影響負壓精餾塔真空的因素及對策

王美英 ,牛雪梅

(河南神馬尼龍化工有限責任公司 ,河南平頂山 467013)

影響負壓精餾塔真空的因素及對策

王美英 ,牛雪梅

(河南神馬尼龍化工有限責任公司 ,河南平頂山 467013)

分析、判斷影響負壓精餾塔真空的主要因素,并介紹相應的對策,從而確保負壓精餾塔的穩(wěn)定運行。

負壓精餾塔 ;真空度 ;原因 ;對策

負壓精餾塔目前被廣泛地應用到化工生產(chǎn)領(lǐng)域,由于其操作壓力在真空下進行,被分離的混合物系的沸點降低,從而大大降低了液體混合物的分離難度,而且蒸汽消耗量低,生產(chǎn)成本低廉,是應用較為廣泛的一種精餾方式。但負壓精餾與其他常壓和加壓精餾方式相比,由于精餾塔的操作壓力低于大氣壓,操作條件控制難度較大,一旦真空度發(fā)生波動,將直接導致精餾塔的回流比,精餾塔的頂、底壓力及頂、底的采出量發(fā)生波動,從而影響到精餾塔的分離提純效果。因此,在進行負壓精餾塔的實際操作過程中如何控制好其真空度,在保證負壓精餾塔的安全、穩(wěn)定、高效、節(jié)約能耗、降低成本、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量方面,具有重大的意義。下面就影響負壓精餾塔真空的因素及對策進行簡單的介紹。

1 影響負壓精餾塔真空的因素

1.1 抽真空夾套管線伴熱不良

在化工生產(chǎn)中由于物料性質(zhì)的影響,流體輸送的管道大多采用夾套管線,夾套管線的伴熱介質(zhì)為溫水或蒸汽伴熱以防止物料結(jié)晶管線堵塞。而一旦出現(xiàn)伴熱不良導致抽管線堵塞時,精餾塔的真空將無法通過真空噴射泵來保持,從而導致精餾塔真空度持續(xù)上升,進而使得精餾塔內(nèi)輕組分的上升阻力增大,精餾塔液位上升,回流量降低。

1.2 蒸汽噴射泵噴嘴沖刷磨損

負壓精餾塔的真空一般采用蒸汽噴射泵來維持,其結(jié)構(gòu)簡單,性能穩(wěn)定可靠,使用方便。其工作原理是：噴射泵是由工作噴嘴和擴壓器及混合室相聯(lián)而組成。工作噴嘴和擴壓器這兩個部件組成了一條斷面變化的特殊氣流管道。氣流通過噴嘴可將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。工作蒸汽壓強和泵的出口壓強之間的壓力差,使工作蒸汽在管道中流動。在這個特殊的管道中,蒸汽經(jīng)過噴嘴的出口到擴壓器入口之間的這個區(qū)域(混合室),由于蒸汽流處于高速而出現(xiàn)一個負壓區(qū)。此處的負壓要比工作蒸汽壓強和反壓強低得多。此時,被抽氣體吸進混合室,工作蒸汽和被抽氣體相互混合并進行能量交換,把工作蒸汽由壓力能轉(zhuǎn)變來的動能傳給被抽氣體,從而來維持負壓精餾塔的真空。蒸汽噴射泵在工作過程中由于高速流動的蒸汽對噴嘴的沖刷,工作時間長后易出現(xiàn)噴嘴磨損的情況,這樣就導致蒸汽噴射泵的效率降低,從而導致負壓精餾塔的真空度緩慢地升高。

1.3 蒸汽噴射泵的冷凝器冷卻水水量不足

負壓精餾塔一般較多采用高真空裝置,通常需要采用多級抽真空的方式,在真空系統(tǒng)中一般都有冷凝器,冷凝器的作用是將混合物中的可凝性蒸汽部分凝結(jié)排除,以減少下級噴射器的負荷,而且可凝性蒸汽由于大多為有機物需要回收利用,為了便于回收利用其安裝位置較高,一旦冷凝器的循環(huán)冷卻水量發(fā)生波動流量下降,必將導致負壓精餾塔的真空突然升高。

1.4 負壓精餾塔系統(tǒng)的夾套管線伴熱內(nèi)漏

在實際化工生產(chǎn)中,由于有些液體混合物組分中凝固點較低,為防止物料在管線流動過程中結(jié)晶堵塞,其管線大多采用溫水或蒸汽伴熱,但由于受部分夾套管線內(nèi)管介質(zhì)高溫度下物料腐蝕的影響,易在夾套內(nèi)管的焊縫處出現(xiàn)泄漏,使夾套內(nèi)的蒸汽進入負壓夾套內(nèi)管流動的物料中,而導致精餾塔真空波動性升高。

