氧汽提塔运行问题的分析与对策

预加氢氧汽提塔腐蚀及防护措施作者：程伟来源：《科技创新导报》2020年第08期摘; ;要：宁波中金石化有限公司重整装置开工以来由于原料品质不好，氧汽提塔系统管线、换热器、空冷在装置运行过程中，经常出现管道堵塞的问题，通过分析清理出的杂物发现绝大部分物质为硫化亚铁和部分的铵盐，同时发现氧汽提塔回流泵进口滤网有轻微的腐蚀现象发生。

频繁地切换预加氢进料泵加之管线中大量的油泥状物质，甚至已经影响到预加氢单元的正常操作。

通过对重整装置预加氢单元氧汽提塔的检修，分析得出了塔顶空冷腐蚀及塔运行状态不佳的主要原因。

并通过检修在塔顶注入缓蚀剂，氧汽提塔底引入轻组分及优化操作等措施改善了塔的运行状况，解决了氧汽提塔的腐蚀问题。

关键词：腐蚀; 防腐; 运行状态; 缓蚀剂中图分类号：TE986; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文章编号：1674-098X（2020）03（b）-0062-031; 工艺流程简述由罐区来的外购石脑油和焦化装置来的焦化油与氧汽提塔回流混合后进入氧汽提塔回流罐，其中自罐区来的外购石脑油在液位流量串级控制下进入氧汽提塔回流罐，氧汽提塔回流罐顶设有放空线和高压氮气吹扫线用于除去原料中的溶解氧及其他少量不凝气，回流罐底设有液包用于除去原料中的微量水。

氧汽提塔采用减温减压后的中压蒸汽做为热源，一方面提供塔正常运行的热量，另一方面加热后的塔底物流与回流换热后可以加强脱水和脱氧效果，同时热物料进入预加氢反应系统可以减小预加氢反应加热炉的负荷。

混合石脑油经氧汽提塔回流泵升压后在流量控制下进入氧汽提塔回流/塔底换热器管程与氧汽提塔塔底物流换热后，进入氧汽提塔顶部，除去溶解氧后的混合石脑油自塔底经预加氢进料泵送入预加氢反应系统。

经预加氢系统继续除杂并切割馏分后进入重整装置。

2; 氧汽提塔腐蚀状况2017年9月对预加氢氧汽提塔进行了停工检修，经过蒸汽吹扫，设备钝化，进入塔中检查发现塔盘上有大量的油泥状物质，严重堵塞了浮阀，使浮阀无法正常上下移动，同时空冷管束及回流罐中发现了大量黑色油泥状物质，严重影响了塔的正常气液项交换，使塔的分离效果变差。

重整汽提除氧塔重沸器管箱法兰泄漏原因分析及对策
摘要：汽提除氧塔重沸器是给除氧塔提供热能，确保将石脑油中的游离氧蒸出
排出，而汽提除氧塔重沸器的频繁泄漏直接影响除氧系统的正常运行。

通过对重
沸器管箱法兰泄漏原因分析，提出了解决对策，半年内汽提除氧塔重沸器泄漏次
数为零，从而不但降低了检修维护费用，还为除氧系统的长周期运行提供了有力
保障。

关键词：除氧塔;重沸器;泄漏;原因
引言
延安石油化工厂联合一车间连续重整装置于2009年建成投产。

为了彻底解决预处理反应器压降大的问题，2011年8月在预加氢单元前增加了一套热力除氧系统。

汽提除氧塔重沸器是给除氧塔提供热能，确保将石脑油中的游离氧蒸出，而
汽提除氧塔重沸器的频繁泄漏直接影响除氧系统的正常运行。

通过查阅2014
年～2017检修记录发现：重沸器四年合计16次泄漏、平均4次/年，重沸器泄漏
率高，解决汽提除氧塔重沸器频繁泄漏的问题迫在眉睫。

一、现状及原因分析
通过查阅2014年～2017检修记录，就汽提除氧塔重沸器泄漏情况汇总如下，见表1：
表-1 2014年～2017汽提除氧塔重沸器泄漏统计表
由此可见，造成汽提除氧塔重沸器泄漏的主要原因是:管箱介质温度交替变化影响和管箱
压力升降变化影响
二、解决措施
首先内操和外操通过核对蒸汽调节阀发现调节阀的调节比较滞后，通过修改调节阀PID，
提高了调节阀的灵敏度。

