専門技術討論：分留塔の結塩現象とは何か？

反対意見を述べるのは、教科書を認めていないからではない。それは結局のところ経験に基づく話だからだ。ただ、今日では原料が複雑化し、工程も高度化しているため、一部の詳細はもはや記述されているほど単純ではなくなっている。現在では、分留塔の頂部での結晶化を防ぐ方法がますます多くなっており、原料の脱塩処理や塔の頂部温度を制御する方法によっても結晶化を避けることができ、通常は結晶化が起こらない。そのため、多くの分留操作員は結晶化に対して鈍感になってしまっている。したがって、教科書ではより具体的な防止策や方法について触れるべきであり、改訂が必要だ

賛成の意見：教科書に記載されている内容に同意する。それは多くの石油化学の専門家たちの経験に基づくものだ。現在、原料が複雑化し、工程もより精密化しているため、一部の詳細は記述通りとは完全には一致しないが、全体的な記述や主要なパラメータの変化は対応可能である。常圧蒸留装置の常圧塔の第一段や、触媒処理装置のディーゼル生成部の上部で上記のような状況が見られた場合、一般的には結晶化現象と判断され、結晶化に基づいた予防的な対策を講じることができる。

この本の見解は、一般的な論文よりも進歩している。なぜなら、そこには「上記の現象は分留塔の結晶化を判断する根拠となり得る」と書かれているからだ。もちろん、冷却交換装置（例えば安定塔底部や脱吸塔底部の再沸器）の漏れや、分留塔の塔板が飛散するなどの装置事故が発生した場合にも、上記の現象が起こる可能性があります。” 一般的な文章はすべて「結塩」に分類される。

以前、触媒装置でこのような問題が発生したことがあります。その時は、逆流によって水が持ち上がり、逆流ポンプが機能しなくなっていました。逆流を利用して水を注入し、ゆっくりと下から洗浄することで、確かにこのような効果が得られました。現在、原料の前処理が非常に徹底しているため、分留塔で塩が析出するという現象は長い間見られていません。教科書は確かに改訂されるべきです。原料の前処理を行わずにそのまま投入する場合でも、上記の方法は依然として有効です：lol

漏れが原因でなければ、分留塔の結晶化を判断する根拠として確かに利用できます。現在、このような現象が見られることは本当に少なくなっています。

確かに、「触媒裂化装置技術問答」の権威性は疑う余地がなく、私たち触媒を扱う作業員や技術者一人ひとりが必ず読むべき書籍の一つです。当時、触媒の仕事を始めたばかりの頃でした。私はそれを学ぶことで知識を深めてきました。今では何十年も働いていますが、時々取り出して読み返します。特に生産で困難に直面したときは、やはりそれを読むのが好きです。 言うまでもなく、『触媒裂化装置技術Q&A』は古典的な書籍であり、私たちが最も愛する科学普及書の一つです。

個人的には、書物に書かれているいくつかの判断方法をそれなりに認めています。少なくとも、私たちも当初、同様のことを想像したことがあります。（画像を探して貼り付けます！）でも、今はそういうことはあまり起きなくなったでしょう。各組織もこうした問題を重視しています。 兄さん、本来はこのテーマを今週の議題にしたかったんだけど、変更しませんか？

私たちの工場の分留塔で結晶が発生するのは、主に反応条件と分留圧力によるものです。石油ガスが分留塔に入る際の圧力と塔頂の圧力の差が大きすぎると、結晶が生じる可能性があります。その後ディーゼル燃料を取り出してみると、最悪の場合は出てくるディーゼル燃料がすべて白い結晶だったことがあります。私は反応を学んでいるだけで、他のことはあまり知りません。

本にも書かれているが、結塩現象は原料や装置によってそれぞれ異なり、相違の中にも共通点が存在する

私はただの犠牲者で、返信して富を漁るだけだ

現在加工されている原料塩の含有量はどれもかなり高く、重要なのは常圧減圧電気脱塩で処理すればいいだけではないか？特に深刻なことはないでしょう。お客様が外部から調達した原材料の管理が不十分だったのではないでしょうか。私たちも外部から原材料を調達していた頃に同様の問題がありましたが、今は自社でワックスオイルを製造しているのでずっと良くなりました。

