘结盐及水洗会引发一定程度的腐蚀，随着装置运行到末期，顶循腐蚀问题会表现的更加明显，影响安全生产，如何通过优化改造降低焦化分馏塔顶循系统腐蚀安全风险，是讨论的重点。
1 焦化分馏塔增加顶循除盐装置改造方案1.1 立项理由塔河原油盐含量逐年升高，目前平均在600 mgNaCl/L 左右，电脱盐装置不能将其有效脱除，无机盐在一定温度下水解生成HCl ，有机氯化物在一定温度下会分解生成HCl ，它们与原油中的NH 3相结合，在常压塔和分馏塔上部形成氯化铵盐。
氯化铵可以在一定条件下以气、固、液3种形态进行相互转化，在330 ℃左右固态氯化收稿日期：2019-05-27作者简介：吴振华，男，2005年毕业于中国石油大学石油工程专业，2019年取得南京工业大学化学工程专业工程硕士学位，长期从事炼油工艺生产技术管理工作，高级工程师。
电话：138****2136，E-mail: wuzhenhua.thsh@延迟焦化分馏塔应用顶循除盐技术降低装置安全风险吴振华（中国石化塔河炼化有限责任公司，新疆 阿克苏 842000）摘 要：随着原油重质化、劣质化程度不断提高，延迟焦化装置原料品质也在相应下降，原料中的盐含量日益增加，在生产运行过程中会造成焦化分馏塔上部塔盘、顶循系统结盐，导致焦化分馏塔出现塔盘效率降低、侧线产品馏程重叠、冷却器管束腐蚀泄漏、顶循泵抽空等问题，影响装置的正常安全运行。
分析延迟焦化装置工艺技术特点及其应用
分析延迟焦化装置工艺技术特点及其应用【摘要】延迟焦化装置是一种重要的工艺技术，在石油化工行业中具有广泛的应用。
本文旨在分析延迟焦化装置的工艺技术特点以及其在工业生产中的应用。
文章首先介绍延迟焦化装置的定义、研究背景和研究目的，然后详细探讨了延迟焦化装置的工艺原理、应用范围、优势和发展趋势。
通过对这些内容的分析，文章指出延迟焦化装置工艺技术的重要性，并探讨了未来发展方向和市场前景。
本文将为研究人员和企业决策者提供有益的参考，有助于他们更好地了解和应用延迟焦化装置技术，推动石油化工行业的发展。
【关键词】延迟焦化装置、工艺技术、特点、原理、应用范围、优势、发展趋势、重要性、未来发展方向、市场前景1. 引言1.1 延迟焦化装置的定义延迟焦化装置是一种用于热处理金属工件的设备，其主要作用是通过控制工件的加热和冷却速度，使工件表面形成一层深度适中、均匀性好的渗碳层，从而提高工件的硬度和耐磨性。
延迟焦化装置通常由加热炉、冷却系统、控制系统等部分组成，其工作原理是将工件置于加热炉中进行加热，然后在一定时间内保持在高温状态，最后通过快速冷却使其表面渗碳。
在工业生产中，延迟焦化装置被广泛应用于汽车零部件、机械零件、模具等领域，能够显著提高产品的使用寿命和性能。
延迟焦化装置具有加工效率高、成本低、操作简便等优点，是当前热处理领域的重要设备之一。
随着科技的不断发展，延迟焦化装置也在不断改进和完善，未来将更加广泛地应用于各个行业，为提高产品质量和降低生产成本发挥着重要作用。
1.2 研究背景延迟焦化装置是一种用于汽油和柴油的高效处理装置，可以有效地去除其中的有害物质，提高燃料的质量，减少尾气排放。
随着汽车的普及和交通运输的增加，汽油和柴油的使用量也在不断增加，因此对燃料质量的要求也越来越高。
传统的焦化装置在燃料处理过程中存在一些缺陷，比如处理效率低，耗能高，操作复杂等问题。
人们开始研究和开发延迟焦化装置，希望能够通过新的工艺技术提高燃料的处理效率，减少能耗，简化操作流程，提高生产效率。
延迟焦化装置分馏塔结盐原因分析及预防措施
延迟焦化装置分馏塔结盐原因分析及预防措施杨万强;周建刚;万生瑶【摘要】延迟焦化装置原料复杂,氮、氯含量高,造成分馏塔顶部结盐现象频发,严重影响装置的平稳运行.为解决分馏塔结盐问题,分析了分馏塔结盐的原因,并提出了结盐后在线汽油洗塔盘及水洗塔盘的解决方法.针对运行过程中防止分馏塔结盐现象发生,采取了分馏塔顶降温除盐、分馏塔顶提温除盐、加注结盐控制剂、在线洗涤除盐等预防措施,有效地缓解了分馏塔结盐的现象,延长了装置的运行周期.