延遲焦化含硫污水帶油原因及措施

　　中海油氣(泰州)石化有限公司100萬噸/年延遲焦化裝置設(shè)計(jì)原料為石蠟基減壓渣油。公司加工原油為西江原油、潿洲原油和番禹原油的混合原油(混合比例為3∶2∶1)。延遲焦化裝置于2016年11月18號一次性投料開車成功。投產(chǎn)后為了提升公司整體效益，延遲焦化裝置原料油摻煉了部分綏中36-1環(huán)烷基減壓渣油。

　　該焦化裝置冷卻放空系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理焦炭塔大吹汽、新塔預(yù)熱甩油、老塔給水冷焦過程中產(chǎn)生的高溫油汽混合物。當(dāng)放空塔入口管線頂部氣相溫度高于190℃時(shí)打入放空塔頂分液罐含硫污水進(jìn)行冷卻，當(dāng)放空塔入口管線底部溫度低于150℃時(shí)啟動(dòng)放空塔底加熱器加熱。裝置投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)采用放空塔頂分液罐含硫污水進(jìn)行冷卻放空塔進(jìn)料線時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)放空塔底泵抽空的情況，因此改用放空塔頂輕污油與放空塔底冷卻后重污油代替含硫污水進(jìn)行冷卻。改造后發(fā)現(xiàn)焦化裝置含硫污水總管水樣乳化嚴(yán)重且?guī)в忻饔?。焦化含硫污水帶油造成下游酸性水汽提裝置產(chǎn)品凈化水質(zhì)量不合格。

　　經(jīng)充分研究后決定對工藝流程進(jìn)行優(yōu)化改造，改造成果顯著，焦化含硫污水帶油量逐步降低。本文針對含硫污水帶油的原因進(jìn)行了分析并探討避免含硫污水帶油的具體措施。

　　1、裝置含硫污水處理流程簡述

　　焦化裝置含硫污水的主要來源為加熱爐爐管注汽、焦炭塔大小吹汽、冷焦給水、球閥密封注汽以及原油含水流程可以簡述為放空塔底重污油經(jīng)放空塔底泵抽出，一部分作為放空塔頂回流來洗滌油氣中較重的餾分油及焦粉;一部分作為急冷油返回焦炭塔頂;剩余部分經(jīng)過放空塔底冷卻水箱冷卻后送入放空塔進(jìn)料線，必要時(shí)也可以送出裝置。

　　放空塔頂?shù)恼羝坝蜌饨?jīng)放空塔頂空冷器冷卻到55℃以下進(jìn)入放空塔頂氣液分離罐，通過物理沉降進(jìn)行油水分離。油水分離后，上部輕污油溢流至隔板一側(cè)被放空塔頂污油泵抽出，一部分作為放空塔頂回流來洗滌油氣中較輕的餾分油及焦粉;一部分返回放空塔進(jìn)料線進(jìn)行冷卻和回?zé)?，在必要情況下也可以送出裝置。下部含硫污水經(jīng)污水泵抽出后一部分返回分液罐回?zé)?一部分送往放空塔進(jìn)料線主要起到降低放空油氣溫度的作用(該流程未使用);剩余部分送往下游酸性水汽提裝置。設(shè)計(jì)放空塔底部溫控制在150～180℃。

　　2、含硫污水帶油原因判斷

　　為了得到正確的結(jié)論，分別在延遲焦化裝置含硫污水出裝置總管、分餾塔頂氣液分離罐、富氣平衡罐采含硫污水樣進(jìn)行分析。分析結(jié)果為分餾塔頂含硫污水及富氣平衡罐含硫污水含油量均達(dá)標(biāo)，而含硫污水出裝置總管水樣是明油。得出結(jié)論為：放空塔頂含硫污水的污油是造成焦化含硫污水總管其污油量超標(biāo)的源頭。

　　3、含硫污水帶油原因分析

　　3.1 破乳劑原因分析

　　放空塔頂加注破乳劑目的是為了加強(qiáng)油水分離的作用，一旦破乳劑失效將會(huì)導(dǎo)致含硫污水帶油。經(jīng)聯(lián)系破乳劑廠家取含硫污水樣進(jìn)行現(xiàn)場滴定實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)所使用的反相破乳劑效果明顯，能夠在較短時(shí)間內(nèi)分離油水。為了排除破乳劑這一因素，決定提高破乳劑的加注量及加注時(shí)間，由原來40ppm的加注量改為80ppm的加注量且由間歇性注入改為連續(xù)性注入。運(yùn)行15天后發(fā)現(xiàn)放空塔頂含硫污水仍然帶有明油，因此可以判斷破乳劑分離效果、加注時(shí)間、加注量并不是導(dǎo)致含硫污水帶油的主要原因。