積極的な参加を歓迎します。この問題にはそれほど詳しくないかもしれませんが、その現象をはっきりと説明できます。継続して学べば向上できます。

タワー頂部の循環返送ポンプの排気現象の回数が著しく増加した

報酬がもらえたらいいな、本当にそう願っています

いいねいいね、本当に報酬があるんだ。ありがとう

時間を作って、製品の品質不良と分留塔の結晶化にはどのような内的な関連があるのでしょうか？

ある石油化学会社の分留塔における結晶化の防止および対処技術に関するガイドライン 第1節 分留塔での結晶化の原因分析と主な結晶化部位 第2節 分留塔での結晶化の現象とその害 第3節 分留塔での結晶化の対処方法 第4節 分留塔での結晶化を防ぐための主要な管理指標 第5節 分留塔での結晶化を防ぐための予防策 第1節 分留塔での結晶化の原因分析と主な結晶化部位 現在、触媒分留塔の頂部で発生する結晶は主に塩化アンモニウムの結晶であり、触媒原料中の塩分含有量が多いことが結晶化の主な原因となっている。加工原料が重質化するにつれて、原料中の窒化物および塩素含有量が増加し、分留塔の頂部での結晶化のための物質的基盤が形成される。 触媒クラッキング反応条件下で、有機塩化物と無機塩化物が反応してHClが生成される。また、原油中の窒化物の大部分も重質留分油や残油に含まれており、原料油が昇温管に入ると、高温および触媒の作用によって急速に気化反応し、原料中の窒化物から一部のNH3が生成される。温度が337.8℃未満の場合、十分な濃度のHClとNH3で固体のNH4Clが生成される。 原料油の反応に伴って生成される気相のHClとNH3は、反応生成ガスと混ざり合って分留塔に入ります。ガスが上昇するにつれて塔内の温度も高くなったり低くなったりします。塔内を上昇する気流中の水分は、トップリフラックスと接触することで急速に冷却されます。このとき、液体の水が生成されると、濃度の高い塩化アンモニウム溶液ができます。この塩化アンモニウム溶液が下方向に流れると、塔内を上昇する気流と逆方向に接触し、液体の水が熱を吸収して気化するため、さらに分留塔の上部ではガスの流速が低いため、塩類（NH4Cl）が析出して塔板や降液管に付着します。もしガス中のHClやNH3の含有量が高ければ、生成されたアンモニウム塩は揮発したり分解したりせず、その結果、塔板や降液管が詰まり、内部のリフラックスが減少したり停止したりして、ディーゼル成分が塔の頂部のガソリン留分に混入してしまいます。 NH4Cl結晶は、液相の油が装置内を流れる際に装置の表面に堆積し、特に浮子弁、降下管、塔板、受液槽、抽出配管、ポンプ内部など、流速が非常に低い場所で見られます。 第2節 分留による結晶の発生とその害影響
分留過程で結晶が発生すると、時間が経つにつれて装置表面にNH4Cl結晶が次第に堆積し、結晶化の速度もますます速くなる。これにより浮子弁が詰まったり、塔板の開口面積が減少したり、塔板の圧力損失が増大したりする。また、気相の流速も上昇し、最終的には降下管の流路面積が減少して閉塞してしまう。さらに、上部の塔板における液封の厚みが増し、それが原因で液が溢れ出したり、塔全体が液で満たされたりすることになる；下部ではドライプレートが形成され、軽油の流量が大幅に減少し、深刻な場合には供給が途絶える。分留されない軽油成分は気相状態で塔内を通過し、粗ガソリン成分と共に粗ガソリンタンクに入り込む。これにより塔頂からの排出ガスに軽油成分が混入し、粗ガソリンタンクの液面が著しく上昇し、色も次第に濃くなっていく。ディーゼル成分がガソリン成分に混入することで、塔頂の凝縮負荷が増大し、冷却後の温度も上昇する。 その主な現象と害は以下の通りです：1、塔板のフロートバルブに塩分が付着して詰まったり、塔内が液で満たされたりすることで液層の高さが過度に上昇し、その結果塔頂の圧力降下が大きくなり、反応器の頂部の圧力も上昇する可能性があります。 