氣液分離器簡(jiǎn)介及調(diào)整思路

宗位衛(wèi)（江蘇金桐表面活性劑有限公司，江蘇 南京 210047）

1 氣液分離器設(shè)備簡(jiǎn)介

氣液分離器為填料塔，全塔設(shè)1 段板波紋規(guī)整填料床層。塔內(nèi)件為：進(jìn)料分布管、液體分布器、規(guī)整填料、填料支撐格柵及梁、葉片式進(jìn)料分布器、多通道絲網(wǎng)除沫器。以下對(duì)其內(nèi)件稍作介紹：

規(guī)整填料——采用的是波紋板式規(guī)整填料（如圖1-1），具有比表面積大、壓降小、液體分布均與、傳質(zhì)傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。規(guī)格為φ4200，堆積厚度7m，共為35 層，填料每層厚度約20cm。

圖1-1

雙葉片式進(jìn)料分布器（如圖1-2）——對(duì)氣體有良好的稀釋作用，壓降較低對(duì)塔釜液面擾動(dòng)比較小。越接近分離器V-303內(nèi)壁雙葉片式進(jìn)料分布器內(nèi)徑越小，其類(lèi)似于裝置中循環(huán)水管線大小一樣越接近裝置末端管徑越細(xì)。

圖1-2

多通道絲網(wǎng)除沫器（如圖1-3）——?dú)庖悍蛛x裝置，材質(zhì)為316L，具有比表面積大、重量輕、空隙率大及使用方便等優(yōu)點(diǎn)。尤其具有效率高、壓力降小等特點(diǎn)，成為一種廣泛的除沫裝置。在工藝過(guò)程不允許夾帶霧沫進(jìn)入壓縮機(jī)，設(shè)置除沫裝置可除去夾帶的霧沫避免事故的發(fā)生。

圖1-3

2 氣液分離器冷回流系統(tǒng)

氣液分離器設(shè)冷回流的目的是為保證其頂出料氣體的純度，保證壓縮機(jī)入口溫度，確保壓縮機(jī)安全。流程為冷回流泵→循環(huán)回流換熱器→空調(diào)用循環(huán)軟水換熱器→空冷→循環(huán)回流后冷器→氣液分離器頂部。

2.1 氣液分離器頂部溫度的意義

氣液分離器頂部溫度與壓縮機(jī)本體入口溫度相印證，此點(diǎn)的變化可以反映出氣體純度的變化。隨著溫度的升高，循環(huán)氣體流量會(huì)增大，原料氣純度下降。且隨著其溫度的升高，氣液分離器氣液分離效果下降，導(dǎo)致壓縮機(jī)入口積液，造成事故隱患。

此點(diǎn)的溫度原則上越低越好，不同的氣液分離器需根據(jù)工藝要求設(shè)定高報(bào)值。但溫度過(guò)低則表示通過(guò)冷回流系統(tǒng)損失的熱量增多，不利于節(jié)能。

2.2.1 氣液分離器頂部溫度影響因素

氣液分離器頂部溫度影響因素：循環(huán)水溫度，空冷器散失熱量，環(huán)境溫度；流量影響因素：裝置處理量，冷循環(huán)量，循環(huán)水流量。

2.2.2 氣液分離器頂部溫控與冷回流總量調(diào)節(jié)

圖2-1-1

冷回流總量偏低會(huì)造成液體偏流與溝流而使頂溫度升高，氣液分離器頂部溫度的溫度在控制低的必要條件是冷回流出口溫度要低。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)冷回流出口溫度很低但氣液分離器頂部溫度溫度高，兩者相差5℃以上說(shuō)明冷回流總量偏低。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高冷回流總量，壓縮機(jī)入口溫度會(huì)有較大的下降可確保設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)氣液分離器頂部溫度溫度較高，同時(shí)冷回流溫度與氣液分離器頂部溫度接近，兩者相差<2℃，檢查后如果循環(huán)水正常，則說(shuō)明冷流量過(guò)大可適當(dāng)降低循環(huán)量。既不會(huì)影響壓縮機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)裝置的節(jié)能降耗也有益處。

在冷回流流量不變的前提下，調(diào)節(jié)冷卻水流量。選取夏季中氣溫較高的一天，氣液分離器頂部溫度溫度變化趨勢(shì)如圖2-1-1。

發(fā)現(xiàn)在冷回流量不變的前提下，冷回流出口溫度TI-185與氣液分離器頂部溫度差值約在1℃，提高冷回流FV-180/181 的循環(huán)量沒(méi)有太大的意義，相反流量高了E-308水冷出口溫度升高從而導(dǎo)致頂溫度升高。由于受環(huán)境因素的影響，空冷全開(kāi)也無(wú)法有效的降低TI-185 的溫度。便降低E-308 的循環(huán)水量約30T，發(fā)現(xiàn)效果比較理想，溫度約下降3℃。確保在最熱的天氣中能保證氣液分離器頂部溫度不高于35℃。

