催化重整装置技术问答(3)

2019-01-26 21:40

带水的回流油进入塔顶部,由于水的气化热比油品汽化热约大4倍,水蒸气的比体积比油品蒸气的比体积约大10倍,因此造成塔顶压力上升,塔顶温度下降,塔上部过冷。不及时处理,塔顶压力会急剧上升冲塔,安全阀可能会跳开。

当发现塔顶温度明显降低,可初步断定回流带水,应迅速检查回流罐油水界面控制是否过高,或打开在仪表控制阀下面的放空阀直接观察回流油是否含水就可以准确判断。

回流油带水应采取如下处理办法:

(1)排除仪表控制故障,开大脱水阀门或副线阀门,加大切水流量,使水界面迅速降低。

(2)如果是冷却器管束泄漏,停止使用,及时检修。 (3)适当提高塔顶温度。加速塔内水的蒸发。 (4)塔顶压力上升可启动空冷风机。

遇到回流带水时,首先要及早判断。迅速处理,将回流油中水脱除,就能很快恢复正常操作;如发现迟,处理慢对安全生产带来严重危害。

27.什么叫回流比?对塔的操作有何影响?

回流比R是指回流量L0与塔顶产品D之比,即:

R?L0 D回流比的大小是根据各组分分离的难易程度(即相对挥发度的大小)以及对产品质量的要求而定。对于二元或多元物系它是由精馏过程的计算而定的。对于石油蒸馏过程,国内主要用经验或半经验的方法设计,回流比主要由全塔的热量平衡确定。

在生产过程中精馏塔内的塔板数或理论塔板数是一定的,增加回流比会使塔顶轻组分浓度增加、质量变好。对于塔顶、底分别得到一个产品的简单塔,在增加回流比的同时要注意增加塔底重沸器的蒸发量;而对于有多侧线产品的复合石油蒸馏塔,在增加回流比的同时要注意调整各侧线的开度,以保持合理的物料平衡和侧线产品的质量。

28.除回流比之外,预分馏塔的操作参数还有哪些? 除回流比外,预分馏塔的操作参数还有: (l)操作压力; (2)塔顶温度; (3)进料温度; (4〕塔底温度;

(5)回流罐与塔底液面等。

29.预分馏塔的压力对分馏过程有何影响?

预分馏塔顶产品通常是轻汽油馏分或重整原料(双塔流程的塔Ⅱ)。当用水作为冷却介质,产品冷至40℃左右,回流罐在0.11~0.3MPa压力下操作时油品基本全部冷凝。因此分馏一般在稍高于常压的压力条件下操作,常压预分馏塔的名称由此而来。

对于原料中不凝气含量较多时,提高压力可以减少排放惰性气体时轻质汽油损失的数量。适当提高塔的操作压力可以提高塔的处理能力,当塔的操作压力从0.11MPa提高到0.3MPa时,塔的生产能力可增长70%,塔的压力提高以后,整个塔的操作温度也上升,有利于侧线产品与原料的换热。

不利的因素是随着压力的提高,相对挥发度降低,分离困难。为达到相同的分离精确度,则必需加大塔顶的回流比,从而增加了塔顶冷凝器的负荷。此外由于进料温度不能任意提高,当压力上升以后,进料汽化率会有所下降。

30.预分馏塔压力波动的原因有哪些?如何控制? 预分馏塔压力波动的原因有:

(1)进料或塔顶回流量波动;

(2)进料或塔顶回流带水和组成变化;

(3)回流罐瓦斯(不凝气)背压变化,后路堵塞或压力变化; (4)冷后温度改变;

(5)回流入塔温度改变等。

通常采用冷却水量和不凝气排出量作为塔压力的控制手段。压力高低直接受回流罐油温下蒸气压的影响。进料带水或轻组分增多(减少),塔内产生过多(少)的水蒸气或不凝气使压力增高(下降),要及时调整,保持塔内压力稳定;与此同时应尽量排除使塔内压力波动的因素。如果不排除上述造成塔内压力波动的直接原因,只靠压力控制器调节,就难以使塔内压力真正平稳下来。

31.预分馏塔顶温度过高或过低有什么害处?