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2018(048)006【总页数】4页(P42-45)【关键词】延迟焦化;分馏塔;结盐;预防措施【作者】杨万强;周建刚;万生瑶【作者单位】中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司,甘肃省兰州市730060;中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司,甘肃省兰州市730060;中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司,甘肃省兰州市730060【正文语种】中文延迟焦化工艺是重油二次加工的主要手段之一，在重油轻质化、提高轻油收率的作用中尤为重要，随着原油性质劣质化加剧，延迟焦化工艺的地位进一步提升，但运行中的问题也非常凸显。
研究表明，原油中的氮约90%集中在减压渣油中，经过延迟焦化反应后除了浓缩在焦炭中，还有一部分存在于焦化气体和液体产品中[1]，在分馏塔中主要以氯化铵的形式存在，造成分馏塔顶部结盐现象频发，严重影响了装置的长周期运行。
因此，生产中应确保分馏塔结盐后能得到及时处理，使装置得以继续运行，需要在装置运行过程中采取有效的措施防止分馏塔结盐，延长装置的运行周期。
1 分馏塔结盐分析分馏塔塔盘结盐的原理:原料渣油中的氯化物和氮化物在高温条件下发生分解生成HCl和NH3，部分HCl和NH3生成NH4Cl，当分馏塔塔顶水蒸气温度低于露点温度时，会产生凝结水，NH4Cl溶于水形成NH4Cl水溶液[2]。
该水溶液随塔内的液相回流，流到下一层塔盘，由于分馏塔内自上而下层塔盘的温度逐渐升高，液相内水分减少，盐会变得饱和并结晶析出，使NH4Cl逐渐析出停留在塔盘、降液管、受液槽等处，造成部分塔盘及降液管结盐。
影响延迟焦化装置长周期运行问题分析及应对措施
影响延迟焦化装置长周期运行问题分析及应对措施摘要：中国石化镇海炼化公司Ⅲ套延迟焦化装置，采用美国柏克德公司工艺包，设计规模为210万吨/年，以减压渣油及催化油浆为原料，设计采用0.05超低循环比，0.0103MPa超低焦炭塔操作压力，498℃的较高加热炉出口温度来提高装置液收。
Ⅲ套延迟焦化装置于2014年9月建成中交，10月一次开车成功，开工后装置总体运行平稳，但也暴露出一些问题，影响装置的安全稳定长周期运行。
关键词：延迟焦化装置；运行问题；应对措施1加热炉炉管结焦及其应对措施1.1加热炉炉管结焦问题焦化加热炉炉管管内壁附着焦炭主要是在炉管内液相边界层发生缩合反应产生，受原料性质、掺炼油浆量、循环比、加热炉注汽量和进料量、加热炉出口温度的控制、炉火燃烧情况等因素影响明显。
加热炉结焦严重后，其燃烧效率下降，在一定程度上极大的升高管壁温度，易破坏炉管性质，损坏炉管。
为此，装置只能被迫停炉清焦。
然而，经过多次清焦后，炉管内部表面的光滑度渐渐变差，缩短了炉管的使用寿命。
1.2加热炉炉管结焦的应对措施（1）催化油浆中催化剂颗粒含量大，则对加热炉炉管结焦促进作用大于抑制作用，表现为加热炉炉管结焦速度加快，反之则抑制作用大于促进作用，表现为加热炉炉管结焦速度放缓。
因此利用掺炼催化油浆的方法抑制加热炉结焦是可行的，但必须减少催化油浆中催化剂颗粒等固体杂质的含量。
（2）增加循环比可以显著降低加热炉进料沥青质含量，增加油品体系胶体稳定性，但是单纯靠提高循环比会增加加热炉负荷，对抑制加热炉结焦的作用有限。
（3）及时根据加热炉进料量调整注汽量。
调整注汽量应以设计值为基准，根据实际生产情况作适当调整。
（4）应尽量减少对辐射进料量的调整，避免进料量的大幅波动，并合理控制加热炉出口温度。
根据原料和生产周期调整加热炉出口温度设定值。
2分馏塔结盐及其应对措施2.1分馏塔结盐问题焦化原料中由S、N、Cl、O等元素形成的盐类在焦炭塔高温下反应生成N2、NH3、H2S、HCl等产物；NH3和HCl反应生成NH4Cl，NH3和H2S反应生成（NH4）2S及NH4HS。
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延迟焦化装置分馏塔顶循除盐技术改造
及效果分析
