淺析規(guī)整填料在TD I精餾塔中的應(yīng)用

侯樂寶 （煙臺巨力精細(xì)化工股份有限公司 山東 萊陽 265202）

淺析規(guī)整填料在TD I精餾塔中的應(yīng)用

侯樂寶 （煙臺巨力精細(xì)化工股份有限公司 山東 萊陽 265202）

精餾塔用于TDI精制的提純，是光化系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，填料是化工生產(chǎn)中廣泛采用的傳質(zhì)傳熱設(shè)備，規(guī)整填料替代散裝填料來提高TDI中的純度，可以大大降低設(shè)備直徑和填料高度，達(dá)到良好地分離輕重組分效果。

規(guī)整填料；純度；TDI精餾塔；效果

引言

規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)按均勻幾何圖形排布，整齊堆砌的填料，由于具有比表面積大、壓降小、流體分均勻、傳質(zhì)傳熱效率高等優(yōu)點，因此得到了廣泛的應(yīng)用。最早開發(fā)的是金屬規(guī)整填料，以后相繼開發(fā)的有塑料規(guī)整填料、陶瓷規(guī)整填料和碳纖維規(guī)整填料。

填料是填料塔中汽液接觸的基本構(gòu)件，其性能的優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素，因此，塔填料的選擇是填料塔設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，我公司選用規(guī)整填料，是因為比傳統(tǒng)散裝填料使用壽命長，輕重組分比較均勻，負(fù)壓分離效果好。

一、在TDI精餾塔應(yīng)用規(guī)整填料的原因

目前，國內(nèi)精餾塔中的填料以陶瓷和鋁質(zhì)矩鞍環(huán)為主。我們公司在一期TDI精餾塔安裝中，采用的是傳統(tǒng)的方法，是散裝亂堆的瓷質(zhì)鮑爾環(huán)填料。生產(chǎn)過程中，氣液量的頻繁波動，使的塔中填料極易破碎、變形，造成填料碎片從箅子板上泄漏至塔底或被氣流帶到氣相出口管中，嚴(yán)重威脅熱水泵和壓縮機(jī)的正常運行，全塔的阻力逐漸上升。另外在相近的設(shè)計條件下，設(shè)備直徑和高度都較大，增加設(shè)備投資。設(shè)備經(jīng)過多年的運行：系統(tǒng)每年大修，都要扒填料進(jìn)行清洗，如果不清洗，系統(tǒng)的壓降要增大，瓷環(huán)經(jīng)過氣流的 沖刷破碎，另外，人在較高的地方工作，存在安全隱患。

二、規(guī)整填料的選擇

在公司的二期TDI技改擴(kuò)建中，由于氣液量的增加，如果選擇散裝填料的話，設(shè)備的直徑和高度將會增加很大，經(jīng)過多方的考察和驗證，決定選用蘇爾壽的金屬波紋規(guī)整填料。

TDI精溜塔系統(tǒng)由TDI精制塔、循環(huán)泵、再沸器、冷凝器、回流泵、TDI采出槽、TDI輸送泵、TDI冷卻器、凝液槽等設(shè)備組成。

由第二OD CB塔來的粗TDI進(jìn)入精溜塔。由于粗TDI中含有少量的H CL和著色物質(zhì)，精制塔的產(chǎn)品TDI采用側(cè)線出料。側(cè)線采出的TDI進(jìn)入TDI采出槽，由TDI泵送冷卻器冷卻到40℃后送到TDI成品貯存。

釜液由循環(huán)泵送至再沸器內(nèi)用中壓蒸汽加熱到約156℃返回到塔釜，由于少量的焦油等重組分會在塔釜濃集，故在循環(huán)泵出口定量采出一股物料返回到焦油濃縮工序。

塔頂氣相進(jìn)入到塔頂冷凝器用循環(huán)熱水冷卻，凝液進(jìn)入TDI凝液槽，由回流泵送回塔頂回流，出口一股物料返回300#或450#系統(tǒng)，以及時移除塔頂輕組分。不凝氣進(jìn)入二級冷凝器用冷凍水冷卻，冷凝液進(jìn)入凝液緩沖槽，通過泵送到H CL汽提工序，不凝氣體去真空機(jī)組。

三、規(guī)整波紋填料（包括格柵）裝填說明及注意事項

1.盡可能從最低的填料層開始，由下而上裝填；如果不能由下而上裝填，或者在不同高度上的床層要同時裝填的，則必須提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，以保證下層工作的安全。

2.如有可能，各層堆填料都應(yīng)在塔附近的地面上組裝，以保證都能順利安裝.每塊填料都應(yīng)起吊到工作人孔處，并往下放到安裝位置。雖然在有些情況下，當(dāng)安裝了一定數(shù)量的填料后，允許直接站在填料上，但在第一層上面必須使用人行道板。

3.一般情況下，每層填料層與下面緊鄰的一層填料之間要有一個規(guī)定的角度。這一點是非常重要的，在整個裝填過程中都必須堅持這么做。

4.塔周邊的填料必須與塔的整個圓周相接觸，在床層內(nèi)部不允許出現(xiàn)任何間隙。如果有間隙，可用窄條填料來填滿。

四、規(guī)整填料在TDI精餾塔應(yīng)用效果

此設(shè)備投入運行三年多，系統(tǒng)穩(wěn)定，負(fù)壓分離效果好，先將運行數(shù)據(jù)列表如下：

設(shè)備運行數(shù)據(jù)如下：

通過對以上運行數(shù)據(jù)的比較，可以看出規(guī)整填料分離效果比較好，分離輕重組分比較均勻，阻力較低，質(zhì)熱交換較好，提高了TDI精制系統(tǒng)純度，確保了系統(tǒng)地穩(wěn)定，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

總結(jié)

選擇蘇爾壽M ellaPlus金屬波紋規(guī)整填料，有較好的氣液分離能力，使用壽命長，負(fù)壓分離效果好，分離氣液輕重組分比較均勻，質(zhì)熱充分交換，可以大大降低精餾塔設(shè)備高度和直徑，壓降也較低，降低設(shè)備投資，減少維修時的安全隱患；不僅保證了設(shè)備TDI精餾塔的正常、連續(xù)、運轉(zhuǎn)，確保了工藝系統(tǒng)地可靠、穩(wěn)定運行，而且為公司節(jié)約了地大量資金，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

【1】王志魁編《化工原理》化學(xué)工業(yè)出版社.

【2】全國化工化學(xué)工程設(shè)計技術(shù)中心站 塔填料及塔內(nèi)件工程設(shè)計選用手冊.

【3】中國化工裝備總公司上海工程技術(shù)大學(xué) 塔填料產(chǎn)品及技術(shù)手冊.

【4】劉乃鴻主編工業(yè)新型規(guī)整填料應(yīng)用手冊【M】天津大學(xué).