2、ディーゼル抽出口の温度が頻繁に大きく変動し、分留塔の頂部温度が高くなるため、軽油の抽出量も大きく変動し、長時間にわたってディーゼルが抽出されないことや、軽油ポンプが空回りすることさえ起こる。 3、タワー頂部の油ガス分離タンクの液面が大幅に上昇し、ガソリン留分が重くなり、トップサイクルのリフラックスにおいて振動やエア抜けが発生することがある。液相に溶解しているNH4Clはトップリフラックスの抽出口から抽出され、トップリフラックスポンプの入口付近では温度が低下し、NH4Clの水への溶解度が著しく下がる。その結果、塩がポンプの入口や配管内で析出し、ポンプの固有振動数が変化してポンプ本体が振動する。時には、予備ポンプも塩の付着により回転が困難になることがある。 4、結塩現象により分留塔の分離効果が著しく低下し、製品が不合格となり、操業が混乱して正常な生産ができなくなる。 第3節 分留結塩の処理方法 重油触媒裂化装置の分留塔に結塩が発生した場合の処理として、分留塔の頂部を水洗いすることができる。何度もの実践により、オンラインでの水洗いを緩和することで、塔の運転をほぼ正常に戻すことができることが証明されている。この方法ではすべての塩分付着物を除去できないかもしれませんが、操作が容易で装置への影響も小さいです。水洗いの過程でパラメータを適切に管理すれば、この方法は安全で信頼性が高く、経済的かつ時間を節約できるものです。もし結塩の問題が非常に深刻である場合は、水洗時間を短縮するために、トップリターンシステムからの水分分離策を検討する必要があります。 オンラインでの水洗いによる脱塩時には、以下の点に注意する必要があります：1、水の導入を適切に行い、水洗いに使用する水量を合理的に選定すること。 2、分留塔での結晶が深刻な場合、逆流・再循環システムでは事前に圧力と流量を下げる操作を行う必要がある。140万触媒を例にすると、反応原料は約20～30％減少させ、同時に逆流・再循環システムの圧力バランスと熱バランスを適切に管理し、分留塔の各段階での熱抽出も徹底する。これにより、水洗工程中に蒸気が頂部のリフラックス抽出口の下部で凝縮してディーゼル油抽出口に落ちるのを防ぐ。 3、水洗時は給水を急ぎすぎたり量を多くしすぎたりしないようにし、分留塔および逆再生システムの圧力変動が過大になるのを防ぐ。 塔頂のリフラックスラインに洗浄水を注入することで、リフラックス中の少量のアンモニウム塩溶液の状態が変化し、飽和状態から不飽和状態になる。これにより、リフラックスが分留塔の頂部に戻る際に、塔板上に凝集した塩類が溶解し、再びリフラックスシステム内に入る。そして、リフラックスポンプの内部やポンプの入口配管内の塩類も溶解される。その後、高濃度の塩溶液がディストリビューターから均一に32段目の塔板に戻され、塔頂の油ガスと共に一部の塩が運ばれていく。このように循環が続くことで、システム全体の塩分濃度は著しく低下する。 具体的な手順は以下の通りです：1、水洗いの前に処理量を20～30％削減し、ガソリンは不合格ラインに回し、ディーゼル油、ドライガス、液化ガスは通常のラインを使用します。水洗いの過程で液化ガスとドライガスの分析を強化し、基準に達しない場合は不合格ラインに回します。 2、塔頂のリフラックス配管部に洗浄水を注入し、洗浄水量は塔頂温度および分留塔の頂部圧力に応じて段階的に増加させる。塔頂リフラックス海水冷却器および塔頂リフラックス空冷器を調整することで塔頂リフラックス温度を下げ、塔頂温度を約105℃、塔循環リフラックス抽出口温度を約130℃に制御し、油ガス中の水蒸気を水に凝縮させ、それを溶剤として結晶化したNH4Clを溶解させる。逆流ポンプの真空状態を防ぐため、粗ガソリンを用いて逆流ポンプの入口を補充する措置を講じることができる。 3、同時に1号および2号の循環流量、またはオイルスラリーの循環流量も適宜増加させ、主に1号の循環流量を調整することで分留塔の上部の負荷を軽減し、ディーゼル留出温度を200℃前後に下げる。 