2 影響負壓精餾塔真空因素的對策

2.1 抽真空夾套管線伴熱不良對策

在實際化工生產(chǎn)過程中,精餾塔的真空系統(tǒng)大多為多個精餾塔并聯(lián)一個一級或多級蒸汽噴射泵保持真空 ,當負壓精餾塔的真空由于抽真空夾套管線伴熱不良,管線堵塞導致真空高時,自會是多個精餾塔并聯(lián)保持真空的其中一個負壓精餾塔的真空緩慢升高,其塔頂溫度及真空度偏高,回流量有所降低,但塔底的真空度變化相對不明顯。這時可對抽真空夾套管線伴熱情況進行排查,若管線采用溫水伴熱,出現(xiàn)此種情況主要是其供水壓力波動導致伴熱溫水有氣體夾帶,只需穩(wěn)定溫水壓力并排氣后即可消除。若抽真空管線采用蒸汽伴熱,則只需確認其蒸汽伴熱疏水器工作正常即可消除。

2.2 蒸汽噴射泵噴嘴沖刷磨損對策

一般情況下,蒸汽噴射泵同時對幾個負壓精餾塔并聯(lián)保持真空,一旦蒸汽噴射泵噴嘴沖刷磨損,效率降低時必將對多個負壓精餾塔的真空產(chǎn)生影響,所以在實際生產(chǎn)過程中,當多個負壓精餾塔的真空同時出現(xiàn)緩慢上升時,但由于該過程是一個長時間的累積過程,首先表現(xiàn)出來的是多個負壓精餾塔的真空調(diào)節(jié)閥開度緩慢上升,不會出現(xiàn)真空度突然升高,此種情況比較容易判斷。出現(xiàn)該種情況時可將真空噴射泵切換至備臺拆檢修補或更換噴嘴即可。

2.3 蒸汽噴射泵的冷凝器冷卻水水量不足對策。

因為蒸汽噴射泵的冷凝器冷卻水水量不足,可凝性蒸汽部分凝結(jié)排除不充分,下級噴射器的負荷增加而出現(xiàn)的真空高時,其累積到一定程度將會導致該系統(tǒng)的多個負壓精餾塔真空突然升高。出現(xiàn)此種情況時及時確認對應的循環(huán)水的流量及壓力,如果發(fā)生波動,及時穩(wěn)定供水壓力并關(guān)閉冷卻水回水閥排氣后即可消除。

2.4 負壓精餾塔系統(tǒng)的夾套管線伴熱內(nèi)漏的對策

負壓精餾塔系統(tǒng)的夾套管線伴熱內(nèi)漏而產(chǎn)生的高真空,由于夾套伴熱介質(zhì)(水)的特殊性其真空是波動上升的,并且回流量影響很大且降低明顯,增大塔頂采出時其負壓精餾塔的真空會明顯下降,由于夾套管線系統(tǒng)大、管線長且錯綜復雜難以進行具體判斷確認,但只要認真總結(jié)分析還是能從中找出一定規(guī)律來的。首先,從理論上進行大致判斷,夾套內(nèi)管的腐蝕相對而言是介質(zhì)的腐蝕性較高的液體易發(fā)生,而且在實際生產(chǎn)過程中,溫度越高腐蝕介質(zhì)的濃度越高易發(fā)生夾套內(nèi)管泄漏,而其泄漏的部位大都是彎頭、法蘭等管件連接的焊縫處,直管段不易發(fā)生。因此可據(jù)此分析來縮小排查范圍,通過逐一關(guān)閉管線伴熱,而且還要關(guān)閉其疏水器的前置手閥,防止與大氣聯(lián)通進入空氣來進行排查確認具體位置。

3 結(jié)論

通過上述分析可以看出,在實際生產(chǎn)過程中只要我們能通過現(xiàn)象找出其本質(zhì),便不難判斷確認處理,從而及時發(fā)現(xiàn)異常,消除隱患,盡快恢復負壓精餾塔的穩(wěn)定運行,并且實現(xiàn)精益化操作,節(jié)約能耗、降低成本、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量控制,確保裝置的安全、穩(wěn)定、高效運作。

TQ053.2

B

1003-3467(2010)16-0081-02

2010-07-21

王美英(1984-),女,助理工程師,從事化工工藝工作,電話：(0375)3816212。