　　3.2 放空塔頂氣液分離罐原因分析

　　該焦化裝置放空塔頂氣液分離罐內(nèi)設(shè)置有隔板，隔板高度為罐體高度的60%。油水混合物經(jīng)過沉降后，利用油水的密度差通過物理沉降后上部輕污油溢流至隔板另一側(cè)而實(shí)現(xiàn)油水分離。起初認(rèn)為有可能是油水混合物其沉降液位過高或過低導(dǎo)致污水帶油。因?yàn)橐何辉O(shè)置過高，油水沉降時(shí)間短，兩者沒有充分分離便被泵抽出，導(dǎo)致污水帶油;液位設(shè)置過低，雖然沉降時(shí)間能夠保證，但由于油水界位過低，污水經(jīng)泵抽出時(shí)底部的污油也會(huì)被夾帶出去。經(jīng)與設(shè)計(jì)院聯(lián)系，采用控制不同范圍區(qū)間的液位進(jìn)行油水分離，每一試驗(yàn)范圍區(qū)間液位運(yùn)行5～7天，結(jié)果發(fā)現(xiàn)含硫污水帶油問題依然嚴(yán)重，故排除這一原因。

　　3.3 工藝流程不合理分析

　　取放空塔頂輕污油樣品進(jìn)行化驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)該污油組分較輕，餾程僅為50～150℃，并結(jié)合目前所使用的的工藝流程研究分析，最終找到了導(dǎo)致污水帶油的原因。

　　本文前面提到過，當(dāng)放空塔入口管線頂部氣相溫度高于190℃時(shí)，通過放空塔頂輕污油及放空塔底冷卻后重污油進(jìn)行冷卻降溫，不同餾分的污油從放空塔進(jìn)料線進(jìn)入放空塔底，放空塔底溫度控制在150～180℃，餾分較輕的污油經(jīng)加熱后氣化并夾帶著少許重組分污油至放空塔頂，經(jīng)放空塔塔頂空冷冷凝后再次進(jìn)入到放空塔頂油水分離罐，然后又被送往放空塔，不斷往復(fù)使放空系統(tǒng)的輕餾分油含量遞增，從而導(dǎo)致放空塔頂氣液分離罐分離負(fù)荷增加，油水分離變得異常困難。如果單純地為了降低含硫污水的含油量，將這部分輕污油外送至輕污油罐區(qū)會(huì)造成物料損失。為既能有效降低放空系統(tǒng)的輕污油含量，又能回收這部分輕污油，經(jīng)充分研究后決定對現(xiàn)有工藝進(jìn)行優(yōu)化改造，并最終取得了顯著效果。

　　4、改造方案及效果

　　改造后的流程簡述：將放空塔頂輕污油送往分餾塔頂油水分離罐進(jìn)行二次沉降。這樣既能更好地降低含硫污水中的含油量，又能將多余的輕污油與分餾塔頂部輕油餾分混合處理。放空塔頂污油與分餾塔頂污油混合后一部分作為分餾塔頂冷回流回?zé)捴练逐s塔;一部分送往吸收塔作為吸收劑，混合輕油最終通過吸收穩(wěn)定系統(tǒng)處理后將這部分污油餾分變?yōu)榉€(wěn)定汽油送出裝置，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。該流程優(yōu)化改造于2017年2月中旬開始進(jìn)行，月底進(jìn)行投用并運(yùn)行至今。目前放空塔頂分液罐含硫污水含油量穩(wěn)定在500mg/L以下達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并且穩(wěn)定汽油產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。

　　5、結(jié)束語

　　1)焦化裝置可以實(shí)現(xiàn)新塔預(yù)熱甩油全程去放空塔處理這一方案，并有效降低焦化分餾系統(tǒng)焦粉含量。

　　2)放空塔頂餾分油在餾分較輕的情況下可以送往分餾塔頂分液罐進(jìn)行處理，且不影響焦化穩(wěn)定汽油產(chǎn)品質(zhì)量。

　　3)焦化放空系統(tǒng)破乳劑的使用效果是有前提條件的，如果污油量或污水量過大，破乳劑雖然能夠起到油水分離作用，但是依然存在污水帶油或污油帶水的問題。(來源：中海油氣(泰州)石化有限公司運(yùn)行四部)