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来 源 | 石化技术与应用 延长石油延安炼油厂
作 者 | 杨开研等
共 1942 字 | 建议阅读时间 9 分钟
陕西延长石油（集团）有限责任公司延安炼油厂100万t/a催化裂化装置由反应再生、分馏、吸收稳定、能量回收、CO余热锅炉等单元组成。其中分馏单元的主要设备为分馏塔。在工艺生产过程中，该分馏塔具有全塔余热量大而且产品的分离精确度要求低的特点，抽出的回炼油分为3部分：
一部分作为内回流返回分馏塔；
一部分作为第2中段循环，为汽油稳定塔塔底重沸器提供热源；
剩余部分则进提升管回炼。
在装置开工过程中，如果出现回炼油泵抽空，则第2中段循环无法进行，会导致稳定汽油产品质量不合格，并对罐区的安全运行造成威胁。为了保证分馏塔稳定操作，本篇文章对回炼油泵出现抽空的原因进行了分析，并采取了相应的改造措施，可为同类装置提供借鉴。
催化裂化装置开工时在反应进料前，通常采用开路循环方式对原料油、回炼油、油浆等物料进行预热后，经原料罐至原料喷嘴前，再经过阀2从喷嘴回油线经阀3进入回炼油罐和分馏塔，最终经油浆外甩返回罐区（如图1所示）。
当催化裂化装置开工时，反应进料后，会有大量轻组分进入回炼油罐，造成罐内油水温度快速升高，流体密度快速下降，回炼油泵在短时间内出现抽空现象，导致第2中段循环无法进行，分馏塔内回流无法循环。
当第2中段循环无法进行时，会造成稳定塔缺少热源，汽油中的轻组分无法析出，致使送至罐区的汽油中含有大量液化气组分，液化气组分因压力降低大量气化，极易造成罐体超压撕裂，发生储罐爆炸，影响罐区的安全运行。当分馏塔塔内回流无法循环时，会造成分馏塔液位难以控制，必要时只能通过增加原料油来调整分馏塔液位，但受制于原料油流量与温度的影响，分馏塔液位及下部负荷很难调控，当反应高温油气在塔内不能及时冷却，会引起冲塔现象。
反应再生单元装剂前，需要拆除与分馏系统之间的油气大盲板。当盲板拆除后，来自反应再生系统的大量蒸汽进入分馏单元，会在处于冷态的分馏塔内冷凝后，流入回炼油罐，使整个循环系统带水严重，油浆中水质量分数最高时甚至达到了21.0%（见表1）。
如果此时进料，分馏塔温度升高，极易导致回炼油泵抽空。
开工初期分馏塔下部温度偏低，会引起大量较轻的柴油馏分在回炼油抽出层冷却、汇集并与系统的凝结水一起进入回炼油罐，导致回炼油罐内的组分由较重的原料油迅速变轻，引起回炼油泵抽空。
由图2可见：15：00开始反应进料，回炼油罐温度为70℃，回炼油抽出温度为150℃；随后，回炼油罐温度逐步上升，当回炼油罐温度达到110℃，回炼油抽出温度达到165℃时，回炼油泵开始出现抽空；直至回炼油抽出温度高于250℃，回炼油罐温度为230℃时，不再有凝结水及轻柴油馏分进入回炼油罐，回炼油泵才开始逐步恢复正常运行，第2中段循环和内回流逐步进行。
在进料前提高回炼油系统温度，是解决回炼油泵抽空的关键。提高回炼油系统温度，可通过将进料前的开路循环改为闭路循环，并通过油浆汽包引入蒸汽对闭路循环系统进行逆流式加热来实现。
闭路循环 各塔液位满足要求后，将开路循环改为闭路循环（见图1）。即分馏塔内的原料油由油浆泵抽出后，在下返塔阀前，增加1路下返塔-补油线的跨线，将原料注入回炼油罐及原料油罐。原料油罐内的原料经喷嘴回油线并入补油线，回炼油则经内回流与第2中段循环返回分馏塔，以补充分馏塔因下返塔-补油线跨线而损失的流量，从而实现分馏塔油浆、回炼油以及原料油的流量平衡。在此期间，逐步关小阀1（控制自罐区来的原料量）及阀2（控制油浆外甩量），直至全部关闭，实现闭路循环。
蒸汽逆流式加热 完成闭路循环后，开始将380℃的中压蒸汽经油浆汽包蒸汽线引入汽包，对汽包内的循环原料进行逆流式加热，经过加热的原料一部分返回分馏塔对油浆系统进行加热，另外一部分经下返塔-补油线跨线对原料油与回炼油进行加热（见图1）。
在实际的操作中，可以通过调整进入回炼油罐与原料油罐的流量来调整热量，当回炼油系统温度加热至200℃以上时，系统内的凝结水基本可以去除。
2020年5月17日，催化裂化装置开工。8：40拆除油气大盲板，通过开路循环将大部分凝结水送出系统后，开始实施闭路循环与蒸汽逆流式加热，回炼油罐抽出温度为75℃；12：30回炼油罐温度升至213℃，抽出层温度为225℃，此时循环系统中的水质量分数已降至0.2%，效果明显；13：00反应进料，分馏单元接收反应油气后，回炼油罐与抽出层温度迅速升高至230℃以上，循环系统中的水质量分数已低至痕量，回炼油泵运行正常，未出现抽空现象（见图3），第2中段循环与内回流快速建立，稳定塔热源充足，分馏塔液面平稳。
a. 在催化裂化装置开工过程中，造成回炼油泵抽空的主要原因为循环系统水质量分数高，回炼油系统组分变轻及回炼油罐温度低。
b.通过采取增加1路下返塔-补油线的跨线，对进料前的分馏循环实施闭路循环，并利用蒸汽对汽包内的循环原料进行逆流式加热的改造措施，解决了开工过程中回炼油泵抽空的问题。
素材来源：互联网
整理： 化工活动家
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