60 t/h酸性水汽提裝置長周期運行技術改造

張建虎 , 管生洲 , 馮光銳 , 張軍昌

(陜西延長石油(集團)有限責任公司 榆林煉油廠 , 陜西 榆林 718500)

酸性水汽提裝置是煉油廠重要的環(huán)保裝置,承擔著煉廠含硫污水的凈化作用。某煉油廠60 t/h酸性水汽提裝置采用雙塔加壓汽提工藝,于2016年12月投產。處理500萬t/a常壓、180萬t/a催化、100萬t/a連續(xù)重整、200萬t/a柴油加氫、20萬t/a DCC裂解輕油加氫、20萬t/a DCC裂解石腦油加氫、90萬t/a汽油精制、硫黃回收、45萬t/a加氫裂化等裝置,各分餾塔頂回流罐、油氣分離器的排水和洗滌水,將其中的H2S、NH3含量降到一定值,再排至污水處理裝置進一步處理,避免影響污水處理裝置生化單元正常操作。裝置存在脫硫塔塔盤運行效率低,沖塔頻繁,塔盤易結垢,部分換熱器堵塞等問題,影響裝置長周期運行,檢修周期3～6月/次。針對上述問題,經不斷地改造和優(yōu)化,實施了增設原料水過濾器,增設3.5 MPa蒸汽至1.0 MPa蒸汽減溫減壓器,脫硫塔(T101)由浮閥塔盤改造為CJ-VP型超級抗堵大通量塔板,設置并聯備用換熱器等技術改造。

1 技術改造

1.1 增設原料水過濾器

由于上游裝置酸性水組分復雜,含有大量的鈣離子、鎂離子、鐵離子,特別是45萬t/a加氫裂化裝置排放的酸性水,易夾帶煤粉,進入塔和換熱器后會附著在塔盤及管束的表面,引起汽提塔塔盤和換熱器結垢堵塞,降低換熱效率,使蒸汽消耗增加,同時使凈化水泵入口溫度過高而抽空,導致裝置操作的紊亂,使凈化水質量不合格。2018年4月在酸性水進脫氣罐前增加酸性水過濾器F101A/B(并聯使用),有效降低裝置結垢,提升凈化水的合格率。

1.2 增設3.5 MPa蒸汽至1.0 MPa蒸汽減溫減壓器,提高蒸汽壓力

60 t/h酸性水汽提裝置是該廠1.0 MPa蒸汽用戶,冬季由于防凍需要,1.0 MPa用量增多,1.0 MPa蒸汽管網壓力和溫度偏低,導致脫硫塔重沸器、脫氨塔重沸器蒸汽量提不起來,裝置無法運行。2018年4月,將管網3.5 MPa蒸汽通過減溫減壓器減至1.4 MPa,再利用蒸汽噴射器與裝置原1.0 MPa蒸汽混合后達到提高壓力及溫度的目的,使壓力保持在0.85 MPa以上,從而保證裝置在冬季正常運行。

圖1 增加減溫減壓器后蒸汽流程

1.3 脫硫塔(T101)由浮閥塔盤改造為CJ-VP型超級抗堵大通量塔板

為解決脫硫塔(T101)塔盤運行效率低、沖塔頻繁、塔盤易結垢堵塞問題。2019年9月,在未改變脫硫塔整體工藝的情況下,對脫硫塔塔盤進行技術升級,將脫硫塔內所有浮閥塔盤更換為天津市創(chuàng)舉科技股份有限公司研發(fā)的CJ-VP 型高效抗堵噴射塔盤(改造內容:更換Φ1 400塔盤26塊,Φ1 400溢流堰26塊,連接件1套)。該塔盤是一種動能因子更大,傳質區(qū)由板孔和V型捕集結構組成,沒有易堵部件,抗堵性能更好,捕霧能力強,處理能力大,傳質效率更高的高效塔盤,在保證塔板效率的同時兼顧抗堵的性能。

脫硫塔更換塔盤后,運行效率提高,蒸汽耗量從5.5 t/h降低到4.5 t/h,脫硫塔酸性水處理量提高約10%,塔底脫硫水硫化物含量降至700 mg/L左右,液氨產量從50 t/月提高到60 t/月,沖塔次數明顯減少。且最大程度延長了塔的抗堵周期,從2019年9月4日開工連續(xù)運行至2022年8月18日,2022年8月檢修時打開入孔檢查確認,塔盤無任何結垢及堵塞現象。

1.4 設置并聯備用換熱器

針對原料水-凈化水換熱器E101A/B、原料水-脫硫水換熱器E102、凈化水冷卻器E107等換熱器頻繁堵塞嚴重問題,利用舊80 t/h酸性水汽提裝置換熱器,將原料水-凈化水換熱器E101A/B與80 t/h酸性水汽提裝置原料水-凈化水換熱器E3401C/D進出口管線連通,原料水-脫硫水換熱器E102與80 t/h酸性水汽提裝置原料水-凈化水換熱器E3401E/F進出口管線連通,凈化水冷卻器E107與80 t/h酸性水汽提裝置凈化水冷卻器E3403A/B進出口管線連通,將舊80 t/h酸性水汽提裝置換熱器作為備用換熱器,一旦發(fā)現上述換熱器出現堵塞問題,及時將換熱器切換至備用換熱器,保證在裝置不停工的情況下,對堵塞的換熱器進行清洗。

2 結論

通過增設原料水過濾器、3.5 MPa蒸汽至1.0 MPa蒸汽減溫減壓器、脫硫塔由浮閥塔盤改造為CJ-VP型超級抗堵大通量塔盤,設置并聯備用換熱器等技術改造。解決了影響裝置長周期運行的瓶頸問題,應用效果良好,保障了裝置長周期安全、環(huán)保、平穩(wěn)運行。裝置自2019年9月4日開工后,連續(xù)運行至2022年8月18日,實現了3年一大修的目標,證明了改造措施的有效性,為行業(yè)同類裝置運行積累了豐富的經驗。