摘要：分馏塔顶循系统结盐问题已成为装置安全平稳运行面临的最严峻的问
题之一。
本文详细介绍了扬子石化公司1.6Mt/a延迟焦化装置的分馏塔顶循除盐
技术改造，结果表明：增设顶循除盐设施后，系统顶循油的盐去除率在80%以上，除盐效果显著，符合设计指标；脱后顶循油中的氯离子浓度可以基本保持低于
1.0 mg/kg的设计要求，分馏塔的结盐问题基本解决。
关键词：延迟焦化分馏塔结盐顶循除盐
扬子石化炼油厂1.6Mt/a延迟焦化装置（以下简称2#焦化装置），由洛阳石
化工程公司设计,2004年投产。
2010年8月进行改造，采用深度裂化技术，装置
加工能力进一步提高。
2019年装置分馏塔顶部7层塔盘处由于塔壁腐蚀穿孔，导致装置被迫停工，
在对顶循系统检测时，发现分馏塔顶部塔盘、顶循回流泵等设备和管线已经出现
严重的腐蚀问题，分馏塔塔盘中大量浮阀腐蚀流失，顶循管线、泵入口管线出现
多处严重减薄，被迫进行局部更换处理。
分馏塔顶循系统结盐问题不仅威胁安全生产[1]，也造成了经济效益的损失，
该问题已成为装置安全平稳运行面临的最严峻的问题之一，因此对2#焦化分馏塔
进行技术改造迫在眉睫。
1分馏塔结盐的原因及危害
1.1结盐的原因分析
2#焦化装置原料以常减压减压渣油为主，掺炼泰渣和催化油浆，同时通过回
炼的方式处理炼油厂的轻、重污油及全公司的有机废油。
近年来，随着原料劣质
化，原油中的盐含量逐渐上升，虽然通过电脱盐可以去除部分无机盐，但是有机
氯化物几乎没有办法去除，其中大部分的氯化物都集中到了渣油、油浆等重油中。
焦化渣油中的N、S、O、Cl 等原子，在高温下，反应生成NH3、H2S以及
HC1等，同时有机氯化物和无机氯化物发生吸热反应，持续分解产生HCl [1]。
而
焦炭塔的油气会将产生的HCl带走，使反应持续进行，从而产生大量的HCl 。
NH3与HC1、H2S在高温下反应生成NH4C1、(NH4)2S等无机盐。
NH4C1极易溶于水，在分馏塔的下部分解为NH3和HC1，接着在塔内随油气上升，温度下降后则重新
生成NH4C1，细小的NH4Cl 颗粒在分馏塔上部不断富集，与铁锈、焦粉等物质混合，沉积于塔盘、塔顶回流线、降液管及受液盘处，形成了垢下腐蚀，导致分馏
塔顶部塔盘、空冷管束、顶循回流泵等设备和管线出现不同程度堵塞、腐蚀和泄
漏等。
1.2结盐的危害
2019年2#焦化装置分馏塔顶部7层塔盘处由于塔壁腐蚀穿孔，造成泄漏，
装置停工。
经分析，腐蚀原因为典型的顶循部位结盐后形成的垢下HCl-H2S-H2O
酸腐蚀。
发生的主要反应如下：
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 （1）FeCl2 + H2S → FeS + 2HCl（2）
Fe + H2S → FeS + H2 （3）FeS + 2HCl→FeCl2 + H2S （4）
2#焦化装置分馏塔部分腐蚀情况照片如图1所示：
图1延迟焦化分馏塔塔盘腐蚀形貌
分馏塔塔顶发生结盐时，通常会出现如下状况：（1）分馏塔压降增大，塔上部温度、压力频繁波动，难以控制；（2）分馏塔顶循环量波动大，机泵过滤网堵塞，顶循泵经常间歇性抽空；（3）分馏塔塔盘、空冷管束等设备腐蚀，发生不定期的泄漏；（4）汽、柴油馏程发生重叠，汽油干点偏高，严重影响产品质量[3]。
2主要改造内容
针对分馏塔结盐，各炼厂采取了多种除盐措施，包括优化操作、在线水洗和注缓蚀剂等，这些措施均有助于缓解塔顶油气线、换热器和空冷的结盐和腐蚀问题，但始终无法彻底解决分馏塔顶循系统的结盐和腐蚀问题。
近年来，一种分馏塔除盐成套设备专利技术已经在多个炼厂实现工业应用，包括中石化洛阳分公司、石家庄炼化、塔河炼化、中石化沧州分公司等，均达到了预期的除盐效果。
2022年1月扬子石化炼油厂2#焦化装置完成顶循除盐系统改造，具体情况如下：扬子石化炼油厂2#焦化分馏塔顶循油原流程为：顶循油由塔顶循环回流泵（P32104A/B）抽出，一部分作为内回流直接返回分馏塔，另一部分顶循油至顶循空冷器（A32120A/B）及顶循水冷器（E32117A/B）冷却后返回分馏塔。