CO2汽提法尿素装置中汽提塔常见问题的处理安徽中能葛志军尿素工艺有水溶液全循环法、CO2汽提法、氨汽提法，从综合能耗和工艺合理性来比较，CO2汽提法工艺是最合理的工艺，这三套尿素工艺中都设置有汽提塔，水溶液全循环法中的汽提塔是中压分解汽提塔，氨汽提法工艺中的汽提塔是高压分解汽提塔，这两种工艺都是利用自身分解气作为汽提气，分解效率低，一般仅为50-70%左右，而CO2汽提法工艺中的汽提塔，是利用CO2气作为汽提气，有效降低气相中氨分压，分解效果佳，一般为75-85%，所以它的工艺流程短，操作简单，能耗优势大。

CO2汽提法工艺中汽提塔是整个工艺的核心设备，它的配置和运行指标是整个系统能耗的关键因素，并在运行过程中汽提塔的正常维护和常见问题的处理成了决定系统能耗的重要因素。

1、汽提塔结构和工作原理一、汽提塔的结构CO2汽提塔实质是一台立式固定管板降膜式列管换热器，由高压和低部分组成。

汽提塔高压部分由管箱短节球形封头、人孔盖、液体分布器、汽提管、升气管、管板等部分组成。

低压部分由低压壳体、膨胀节、防爆板等组成，见图1。

从CO2汽提塔结构图可以看出，气提塔的结构总体上分为三个部分，上部是供出尿塔合成液与汽提气进行气液分离，其中的主要部件就是液体分布器，在每一根汽提管上部管口均对应一个液体分布器，该分布器结构其实非常简单，就是一根约600 mm长的管子，管子下部（靠近汽提管端）每间隔120°有一个约Φ2.5mm的小孔，这样设计的目的是为了保证每根汽提管均有合成液进入，避免“干管”而引起汽提管超温，从而造成汽提管腐蚀加剧而损坏；中部就是汽提管了（一般为Φ31×6879×3）；下部供汽提液与CO2气进行气液分离，其中的主要部件就是CO2气体分布器，该分布器结构也非常简单，主要起到均匀分布CO2气的作用。

二、气提塔的气提原理合成反应液从管口N1进入气提塔上管箱内，经上管箱内的液体分布器将液体均匀分布到每根气提管内。

山　东　化　工 收稿日期：２０１９－０４－１５工艺凝液汽提塔聚堵的原因分析及应对措施孙庆虎（海南实华嘉盛化工有限公司，海南洋浦　５７８００１）摘要：本文简要介绍了乙苯脱氢系统工艺凝液汽提塔的工艺流程，分析了工艺凝液汽提塔堵塞的原因，主要为油水分离不彻底、聚结器油相回收管路不畅通和工艺凝液过滤器过滤效果差等。

针对存在的问题提出了严格控制油水分离器界位、聚结器油回收管线改造、增加一台金属烧结网工艺凝液过滤器以及严格控制工艺凝液汽提塔凝液进料温度等措施。

改造后，工艺凝液汽提塔聚堵的问题基本得到了解决，工艺凝液进料量保持稳定，汽提塔压差稳定在１７～２０ＫＰａ之间，有效地延长了工艺设备运行周期。

关键词：苯乙烯；工艺凝液；汽提塔；聚合中图分类号：ＴＱ２４１．２１ＴＱ２０３．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）１４－０１６６－０３ 海南实华嘉盛化工有限公司（下称“实华嘉盛”）８万ｔ／ａ苯乙烯装置采用中国石化乙苯绝热负压脱氢与传统苯乙烯分离技术，工艺流程包括乙苯脱氢、油水分离、工艺凝液处理、脱氢尾气压缩和吸收以及苯乙烯精馏五个部分。

在乙苯脱氢过程中，需要配比适量的２１０ＫＰａ蒸汽，主要目的是为乙苯脱氢吸热反应提供热量，同时可以有效地降低烃分压，提高乙苯转化率，降低催化剂表面积碳，保持催化剂活性。

该部分蒸汽冷凝后变成水，再加上乙苯脱氢产物的急冷水以及压缩机体注入的急冷水，这三部分水最终汇集在油水分离器形成了工艺凝液。

这些凝液成分复杂，不仅含有少量的铁离子，还含有苯、乙苯、甲苯、苯乙烯等有机成分，由于在油水分离器没有足够长的停留时间，很难在油水分离器中完全分离，加上苯乙烯本身容易聚合，因此乙苯脱氢单元工艺凝液必须经过汽提塔将凝液中的有机物进行回收，并经过进一步净化处理，使工艺凝液达到回用的要求。