4、分留塔の頂部温度を105℃に維持し、頂部循環量を徐々に減らして水洗水量を増やし、NH4Clの溶解能力を高める。 5、結晶塩が深刻な場合は、粗ガソリンポンプの入口から新鮮な水を補給し、冷却された状態で分留塔の頂部に戻すことで、溶媒としてNH4Clの溶解能力を高めるとともに、熱を取り除いて温度を下げることができる。 6、水洗工程において、粗ガソリンタンク内の酸性水は増加するため、タンク内の酸性水を速やかに外部に排出する必要がある。この酸性水の量の差は、水洗に使用する水量の目安となる。 7、一定時間タワーを洗浄した後、分留による結晶の発生状況に応じて、通常は3～5時間水洗いを行い、水洗液および新鮮な水の供給を停止して各流量を調整し、各部の温度を正常に戻す。これを粗ガソリンや軽油の検査が合格するまで続け、その後反応への投入量を通常値に戻す。 第4節 分留による結晶の発生を防ぐための主要な管理指標
触媒用塩分濃度は、分留による結晶の発生を防ぐための主要な管理指標であり、蒸留式電気脱塩処理を適切に行うことが、触媒装置の分留塔での結晶発生を解決する最も効果的な方法です。蒸留装置においては、原油を脱塩した後の塩分濃度を3.0mg/l未満に抑える必要があります。実験データによると、触媒原料の塩分濃度が6.0mg/l未満であれば安全であり、分留時の結晶化はほとんど起こらない。 また、日常の運転過程においては、ガソリンのドライポイントを厳しく監視する必要があります。すべての生産計画や運転条件が変わらない状況下で、ドライポイントが上昇傾向にある場合は、分留塔に塩が析出する可能性に細心の注意を払い、事前に予防措置を講じなければなりません。 第5節 分留による結晶の発生を防ぐための対策 1. 適切な塔頂操作温度を選定し、適正な分留塔頂の循環戻し温度および塔内戻し温度を制御する。分留塔の頂部温度はあまり低くしてはならず、通常は110℃以上でなければならない。塔頂の組成に基づいて液相水が生成する温度をシミュレーション計算し、それより5℃以上高く設定する必要がある。 例えば、unisimシミュレーションソフトウェアを用いて分留塔の頂部露点温度をシミュレーション計算し、プロセスパラメータを精密に制御することで、品質の悪い原油の処理や生産ニーズと結晶化防止との間の矛盾を効果的に解決し、かなりの経済的利益をもたらすことができる。 2、原料塩分の定期的な分析を行い、新規原油については残油の塩素・窒素含有量を分析し、蒸留および触媒処理における塩分含有量の変動状況を連動させる仕組みを構築する。 3、触媒用塩の含有量が6mg/lを超える場合は、塔頂温度を上昇させ、反応システムの蒸気量を減らすことができる。また、蒸気による予備昇圧の代わりに乾燥ガスによる予備昇圧を用いることで、分留塔への蒸気供給量を削減し、それによって分留塔頂部の水蒸気分圧を効果的に下げ、水分が分留塔の頂部から完全に留出されるようにすることができる。塔頂の液相水の発生を減らし、結晶化の悪化を防ぐのに有効です。 4、塩分濃度が継続して基準を超える場合は、定期的に緩やかな水洗いを行う必要があります。通常の水洗い量は3～5t/hで、これにより分留塔の頂部に付着する塩分を効果的に軽減できます。 5、結塩現象は突発的なものではなく、結塩の水洗処理タイミングをうまく把握することが損失を減らす鍵である。通常、原料の性質が変わらず、操業に変動がない場合、ガソリンの乾点は上昇傾向にあり、タワーでの熱取り出しが増えるため、乾点を下げることはできないか、あってもわずかしか下がらない。通常の調整方法では製品品質をコントロールするのが難しい状況で、このときの結晶塩の量が少ないのが、水洗いによる除塩に最適なタイミングである。通常の操業中に、水洗い用水を3～5t/hの割合で約2時間注入すれば、分留による結晶塩の発生を効果的に防ぐことができる。 これらはすべて単なる工学的推論に過ぎませんが、これが本当に正しいと思いますか？