新型导向浮阀在120万吨/年重油催化裂化装置分馏塔的应用

孙俊++李海涛

摘 要：本文介绍了兰州石化公司炼油厂120万吨/年重油催化裂化装置针对分馏塔塔顶塔盘易结盐发生冲塔的问题，同时对分馏塔原有21～32层塔盘开孔率进行更改。工业应用结果表明，改造的分馏塔能够有效的防止顶部浮阀塔盘因结盐而发生堵塞，分馏塔顶部液体流动状态得到改善，减少了液相返混，降低了雾沫夹带，使分馏塔操作更加平稳，灵活。

关键词：分馏塔；结盐；塔盘；雾沫夹带；浮阀

中图分类号：TE624 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0153-01

1 概况

2015年120万吨/年重油催化裂化装置随原料性质恶化，分馏塔结盐情况加剧，造成分馏塔多次冲塔，为保证装置的正常生产运行以及产品质量合格，分馏塔进行频繁水洗，为消除分馏塔结盐对装置长周期运行带来的瓶颈，经过大量的调研工作后，分厂和车间的决定，与苏州科迪环保石化股份有限公司合作，通过检修对分馏塔第21-32层塔盘进行改造。

2 改造内容及目的

（1）由于F1型浮阀塔盘的特点，在分馏塔上部塔盘处容易出现滞留区，造成气液相混合不均匀，从而增加堵塞的可能性，因此，容易造成分馏塔发生冲塔。科迪公司提供的高效导向浮阀具有以下几个特点：1）浮阀采用双导向孔结构。双导向孔的开孔方向和液流方向一致，减少塔板上的液面梯度。2）浮阀采用拱形结构，减少和塔盘的接触面积。3）导向浮阀为梯形。在操作中，气体从阀盖下面两侧吹出，与液流方向构成小雨90。的锐角，对改善液流状态，减少液相返混、提高塔板液流均匀性具有良好的作用。综上几点因素，更换高效导向浮阀后，可以达到：①改善分馏塔上部塔盘液流流动状态，减少返混以及雾沫夹带；②改善分馏塔操作环境，使分馏塔操作弹性增大；③获得良好的推动作用，使分馏塔上部塔盘上的气液两相接触更均匀；④获得良好的气相通过能力，防止因分馏塔结盐导致浮阀卡涩或堵塞，造成分馏塔冲塔。（2）将分馏塔第21-32层塔盘开孔率进行更改。根据装置实际生产情况，通过计算后，将分馏塔第21-32层开孔率进行更改。由于本次更换的浮阀为高效导向浮阀，浮阀上具有导向蛇孔，在气相负荷较小时气体可以自导向蛇孔均匀的与液体接触后进入下层塔盘，而当气相负荷增大时，浮阀开启，气体可以自浮阀以及导向蛇孔通过，因为开孔率增大，气体过孔气速较原有塔盘降低，且具有良好的方向性，可更好的与液体接触，降低雾沫夹带量，可以使操作更加平稳，操作弹性增强。

3 应用后效果

（1）从压降数据来看，分馏塔改造后，塔顶压降并没有出现类似2015年生产运行中随时间增加，压降缓慢上升的现象，更换塔盘后，压降变化幅度较小，压降控制平稳，但较原来正常偏高。而更换塔盘前，当分馏塔压降达到45kpa后，就很可能因气速过大造成冲塔。（2）从装置加工量来看，更换塔盘后分馏塔中上部负荷较更换前更均匀，并且可以明显的看到在顶循环流量相差不大的情况下，顶循抽出温度和柴油馏出口温度也有明显上升，但塔顶温度却有所下降，说明分馏塔顶部塔盘液流流动状态以及上部塔盘的传质传热效果得到改善。（3）从塔板的水力学校核数据来看，采用高效导向浮阀后，塔板上气体推动液体向前流动，减少了液面梯度，加强了气液两相扰动程度液流流动状态得到改善，同时使分馏塔顶部塔盘，尤其是第32#塔盘的泄漏量大幅下降至4.56%，使分馏塔处理能力以及分离效率得到提高。（4）更换新型浮阀塔盘后，由于浮阀两侧为拱形，气体从阀盖两侧吹出，减少气体直接向上吹，有效减小物沫夹带量，降低因界面张力引起的发泡和泡沫层高度，使第29#、32#板的雾沫夹带量较2015年时有所下降。（5）分馏塔改造后，由于开孔率增大，且新型浮阀结构减小了浮阀与塔盘的接触面积，大大降低了因塔盘结盐造成浮阀堵塞的几率，使第29层和第32层塔盘降液管出口阻力以及降液管内液面高度大幅降低，液体流动状态得到改善。（6）分馏塔改造后，液泛率为25.4%，而更换前液泛率为32.8%，液泛率有所降低。（7）分馏塔改造后，产品分布得到优化，相比改造前，稳定汽油干点以及柴油95%均有所提高，使装置的整体效益得到提高。

4 结语

（1）改造后，对产品质量无明显影响，从产品分析数据来看，质量调节灵活好用；（2）从压降数据来看，分馏塔改造后，塔盘抗结盐、抗堵塞能力较高，在压降较高条件下，依然可以正常、平稳运行；（3）分馏塔改造后，结盐问题仍然存在，但未进行洗塔或因塔盘结盐发生冲塔，并且顶循换热器、顶循空冷、柴油换热器未因腐蚀而发生泄漏。（4）由于新型浮阀抗结盐能力强，装置可以灵活的根据原料性质变化调节处理量。（5）减少了塔板上的液面梯度，改善了液体流动状态；大大降低了因塔盘结盐造成浮阀堵塞的几率。减少了液相返混、降低了分馏塔上部塔盘的雾沫夹带以及泄漏量，提高了塔板液流均匀性以及塔板的处理能力和效率。（6）降低了因分馏塔结盐发生冲塔和水洗时的产品损失和设备因腐蚀泄露带来的损失，同时优化了产品分布，使裝置整体效益得到提高，仅避免分馏塔结盐水洗时造成的物料损失一项，每年可减少330.05万元，经济效益明显。

参考文献

[1]郭敏强.混合箱塔板流体力学性能实验研究.化学工程，2003，31（1）：13-19.