乙烯生产装置急冷水乳化的原因分析及解决措施

乙烯生产装置急冷水乳化的原因分析及解决措施

逄国

大庆石化公司化工一厂 黑龙江省大庆市 163400

摘要：急冷水系统、蒸汽发生系统以及急冷油系统是乙烯装置急冷系统中的主要组成部分，主要实现回收裂解气过程中产生的低能位热量，进而对相关介质进行加热和蒸汽生产，同时析出裂解轻、重燃料油，以及粗裂解汽油等产品，最后裂解气在得到进一步冷却之后进入压缩系统。在乙烯装置中，裂解装置的能耗与平稳运行与急冷水品质好坏息息相关，若是急冷水发生乳化，降低了稀释蒸汽的品质，而稀释蒸汽质量变差直接会影响到裂解炉的安全、稳定与长周期运行。急冷水乳化后将降低急冷水和工艺水的换热器换热效果，急冷系统中的热量无法得到及时、充分的回收，因此为满足裂解炉的生产需要就要从蒸汽发生系统中补充大量的热量，而且急冷水发生乳化现象也会导致急冷系统的排污油含量严重超标，可见只有采取有效措施防止急冷水乳化，才能保障裂解炉与急冷系统的安全运行。因此，文章就乙烯装置急冷水乳化的原因及对策进行深入探讨。

关键词：乙烯装置；急冷水；乳化；原因；对策

一、急冷水乳化的原因

急冷水的乳化现象指的是急冷水呈乳白色，油水混合不能分层，进而影响裂解炉的操作，也带来较大的环境问题。造成急冷水乳化的主要原因包括以下几个方面。

（一）急冷水pH过高

实验显示，乙烯装置中急冷水的PH值应控制在6.5-7.5左右为宜，若是急冷水的PH值高于8.7，将会出现明显的乳化现象。造成急冷水PH值过高的原因主要有两方面，一是由于急冷水塔的pH值调节泵入口过滤网堵塞导致前期的氨泵注入冲程较大，当把过滤网清理干净后大量的氨就会在短时间内进入急冷水系统使得急冷水的PH值大幅上升，而且溶液配制过程中搅拌不均匀也会造成急冷水PH值发生波动。二是碱洗塔的弱碱换热器发生内漏而引起急冷水的PH值过高。弱碱换热器管程走的是急冷水，壳程走的是碱液，当碱洗塔的弱碱换热器发生内漏时，即使是氨泵全停急冷水的PH值也会大幅上升。

（二）重油进入急冷水系统

若是对急冷油塔的操作不正确，极易引起汽油干点过高，急冷油塔定的裂解气夹就会带重组分进入急冷水塔，降低塔釜的油水分离效果。重油进人急冷水塔后，缩小了急冷水与油的密度差，进而发生急冷水乳化现象。此外，盘油冷却器内漏也会减小急冷水与油的密度差。盘油冷却器对急冷油有着回流调温的作用，因此，若是盘油冷却器发生内漏也会导致急冷水油水分离困难而发生乳化现象。

（三）药剂的相互作用引起急冷水乳化

为解决碱洗塔结垢问题，需要注入含有分散剂的药剂，而经过碱洗塔系统出来的裂解氣夹带药剂成分在回到急冷水塔中时又与注入急冷水系统中的药剂发生反应，造成急冷水乳化。

（四）急冷水塔釜温过高

在高负荷运作下，急冷水回流换热器会发生严重的结垢现象，也可能造成换热器冷却水压力值偏低，或者出现冷却水供水温度过高问题而导致循环急冷水回流温度过高，给冷水塔带来过高的热负荷进而引起急冷水塔釜温过高，长期以往急冷水极易发生乳化。

（五）设计上的不合理

在急冷水塔的设计方面缺乏必要的合理性也会急冷水发生乳化。急冷水的离线分析是每天进行一次，若是在设计上没有配备急冷水PH值在线分析表，则无法对急冷水的PH值的变化情况进行及时掌握、调整，极易因PH值过高而发生急冷水乳化。

二、急冷水乳化后的处理对策

急冷水乳化将对乙烯装置造成严重影响，不但会引起装置在运行中突然停产车，损坏设备，而且将会对环境在造成较大危害，严重时还会因发展装置爆炸，危害操作人员的生命安全。因此，当急冷水发生乳化时，必须对造成急冷水乳化的原因进行详细分析，然后采取针对性措施进行及时处理。

面对急冷水的乳化现象，总体上的处理原则是，在急冷水塔的塔釜引入精制水进行置换，提高工艺水汽提塔的汽提蒸汽量，实现将大部分油汽提返急冷水塔，采取有效措施预防油气进入蒸汽发生系统，引起裂解炉波动。注意若是急冷水发生乳化时，裂解炉禁止空气烧焦操作。在汽油带水的情况下，急冷油塔的汽油回流应引入部分精制汽油为宜，以达到减少急冷水塔汽油来量，避免水汽进入急冷油塔。此外还应适当的提升盘油回流温度，确保急冷油塔系统的运行稳定。

（一）急冷水pH波动大的处理方法

首先是要对氨泵的注入情况进行详细检查，定期标定氨泵量程，对运行已久、严重老化的设备进行及时更换，确保氨泵时刻处于良好的运行状态。此外，还要定期检查弱碱换热器，预防因换热器发生内漏问题引发急冷水的PH值发生波动，及时对原料中的氯含量进行跟踪监测，避免原料氯含量超标造成急冷水的PH值波动过大。

（二）重油进入到急冷水系统的处理方法

对于由于汽油干点过高而引起乳化的问题，其处理方法应是加大急冷油塔侧线采出，加速、加大急冷油塔顶汽油回流，将汽油干点尽量控制在208℃-210℃，若是因盘油回流冷却器内漏引起的问题，应对换热器检修进行全面检修，同时为了能够及时地发现换热器发生的内漏问题，要定期对急冷水侧出口的油含量变化进行检测，保障换热器的运行正常。

（三）对药剂的管理方面

在对新药剂进行使用之前或者药剂的成分发生改变，都应充分做好药剂的反应试验，值得注意的是，药剂的注人量应逐渐、缓慢地增加，避免药剂的相互反应导致急冷水乳化。

（四）对换热器的管理方面

为确保急冷水换热器具备良好的换热效果，并时刻处于良好的运行状态，因建立专门的急冷水换热器管理台账，通过日常管理对换热器的换热器效果进行及时的跟踪管理，及时更换掉换热效果变差的换热器。还应及时地切出清焦，确保急冷热量的高效回收，避免热量在急冷水塔内过度积累，引起急冷水温度过高而产生急冷水乳化。

（五）增加急冷水pH在线分析表

在装置中添加急冷水在线分析表功能，通过仪表数据的反馈对急冷水的PH值的变化进行实时观察，确保能够及时的做出相应的调整，确保急冷水的PH值处于较为平稳的状态。

参考文献：

[1]蔡云.乙烯装置急冷水系统pH值的自动控制技术[J].炼油与化工，2016（06）.

[2]孙青先，窦珍.急冷水乳化原因浅析及技术改造[J].化工管理，2017（32），210.

[3]于振清.乙烯装置急冷水温度低的原因分析及处理[J].石油石化绿色低碳，2017（06）.

作者简介：逄国，男，1977年12月09日，汉，黑龙江省大庆市，在大庆石化公司化工一厂裂解车间从事裂解工作，联系地址：大庆石化公司化工一厂裂解车间，邮编：163000。