现对冷后的顶循油流程进行改造：顶循油经空冷器水冷器冷却后，部分进入除盐成套设施进行除盐，剩余部分返回分馏塔。
除盐设备主要有湍旋混合器、微萃取分离器和深度油水分离器三部分组成。
首先通过湍旋混合器将2.0t/h（设计值），温度95℃，压力约为1.1MPa的除氧水均匀分散到流量为40t/h（设计值），最高温度约85℃，压力约为0.7MPa顶循油中，经初步萃取，将油相中的大部分氯离子转移到水相当中；经微萃取分离器深度捕获盐类离子并将油水进行初步的预分离，最后进入深度油水分离器，利用粗粒化及波纹强化沉降，快速并高效的实现油水分离，溶水性盐溶于水中被带出，达到顶循油在线脱盐的目的。
脱盐后的顶循油汇合顶循回流返塔，含盐污水进入装置酸性水系统去下游硫回收装置处理。
图2 分馏塔顶循除盐设施流程示意图
3实施后的效果：
除盐设施投用后，2#焦化顶循油的质量变化如表1和表2所示：
表1顶循油盐含量
实验组
脱前
（mgNaCl/L）
脱后
（mgNaCl/L）
除盐率（设计指标
≮80%）
191.8 2.8796.87
222.9 3.9882.62
322.2 2.7287.74
422.3 4.1681.34
5 5.92 4.6820.94
由表1可以发现，在脱前顶循油盐含量91.8 mgNaCl/L时，脱后顶循油盐含量仅为2.87 mgNaCl/L，此时除盐率高达96.87%；在脱前顶循油盐含量22.2 mgNaCl/L时，脱后顶循油盐含量为2.72 mgNaCl/L，此时除盐率达87.74%；第5组
实验脱前顶循油盐含量为5.92 mgNaCl/L，脱后顶循油盐含量为4.68 mgNaCl/L，而此时除盐率达20.94%，推测是因为本组脱前顶循油盐含量本身就很低，这导致除盐难度加大，最终未达标。
综上，2#焦化分馏塔顶循油经过除盐后，盐含量大幅降低，基本满足设计指标除盐率≮80%的要求，除盐效果显著。
表2顶循油氯离子含量
实验组
脱前
（mg/kg）
脱后
（mg/kg）
脱后设计指标
（<1.0mg/kg)
129.20.8达标
223.1 3.2未达标
310.5达标
4 1.10.7达标
50.5＜0.5达标
设计指标中，氯离子脱除效果仅考虑脱后浓度，由表2可知，5组数据有4组数据的脱后氯离子达到设计指标<1.0 mg/kg的要求，仅第2组数据未达标，但也表现出了较好的脱除效果，可能是因为脱后浓度较低，分析出现误差。
综上，2#焦化分馏塔顶循油经过除盐后，脱后顶循油氯离子基本满足设计指标
<1.0mg/kg要求，脱氯离子效果显著。
改造后，焦化粗汽油化验分析结果如下:
表3焦化粗汽油化验分析数据
采样日期90%馏出温度,℃终馏点,℃
2022/2/16204.3220.1
2022/3/16199.6215.5
2022/5/31201.1216.0
2022/6/16204.5218.6
2022/8/16201.1215.6
2022/9/16199.5214.6
2022/10/16198.0212.1
2022/10/21200.0214.7
2022/12/12198.3212.7
2023/3/13198.0213.2
由表3可⻅:2#焦化装置顶循除盐设施自2022年2月以来已连续运行14个月，粗汽油的干点基本维持在215℃左右，整体未出现任何汽油干点升高迹象，这也侧面说明了除盐系统运行后，分馏塔的结盐问题基本解决。
4结论
分馏塔结盐严重威胁延迟焦化装置⻅周期安稳运行，通过应用顶循除盐系统可有效缓解结盐带来的诸多问题，避免了因腐蚀泄漏造成装置非计划停车或生产
波动事故。
2#焦化分馏塔顶循除盐项目实施后，油中盐的去除率在80%以上，除盐效果显著，符合设计指标；脱后顶循油中的氯离子浓度可以基本保持低于1.0 mg/kg的设计要求。
顶循除盐系统的应用对分馏塔的操作基本无影响，⻅期持续运行汽油干点总体平稳，无明显升高趋势。
参考文献
[1]焦化分馏塔塔顶结盐分析及对策[J].石油化工设备，2009（03）：104-105.
[2]焦化分馏塔结盐分析及可行性处理的探索[J]．安徽化工，2007(05)：46-48．
[3]延迟焦化分馏塔结盐的处理及预防[J]山东化工，2013（42）：56-57.。