１　工艺凝液汽提系统流程简介图１　工艺凝液汽提系统流程示意图 如图１所示（不含虚线部分）。

乙苯脱氢单元的乙苯脱氢产物通过主冷凝器Ａ３０１冷却，液相进入油水分离器Ｄ３０５，气相去脱氢尾气压缩机。

CO2汽提法尿素装置中汽提塔常见问题的处理安徽中能葛志军尿素工艺有水溶液全循环法、CO2汽提法、氨汽提法，从综合能耗和工艺合理性来比较，CO2汽提法工艺是最合理的工艺，这三套尿素工艺中都设置有汽提塔，水溶液全循环法中的汽提塔是中压分解汽提塔，氨汽提法工艺中的汽提塔是高压分解汽提塔，这两种工艺都是利用自身分解气作为汽提气，分解效率低，一般仅为50-70%左右，而CO2汽提法工艺中的汽提塔，是利用CO2气作要因素。

1CO2从每间隔120一个约Φ2.5mm提管超温，从而造成汽提管腐蚀加剧而损坏；中部就是汽提管了（一般为Φ31×6879×3）；下部供汽提液与CO2气进行气液分离，其中的主要部件就是CO2气体分布器，该分布器结构也非常简单，主要起到均匀分布CO2气的作用。

二、气提塔的气提原理合成反应液从管口N1进入气提塔上管箱内，经上管箱内的液体分布器将液体均匀分布到每根气提管内。

由于液体分布器的作用，液体在管内形成一层液膜向下流。

CO2气体由塔底管口N3进入塔内，经气体分布器均匀分布到每根气提管内，与液体逆流接触且产生气提作用。

气提作用所需要的热量由高压汽包来的高压饱和蒸汽供给，该蒸汽从接管N5引入气提塔壳侧，蒸汽冷凝液由管N6排回到高压汽包。

合成反应液经气提后所得到的CO2和NH3与CO2原料气从管口N4一起返回到高压冷凝器内，气提液则由管N2进入低压循环系统。

汽提是以一种气体通过反应混合物，从而降低另一种或几种气体的分压，使离解压力降低的过程。

所谓二氧化碳气提就是用CO2气体通过反应物，从而降低气相中;氨的分压，促使甲铵分解。

甲铵分解的反应方程式：NH2COONH4(液)＝2NH3(气)+CO2(气)－Q这是一个可逆吸热体积增大的反应，只要能提供热量、降低压力或降低气相中NH3和CO2某一组分的分压，都可以使反应向着甲铵分解的方向进行，以达到分解甲铵的目的。

采用液态甲铵的生成或分解来说明：2NH3(液)+CO2(液)=NH2COONH4(液)溶液中氨和二氧化碳与气相中的氨和二氧化碳处于平衡，假〕(液) PCO2---HCO2----〔NH3〔CO2〔CO2〕(但HV201利用液位差进入气提塔上花板，每根气提管上部有一液体分布器，当液体流过分布器小孔后呈膜状向下沿管内壁流动。

CO2汽提法尿素装置中汽提塔常见问题的处理安徽中能葛志军尿素工艺有水溶液全循环法、CO2汽提法、氨汽提法，从综合能耗和工艺合理性来比较，CO2汽提法工艺是最合理的工艺，这三套尿素工艺中都设置有汽提塔，水溶液全循环法中的汽提塔是中压分解汽提塔，氨汽提法工艺中的汽提塔是高压分解汽提塔，这两种工艺都是利用自身分解气作为汽提气，分解效率低，一般仅为50-70%左右，而CO2汽提法工艺中的汽提塔，是利用CO2气作为汽提气，有效降低气相中氨分压，分解效果佳，一般为75-85%，所以它的工艺流程短，操作简单，能耗优势大。

CO2汽提法工艺中汽提塔是整个工艺的核心设备，它的配置和运行指标是整个系统能耗的关键因素，并在运行过程中汽提塔的正常维护和常见问题的处理成了决定系统能耗的重要因素。

1、汽提塔结构和工作原理一、汽提塔的结构CO2汽提塔实质是一台立式固定管板降膜式列管换热器，由高压和低部分组成。

汽提塔高压部分由管箱短节球形封头、人孔盖、液体分布器、汽提管、升气管、管板等部分组成。

低压部分由低压壳体、膨胀节、防爆板等组成，见图1。

从CO2汽提塔结构图可以看出，气提塔的结构总体上分为三个部分，上部是供出尿塔合成液与汽提气进行气液分离，其中的主要部件就是液体分布器，在每一根汽提管上部管口均对应一个液体分布器，该分布器结构其实非常简单，就是一根约600 mm长的管子，管子下部（靠近汽提管端）每间隔120°有一个约Φ2.5mm的小孔，这样设计的目的是为了保证每根汽提管均有合成液进入，避免“干管”而引起汽提管超温，从而造成汽提管腐蚀加剧而损坏；中部就是汽提管了（一般为Φ31×6879×3）；下部供汽提液与CO2气进行气液分离，其中的主要部件就是CO2气体分布器，该分布器结构也非常简单，主要起到均匀分布CO2气的作用。