2.2 氣液分離器壓力PIC-173

脫氫反應(yīng)壓力是通過(guò)控制氣液分離器壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于脫氫反應(yīng)是體積增加的反應(yīng)，降低反應(yīng)壓力有利于脫氫，提高轉(zhuǎn)化率，但同時(shí)也會(huì)降低選擇性，應(yīng)將反應(yīng)壓力控制在一定的范圍內(nèi)。

為減少氫氣排入火炬系統(tǒng)同時(shí)又保證系統(tǒng)壓力，PIC-173采用分程控制調(diào)節(jié)，正常情況下排火炬閥門(mén)PIC-173A 全關(guān)。PIC-173B 保持合適的開(kāi)度，富氫送往緩沖罐。若PV-173B 全開(kāi)，而PIC-173壓力仍偏高，則PV-173A打開(kāi)，向火炬泄壓。

3 氣液分離器操作單元

3.1 P-308A/B/C循環(huán)液泵

因操作溫度對(duì)壓縮機(jī)非常重要，故設(shè)計(jì)循環(huán)油泵兩開(kāi)一備。同時(shí)有FRC-180/181分別控制泵出口流量，F(xiàn)R-187顯示總流量監(jiān)視。如遇一臺(tái)泵跳停，同時(shí)壓縮機(jī)還在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)立即啟用備臺(tái)，同時(shí)在室內(nèi)將在用臺(tái)流量提至90t/h ，以防溫度過(guò)高。

4 溶解氫

在開(kāi)工期間反應(yīng)系統(tǒng)氫氣置換后，建立氫氣循環(huán)流程后隨著溫度的升高發(fā)現(xiàn)反應(yīng)系統(tǒng)壓力會(huì)持續(xù)下降。多次判斷分析是由于溶解氫的緣故。

隨著溫度的變化，氫氣與其它氣體在烴類(lèi)中的溶解度呈現(xiàn)出了不同的變化規(guī)律，絕大多數(shù)氣體在烴類(lèi)中的溶解度隨著溫度的升高而降低，然而氫氣卻呈現(xiàn)出了相反的規(guī)律隨著溫度的提高氫氣在烴類(lèi)的溶解度越大，這一現(xiàn)象也是液相循環(huán)加氫技術(shù)開(kāi)發(fā)的理論基礎(chǔ)，熱高分溫度越高溶解在液相中的氫越多而溶解的氣態(tài)烴越少，循環(huán)氫的雜質(zhì)含量高（主要是甲烷）循環(huán)氫濃度越低。

熱高分溫度在180℃左右時(shí)，循環(huán)氫中氫濃度最低；當(dāng)大于180℃時(shí)隨溫度的增加而增加，當(dāng)大于240℃時(shí)增加的速度減緩。熱高分的溶解氫在240℃時(shí)最高，隨熱高分溫度的增加而降低。

由于現(xiàn)階段的局限性，我們無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充氫氣。在系統(tǒng)壓力降低的情況下，只能采用補(bǔ)充氮?dú)鈦?lái)維持系統(tǒng)壓力。但由于不斷的補(bǔ)充氮?dú)鈱?dǎo)致系統(tǒng)氫純度下降并且壓縮機(jī)的聲音大震蕩大電流偏高最終迫使壓縮機(jī)停機(jī)，檢查氫純度僅為32.4%。并且在氮?dú)鉂舛冗_(dá)到一定，溫度超過(guò)400℃時(shí)容易導(dǎo)致脫氫催化劑中毒導(dǎo)致其永久性失活。

綜合考慮，決定在開(kāi)工時(shí)將氣液分離器冷循環(huán)系統(tǒng)直接單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，不參與整個(gè)系統(tǒng)的大循環(huán)減少氫氣的損失。

5 結(jié)語(yǔ)

氣液分離器系統(tǒng)是脫氫崗位的較為重要的一環(huán)，其保證了裝置核心壓縮機(jī)運(yùn)作平穩(wěn)也控制著脫氫反應(yīng)的操作壓力，在整套生產(chǎn)中起著不可或缺的作用。本文就氣液分離器的一些基礎(chǔ)知識(shí)及正常操作做了簡(jiǎn)單的介紹，希望可以對(duì)脫氫崗位的日常操作有所幫助。