塔顶温度是控制塔顶拔头油干点的主要操作参数。塔顶温度过低,将不能拔出所有轻组分。造成塔内负荷增加,操作不稳;但是塔顶温度过高将使拔头油干点升高,拔头油带走较多适于重整进料的组分,浪费了原料。因此,过低、过高的塔顶温度都是不适当的。

32.预分馏塔顶温度波动的原因有哪些?如何控制? 影响预分馏塔顶温度波动的主要因素有; (l)塔顶回流量、温度变化或回流带水; (2)进料组成、温度变化或进料带水;

(3)塔的操作压力和塔底温度或液面变化等。

控制塔顶温度最基本的方法是分析原因加以调节。通常最有效的方法就是调节回流量,保持塔顶温度稳定。如果塔顶温度突然升高,就应及时增加回流量,或降低回流温度。较大的回流量或温度较低的回流进入塔顶后,与塔内高温物料接触、气化时吸收热量,如果回流量加大的数量或温度降低的程度,正好能与塔顶温度增高多产生的热量相平衡,那么塔顶温度就能恢复到正常值。

如果是进料组成变化造成的塔顶温度变化应根据新原料组成确定适宜的塔项温度,而不一定要恢复到原来的指标。

33.塔进料温度对预分馏塔的操作有何影响?

在一定的操作压力下,原料油进料温度变化影响汽化率的变化。通常预分馏塔应在泡点温度下进料。如果进料温度太低,过冷进料将使进料口以下几块塔板的液体负荷增加,分馏效果降低。相反,进料温度过高,将使进料口以上几块塔板的汽相负荷增大,严重时造成雾沫夹带,也会影响分馏效率。

34.预分馏塔为什么采用泡点进料?

预分馏塔进料温度应控制在泡点温度。因为在泡点状态下进入塔中,才能更好地与进料板中的饱和液体相混合,与下部上升的饱和油气相接触,达到最好的分馏效果。过冷进料或过热进料均不能达到这种效果。

油品的泡点温度是与油品组成密切相关的,因此,当原料油组成发生变化时,就要根据泡点分析结果,及时调整进料加热器,以确保进料温度保持在泡点温度。当然,原料变化后,为了保证塔底油的质量指标,塔顶、塔底的温度都应做相应的调整。

35.塔底退度和液面高度对预分馏有何影响?

塔底温度是控制塔底油初馏点的主要参数,塔底温度的变化将对全塔的热平衡产生影响。塔底油初馏点通常是预分馏塔的主要控制指标,因此塔底温度的变化对预分馏塔产生重要影响。

塔底液面变化是塔物料平衡改变的直接反映。塔底液面升高或下降表明进料量与进料性质可能发生变化,也可能与塔底温度变化、侧线抽出量变化(单塔开侧线塔)、塔顶馏出量

变化、塔底抽出量变化、塔顶压力变化或者仪表失灵有关,如不及时调整,会破坏塔的平稳操作。

36.造成预分馏塔底温度波动的因亲有哪些?应如何控制? 塔底温度波动的主要影响因素是: (1)进料量的波动和原料组成的改变; (2)塔底液面波动。

控制塔底温度的基本手段是控制塔底加热器(或加热炉)出口温度。在一定的循环量下,加热器出口温度越高,带入塔底的热量越多,塔底温度随之增高。这样就可调节由于进料量突然增加(使塔底液面增高)引起的塔底温度下降;或者由于进料组分变重需要更多的热量使油品气化引起的塔底温度的降低。

与此相反,如果进料量突然减少(塔底液面降低)或组分变轻使塔底温度升高时,就应调整加热器(或加热炉)出口温度,使之下降。

37.预分馏开工过程是怎样进行的?