二、气提塔的气提原理合成反应液从管口N1进入气提塔上管箱内，经上管箱内的液体分布器将液体均匀分布到每根气提管内。

氨汽提工艺运行中存在的问题及技改措施
氨汽提工艺是指利用氨水作为物料从一个组份中提取其他包含在氨水溶液中的物质的一种工艺。

氨汽提工艺运行中存在的问题及技改措施有以下几点：
一、溶解液中杂质含量偏高，影响分离效率。

由于氨汽提过程中分离液可能受污染，所以改进技术应改善洁净程度，降低溶液中含有物质的杂质含量。

例如，通过强化湿法处理步骤或提高对离子交换树脂活性，以及采用低温气流和空气干燥技术，可以降低溶液中杂质的含量。

二、设备占地面积大性能低效。

氨汽提工艺设备结构复杂，尤其是大型设备占据的地面积大，性能低效，影响了设备的生产率。

为了提高工艺性能，可以采用多层冷却塔或在传热表面增加变压装置，提高传热效果，减少所需建筑面积。

此外，也可以配置超声波振动装置，缩短冷凝时间和提高生产效率。

三、设备运行停止时间长，影响生产效率。

氨汽提工艺反应调节不当和校核不清晰，导致设备运转失常停止，严重影响生成物质的分离和回收率。

改进技术采用反应器自动控制系统，在出现装置失控时，可以利用计算机模拟设备运行、调节反应器温度、压力等参数，从而有效地提高操作的可靠性。

通过上述改进措施可以有效地提高氨汽提工艺的效率，实现全过程控制，提高生产率，提高处理效率，提高氨汽提工艺的可控性。

加假想一、蒸汽汽提原理汽提塔中主要有蒸汽和油两种物质。

体系总压P 应等于过热水蒸气的分压P w 与油品饱和蒸汽压P oil 之和。

即P=P w +P oil 。

在过热水蒸气存在下，只要油品的饱和蒸汽压与水蒸汽分压之和等于体系的总压时，即开始汽化。

此种加入过热水蒸气的操作在油品蒸馏中成为汽提。

二、具体操作1）全回流全回流时回流比DL R ，其中L 为回流量，D 为外排量。

当全回流操作时，外排量D=0，回流比R=∞，这时提馏精馏线合并成对角线，每层塔盘的分离能力将达到最大值。

如上图所示，当塔顶液相中H 2S 含量为X D 时，只需要少数几层塔盘分离就能使塔底H 2S 含量少于最低允许浓度X W 了。

但这对塔顶塔底热负荷要求很高，如塔底所提供的热负荷不够的话，底部易出现水分。

2）最小回流比工况当回流比减小时，精馏段提馏段操作线都将向平衡线方向移动。

当回流比减小到最小回流比R min时，此时两段操作线的交点恰好落在相平衡曲线上。

这说明进料处相邻两塔板间的汽液两流处于相平衡状态，这就表明在进料处塔板的分离作用为零。

如上图所示，在进料处附近的梯级越来越小，以至于作图不可逾越该点，采用这样的塔板理论上需要无穷多理论板。

所以，当以最小回流比操作时，仅靠现有设备上的塔板数量是不足以使塔底H2S含量达到最低允许浓度X W的要求的。

这时，塔的分离效果最差，但这时塔所需的热负荷不大，在同样操作热负荷的条件下，塔顶温度也相应较高。

实际操作往往介于两种情况当中。

3）塔的热负荷衡算对虚线框内作热量平衡得：FH F+GH G=DH LD+WH W+Q C+Q损Q损≈0WH W= FH F+GH G-DH LD-Q CW H W 底部抽出物流量、热焓F H F 进料流量、热焓G H G 过热蒸汽流量、热焓D H LD外排量、热焓Q C冷却负荷当回流比R上升时，D下降，但Q C上升，反之亦然。

因此，在底部抽出流量一定的前提下，其温度的代表物理量热焓主要取决于进料和过热蒸汽状态。