脫苯塔塔盤(pán)及塔內(nèi)件技術(shù)改造

成志剛

摘 要：原脫苯塔采用泡罩塔盤(pán)開(kāi)孔率過(guò)大，存在漏液現(xiàn)象，提溜段弓形降液管面積太小，降液管液層高度過(guò)高，容易發(fā)生液泛，脫苯塔效率低?，F(xiàn)將泡罩塔盤(pán)改為新型多溢流復(fù)合塔盤(pán)，將傳統(tǒng)雙溢流降液管改為新型雙溢流降液管，脫苯塔處理能力和處理效果得到明顯的提高。

關(guān)鍵詞：脫苯塔；多溢流；復(fù)合塔盤(pán)；降液管

前言

宣鋼焦化廠煤氣凈化系統(tǒng)是1989年建成投產(chǎn)，2003年12月隨著年產(chǎn)60萬(wàn)噸焦炭的3#、4#焦?fàn)t的擴(kuò)建改造工程竣工投產(chǎn)，洗滌富油量成倍的增加，為了更好的吸收煤氣中的苯族烴，我廠對(duì)脫苯系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn)，即由原來(lái)與年產(chǎn)90萬(wàn)噸焦炭的1#、2#焦?fàn)t相配套的兩塔式（脫苯塔，兩苯塔）流程生產(chǎn)輕苯擴(kuò)建為一塔式（脫苯塔）流程生產(chǎn)輕苯，但改造后脫苯塔處理能力和處理效果一直不夠理想。

1.原因分析

煤氣凈化車(chē)間脫苯塔精餾段塔徑為Ф2400，采用39層單逆流泡罩塔盤(pán)；提餾段塔徑為Ф2600，采用16層雙逆流泡罩塔盤(pán)。該塔在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中壓力降大，操作很不穩(wěn)定，實(shí)際處理量也小于設(shè)計(jì)值，只有160噸/小時(shí)。

經(jīng)過(guò)對(duì)原塔進(jìn)行工藝分析和水力學(xué)核算，原脫苯塔主要存在以下設(shè)計(jì)缺陷：

1.該塔精餾段和提溜段泡罩塔盤(pán)開(kāi)孔率過(guò)大，存在漏液現(xiàn)象。

2.提溜段弓形降液管面積太小，降液管液層高度過(guò)高，容易發(fā)生液泛。

針對(duì)以上問(wèn)題，計(jì)劃對(duì)該塔進(jìn)行改造：更換精餾段和提溜段塔盤(pán)，改變塔盤(pán)開(kāi)孔率；改造提溜段降液管，增大降液管面積。

2.實(shí)施方案

2.1脫苯塔改造方案

脫苯塔精餾段39層塔板固定支撐件和降液管基本不變，為保證底隙和堰高滿足設(shè)計(jì)要求，更換降液管堰板使堰高達(dá)到30mm，再增加一個(gè)降液板延長(zhǎng)板，使降液管底隙達(dá)到40mm，并將塔盤(pán)板面更換為斜孔塔盤(pán)。

精餾段側(cè)線采出管進(jìn)行了改造，原有側(cè)線采出管高出塔盤(pán)20mm，塔盤(pán)改造后由于堰高降低到30 mm，側(cè)線采出口上液層高度變低，側(cè)線采出量變小。此次改造將側(cè)線采出口改為與塔盤(pán)平行，并在側(cè)線采出管增加窺鏡，可更好的觀察側(cè)線采出情況。

提餾段16層塔盤(pán)支撐圈和連接板等固定支撐件不變，將原塔盤(pán)和降液板等活動(dòng)件全部拆除，將原塔內(nèi)件更換為新型雙溢流斜孔塔盤(pán)。

提餾段原塔盤(pán)降液管為傳統(tǒng)雙溢流，其特點(diǎn)是一層塔盤(pán)是中間矩形降液管，下一層塔盤(pán)是兩側(cè)弓形降液管，矩形降液管和兩側(cè)弓形降液管塔盤(pán)交錯(cuò)排列。此次改造將8層弓形區(qū)降液管的面積擴(kuò)大，并將另外8層中間降液管面積縮小，同時(shí)改動(dòng)相應(yīng)的支撐梁。降液板全部更換，堰高改為30 mm，底隙改為35 mm。