预分馏开工是在做好必要的准备工作之后进行的。准备工作包括流程、设备的检查,与油品罐区联系,检查罐区切水、收油、循环油返回原料罐的准备等。具体的开工步骤包括:

(1)启动原料泵向塔进油,塔底见液面时,塔底以20~30℃/h速度升温至耍求温度,根据塔底液面变化情况补充原料油,液面达70~80%可开启塔底泵循环回原料罐。塔内压力上升时,气体先排至火炬。

(2)塔顶回流罐液面高度达30%时,先切水后开回流,液面达60%时经换热回原料罐,此时便已形成罐、塔开工大循环,具体流程如下〔见图1-3〕。

(3)调整各操作参数,使塔顶、塔底油质量合格,塔顶气体排至燃料气系统,保持压力平稳。

(4)预分馏循环正常后,可全回流操作,等待与预加氢联运。 38.单塔预分馏塔底油初馏点过高或过低应如何处理?

如果塔底油初馏点过高,表明有部分重整原料组分被携到塔顶,将使重整料减少,特别是生产芳烃装置中,苯收率将明显下降。在这种情况下,应及时降低塔底温度,降低幅度应根据分析结果来确定。

相反,如果塔底油初馏点过低,表明有较多不适于做重整原料的轻组分进入塔底,(即

重整料)。如前所述,这些轻组分进入重整装置是无益的,因此应适当提高塔底温度,将轻组分蒸发出来,以保证塔底油初馏点合格。

39.单塔预分馏拔头油与塔底油重叠的原因是什么?如何处理?

两种产品重叠表明分馏精确度较差,既降低了重整料收率又影响其质量。要实现产品之间脱空,就要以提高分馏塔分馏精确度入手。当塔的负荷不大(即中等负荷以下)时,可适当增大塔顶回流量。

通常,气液相负荷过大,塔板结构不好,长周期运转塔板损坏,塔板结垢都可能引起产品重叠。如塔内负荷过大可降低处理量,选择分离效率高的塔板;停工检修时仔细检查塔板安装质量,在一个开工周期内要求塔板无损坏;在塔板压降增大结盐时,及时洗除盐垢。

油品在分馏塔进行分馏,目的就是为了将产品按规格需要,从轻的至重的分离清楚,要求轻的产品中不含或少含重的组分,重的产品中不含或少含轻组分,从分馏目的本身出发,各产品之间最好都脱空,以表明塔的分馏效率高。但脱空过多则表明物料平衡没搞好,或塔板设置过多。

40.为什么用塔顶回流调节塔顶温度有时不能达到预想的效果?

正常情况下一般不会发生这种情况,但是如果塔顶负荷过高时将会发生这种情况。这是因为:

(1)预分馏原料过轻或混兑了较多轻烃原料,或者原料带水过多。 (2)装置负荷量增加,预分馏塔在上限负荷操作。

在这种情况下,将会出现提高回流量,以期降低塔顶温度,在瞬间还起到一些作用,但不久塔顶温度会再度升高,如继续增加回流,不但塔顶温度难以下降,有时还会出现回流罐液位急剧升高,如不采取措施回流罐就会发生憋压甚至冒罐的事故。这是由于进入预分馏塔顶的液相回流,在塔顶迅速气化,增大了塔顶负荷,形成恶性循环。

41.预分馏塔发生冲塔是什么原因?如何处理?

分馏塔正常操作中,汽液相负荷相对稳定。当汽液相负荷都过大时,蒸气通过塔板的压降增大,会使降液管中液面高度增加;液相负荷增加时,出口堰上液面高度增加。当液体充满整个降液管时,上下塔板液体连成一片,分馏完全被破坏,即出现冲塔。

形成塔内汽液相负荷过大的诸因素,都可引起冲塔。如原料处理量、原料进塔含水量,塔底供热量、塔顶回流量过大等。在塔内塔板结盐或降液管堵塞时汽液相负荷不均匀也会造成产品变颜色。

发生冲塔时,因塔内分馏效果变坏,破坏了正常的传质传热,致使塔顶温度、压力、侧线馏出口温度、回流温度均上升,塔底液位突然下降,拔头油变重。

处理冲塔的原则是降低汽液负荷,即降低原料处理量;如原料含水大造成冲塔,即要加强脱水。

42.预分馏进料泵或(和)回流泵不能运转时应如何处理?

