常 剑，吴龙辉，张维兵

（陕西延长石油（集团）有限责任公司延安石油化工厂轻烃中心，陕西延安 727406）

1 装置概述

延安石油化工厂轻烃中心2万t/a废酸再生装置是烷基化装置的辅助单元，采用湿法制硫酸技术，使用三级反应工艺，使含硫组分转化为硫酸达到最大转化率。主要由焚烧炉、一二级反应、活性炭反应、一二级冷却、一二级静电除雾及熔盐热平衡组成，硫酸的总转化率超过99.9%。装置于2019年2月首次开工，由于烷基化钝化后硫酸作为进料使用，造成整个系统压差过高，导致装置正压运行。

2 装置正压表现

2.1 焚烧炉正压

2万t/a废酸再生装置焚烧炉型式为立式，正常运行时压力通过一级反应器风机（C-820）控制为-2~-4kPa，异常状况下焚烧炉压力为4~6kPa，观火孔出现窜火和腐蚀、酸液泄漏现象。焚烧炉使用燃气脉冲吹灰器，脉冲罐弯头处堵塞（图1），严重腐蚀穿孔（图2），工艺气泄漏。

图1 脉冲罐弯头堵塞

图2 脉冲罐弯头腐蚀穿孔

2.2 高温除尘器正压

装置共有4台高温除尘器，正常操作压力在-0.3~-0.1kPa之间，通过一级反应器风机（C-820）控制，当焚烧炉正压操作时，高温除尘器的操作压力在1.0~2.0kPa（图3），导致高温除尘器反吹风膨胀管腐蚀破裂（图4），工艺气泄漏。

图3 高温除尘器正压操作压力

图4 高温除尘器反吹风膨胀管断

2.3 一级反应器正压

一级反应器正常操作压力在-0.1~0.2kPa，铂基、钒基催化剂床层及熔盐翅片换热器表面灰分较少，一级反应器从进口至出口，工艺气通过阻力小，系统压差较小。当催化剂床层和翅片换热器表面积聚大量灰分时，一级反应器进口压力升高至4kPa，一级反应器风机（C-820）变频自动提升至100%，机封出现泄漏。系统中焚烧炉预热风、一级反应器钒基催化剂床层氧化风等均由风机（C-853）提供，因该风机出口压力设置为2.5kPa，所以导致工艺气倒窜至一级反应器催化剂床层氧化风管线，造成严重腐蚀而泄漏，并产生大量酸泥堵塞管道。

3 问题产生的原因、解决措施及效果

3.1 焚烧炉正压的原因、解决措施及效果

原因：2019年8月，一级反应器催化剂床层和熔盐换热器翅片堵塞，分别于2019年9月、12月停工处理，未能取得良好的效果，工艺气仍无法通过，导致高温除尘器和焚烧炉正压运行。

解决措施：①2020年5月装置停工，一级反应器钒基催化剂过筛，更换铂基催化剂，抽出熔盐翅片换热器进行清洗。②更换焚烧炉吹灰器弯头，清理风线和乙炔管线内於堵的酸性固体。增设20kPa风线对吹灰器系统进行时时置换（图5、图6），防止酸性物质在吹灰器管道内堵塞。

图5 吹灰器改造前流程

图6 吹灰器改造后流程

效果：装置开工后焚烧炉运行平稳，压力维持在-0.3~-0.1kPa，无蹿火现象。吹灰器弯头无腐蚀和泄漏现象，吹灰正常运行。

3.2 高温除尘器正压的原因、解决措施及效果

原因：2019年12月，烷基化装置开工时钝化后的废酸用作废酸再生装置的进料使用，导致原料成分复杂（如表1所示），高温除尘器滤棒表面黏4~5mm致密灰分层，工艺气无法穿透通过，提高一级反应器风机（C-820）的变频，仍无法改变高温除尘器正压操作的现状。

表1 滤棒表面黏黏物组成分析结果

解决措施：滤棒材质为陶瓷纤维，切出高温除尘器，取出滤棒人工对其表面进行机械清灰，然后重新安装继续使用。

效果：重新投用后，效果良好，高温除尘器压力正常。但为装置后续运行带来巨大隐患，导致问题更加恶化。

3.3 一级反应器正压的原因、解决措施及效果

原因：自2019年7月至10月，高温除尘器使用人工机械清灰后的滤棒，破坏了其表面结构，导致大量灰分进入反应系统，堵塞催化剂床层及熔盐换热器翅片。

解决措施：①2019年10月更换高温除尘器滤棒；②2020年5月装置停工，更换铂基催化剂，钒基催化剂过筛，熔盐翅片换热器清洗；③清除一级反应器风机叶轮表面结垢物； ④更换一反氧化风管线。

效果：2020年5月装置开工后，反应器系统压力运行良好。一级反应器催化剂床层氧化风管线腐蚀现象再未发生，也未有大量酸泥堵塞管道。

4 结论

废酸再生装置正常运行的条件比较苛刻，整个工艺气系统必须在负压状况下才能确保装置的平稳、安全运行，否则就会产生各种腐蚀和泄漏，对人员造成伤害的同时，更会造成环境污染事件。因此确保工艺气系统在正常压力下运行显得尤为重要，措施是尽可能地除去废酸进料中夹带的灰分，具体做法有：①4台高温除尘器顶部滤布增设过滤设施；②一级反应器铂基上层再增加钒基催化剂床层。通过上述措施，工艺气系统内大部分的灰分会被截止于一级反应器前，留存至高温除尘器内，既确保了系统压力又保护了铂基催化剂。