將傳統(tǒng)雙溢流降液管更換為新型雙溢流降液管。新型雙溢流降液管每層塔盤(pán)降液管都是中間矩形降液管，相鄰兩層塔板的降液管方向交錯(cuò)90度，降液管底部懸掛在下層塔板的液層以上。

提餾段16層塔盤(pán)中8層塔盤(pán)原降液管為中間矩形降液管改造為新型降液管，原降液管需要拆除，增加新型雙溢流降液管，新降液管與連接板的的連接形式基本同改造前相同。提餾段16層塔盤(pán)中還有8層塔盤(pán)降液管原為兩側(cè)弓形降液管，此部分改造難度較大，原降液管除支撐圈和連接板外其它部分全部拆除，增加新型雙溢流降液管，新型雙溢流降液管需要增加梁等支撐結(jié)構(gòu)使中間矩形降液管與原連接板連接。

2.2改造采用的技術(shù)特點(diǎn)

脫苯塔改造采用斜孔系列塔板技術(shù)對(duì)塔板進(jìn)行設(shè)計(jì)。該系列塔板由兩部分斜孔組成，即相鄰兩行交錯(cuò)排列的固定斜孔與定向排列的浮動(dòng)斜孔，前者是汽液接觸的主要區(qū)域，它采用噴射操作，極大限度地提高了塔板的氣相處理能力，板上低而均勻的穩(wěn)定液層降低了霧沫夾帶量，提高了傳質(zhì)效率，減小了塔板壓降；后者可以起兩個(gè)作用，一是導(dǎo)向作用，推動(dòng)兩側(cè)液體流動(dòng)，減少死區(qū)和返混；二是調(diào)節(jié)開(kāi)孔率，增加操作彈性。

因此該系列塔板具備以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）塔板效率高，由于汽液流動(dòng)合理，汽液接觸良好，可獲得數(shù)量大、體積小的分散氣泡，提高傳質(zhì)比表面積。一般情況下，板效率等于或稍高于浮閥塔板。

（2）有較好的操作彈性范圍，經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，可滿足50%-120%的彈性范圍。

（3）阻力降小，板上液層低，霧沫夾帶小。

（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工安裝方便。

（5）有自清洗作用，物料不易堵塞。

（6）采用多溢流復(fù)合塔盤(pán)針對(duì)提溜段液相負(fù)荷較大的情況，我們采用新型多溢流復(fù)合塔板。該塔盤(pán)是在斜孔塔板的基礎(chǔ)上研制開(kāi)發(fā)的一種既有多降液管塔板多溢流結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，又有斜孔塔板優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合型創(chuàng)新塔板，尤其適合液量較大的塔。新型多溢流復(fù)合斜孔塔板的特點(diǎn)是降液管由彼此平行的多根降液管構(gòu)成，相鄰兩層塔板的降液管方向交錯(cuò)90度，降液管底部懸掛在下層塔板的液層以上。與一般塔板比較，多溢流復(fù)合斜孔塔板有許多優(yōu)點(diǎn)：溢流周邊增大，液體流動(dòng)路程縮短，減少了水力梯度和堰位頭，同時(shí)由于溢流管懸掛在泡沫層之上，塔板的有效面積也有所增加，塔板的氣液負(fù)荷提高。

3.效果比較

脫苯塔優(yōu)化改造2009年12月完成，2009年12月開(kāi)始見(jiàn)效。

項(xiàng)目完成后，輕苯產(chǎn)品產(chǎn)量及收率得到大幅度提高，2010年3月輕苯收率達(dá)到0.87%，相比2009年3月0.78%提高了0.09%。

項(xiàng)目完成后，脫苯塔效率增加，提高了側(cè)線采出能力，降低了和凈煤氣含萘，2010年3月洗油含萘降低到9%，相比2009年3月12%降低了3%。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)脫苯塔塔盤(pán)技術(shù)改造是成功的，脫苯塔處理能力和處理效果得到提高，輕苯收率增加了0.09%，洗油含萘降低了3%.提高了輕苯收率的同時(shí)減少了煤氣含萘，減少苯蒸汽的放散，改善了周邊環(huán)境。

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