预分馏进料泵(包括备用泵)不能运转,其现象是:预分馏进料中断,流量指示回零。 发生这种故障时,可以甩掉预分馏,预加氢改用精制油,直接向预加氢进料,同时预加氢进料泵停抽预分馏塔底油。预分馏塔改全回流操作,单塔闭路循环,当班班长应及时向厂调度和车间汇报,联系维修队抢修设备。若长时间不能修复时,可以用预分馏原料全馏分加氢,利用脱水塔拔头,维持重整装置低温运转。

预分馏回流泵同时不能运转时,发生这种事故的现象是:塔回流中断,流量指标回零,塔顶温度、压力上升,回流罐液面上升,塔底液面下降。

处理措施的要点是:向厂调度和车间汇报,联系检修泵。停塔底重沸器热源,加大塔进料量,预分馏塔底油不经分馏送至预加氢系统,全馏分精制,短时间维持生产,必要时停工处理。

43..如何表示和评价预分馏塔的分馏精确度或分馏效果?

一般化工过程的精馏塔被分离物系是由若干个确定组成的组分构成的,该塔的分离精确度可以用某些组分在塔顶产品和塔底产品中的含量来表示。换言之可用塔顶产品和塔底产品的纯度来表示。预分馏的产品不是具体的组分,而是较宽的馏分,上述分离精确度表示的方法不能用在重整原料预分馏过程中。两相邻馏分之间的分离精确度,通常用该两个馏分的蒸馏曲线〔一般是恩氏蒸馏曲线)的相互关系来表示(参见图1一4)。

倘若较重馏分的初馏点高于较轻馏分的终馏点。则这两个馏分之间有些“脱空”,炼油

0工业的术语称这两个馏分之间有一定的“间隙”。这个间隙可以用较重馏分的初馏点tH与较

轻馏分的终馏点t100L之间的温差来表示:

0 恩氏蒸馏(0~100)的间隙=tH-t100L

0假如较重馏分的初馏点tH低于较轻馏分的终馏点t100,重叠意味着一L,则称为“重叠”

部分轻馏分进入到重馏分当中,其结果降低了轻馏分的收率,又有损于重馏分的质量,显然是分馏精确度差所造成的。间隙意味着有较高的分馏精确度,间隙越大说明分馏精确度越高。不论相邻两个馏分的恩氏蒸馏曲线有间隙或是重叠,如果以实沸点蒸馏曲线来表示两相邻馏分的相互关系。则只会出现重叠而不可能发生间隙。

通常,实际生产装置真正达到脱空的情况是不容易的,多少总会有些重叠,因此最有实际意义的评价指标是重叠程度而不是脱空程度。

双塔预分馏分割出的重整原料要好一些,基本能达到或接近脱空,所含有的拔头油组分通常≧3%;拔头油带有的重整原料组分≧2%。因此对于生产芳烃,双塔预分馏的分离效果较好。单塔预分馏的效果显然要比双塔预分馏差。但是对于只需得到干点基本合格的重整原料,单塔拔头处理也就可以了。

44.双塔预分馏在流程和操作上有何特点?

双塔预分馏由拔头塔和切尾塔两部分组成(见图1一5)。 拔头塔操作特点是:

拔头塔的唯一操作变量是输入到塔底的热量。通常靠热油(或者重沸炉加热的热载体),在流量控制下循环输入,调节塔底温度。回流量通常由回流罐液位控制。拔头塔的压力,一


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