劉革芹，齊向娟

（1.唐山寶順化工有限公司，河北唐山063000；2.天津大學化工學院，天津300072）

高效塔內(nèi)件在重苯提萘精餾裝置擴產(chǎn)改造中的應用

劉革芹1，齊向娟2

（1.唐山寶順化工有限公司，河北唐山063000；2.天津大學化工學院，天津300072）

采用耐堵浮閥塔盤與高效填料塔內(nèi)件，優(yōu)化調(diào)整雙效熱耦合精餾流程改造重苯提萘精餾裝置，使重苯原料處理量由2萬t/a擴產(chǎn)至4萬t/a，工業(yè)萘產(chǎn)品結(jié)晶點由原來的72℃提高至76.5℃以上，副產(chǎn)工業(yè)甲基萘產(chǎn)品，降低了生產(chǎn)能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，穩(wěn)定了系統(tǒng)操作。

重苯;萘;甲基萘;高效填料及塔內(nèi)件;雙效精餾

1 前言

河北省一公司重苯提萘連續(xù)精餾裝置，原設(shè)計處理能力為2萬t/a，隨著市場需求量的快速增長，生產(chǎn)規(guī)模已難以滿足市場需求，欲進行擴產(chǎn)提質(zhì)改造。經(jīng)反復論證及對比選擇，該公司采用耐堵浮閥塔盤與高效填料塔內(nèi)件，雙效熱耦合精餾工藝進行此次擴產(chǎn)改造，本文介紹該改造過程。

2 重苯提萘精餾裝置原狀

重苯提萘精餾裝置設(shè)計處理能力為2萬t/a，采用兩塔流程，初餾塔直徑1200，內(nèi)裝30層并流塔板，板間距400mm，兩段350Y型板波紋填料；萘精餾塔直徑1200，內(nèi)裝70層并流傳質(zhì)塔板，板間距400mm。初餾塔操作壓力：20kPa；萘精餾塔操作壓力：120kPa。其工藝流程圖見圖1。

圖1 重苯提萘精餾裝置改造前工藝流程圖

3 改造方案

此次改造重苯提萘精餾裝置處理量需提高至4萬t/a。設(shè)計方在優(yōu)化原有換熱流程的基礎(chǔ)上，優(yōu)化各個設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中個別設(shè)備進行重新設(shè)計和制造。原設(shè)計的換熱器折流擋板方位及缺口尺寸十分不合理，本次進行了改造；其中關(guān)鍵是耦合再沸器的設(shè)計和改造，改造后的換熱器面積是原設(shè)計的50%左右，經(jīng)生產(chǎn)實踐檢驗，完全滿足工藝要求，產(chǎn)品處理量和產(chǎn)品產(chǎn)量都得以提升。

根據(jù)改造的氣液負荷，設(shè)計方采用耐堵浮閥塔盤與高效填料塔內(nèi)件對原有的兩塔進行改造，以使其滿足改造后的氣液負荷要求和分離要求。

初餾塔直徑1200mm，原塔盤和填料已不能滿足擴產(chǎn)后要求，將原有塔盤更換為耐堵浮閥塔盤；將原填料更換為高效規(guī)整填料；更換液體分布器、液體收集器。

萘精餾塔直徑1200mm，原塔盤已不能滿足擴產(chǎn)后要求，將進料以下原有塔盤更換為耐堵浮閥塔盤（塔盤受液盤改為平置形式），進料以下塔盤焊接件利舊；進料以上改造設(shè)置三段高效規(guī)整填料；設(shè)置液體分布器、液體收集器、填料壓圈、填料支撐各3套。為盡量節(jié)省改造費用，對精餾單元的精餾塔筒體不做更換及外部大的改造。

改造后的工藝流程圖見2。

改造后兩塔采用熱耦合操作，提高初餾塔的操作壓力、降低萘精餾塔的操作壓力，匹配兩塔操作溫度，萘精餾塔塔頂氣相為初餾塔塔釜提供熱源，從而降低大幅降低操作能耗；在萘油產(chǎn)品達到合格標準的情況下，可使塔釜殘液含萘量大幅減少，提高重苯原料的利用率。

擴產(chǎn)后本精餾裝置共使用塔器2臺，容器7臺，換熱器9臺，輸送泵17臺。工藝設(shè)備共計36臺，其中定型設(shè)備19臺，非定型設(shè)備17臺。除對原有設(shè)備進行利舊處理之外，新增各類設(shè)備共14臺。

圖2 重苯提萘精餾裝置改造后工藝流程圖

4 改造效果

本次擴產(chǎn)改造的原料組成與原設(shè)計的原料組成發(fā)生了較大的變化，主要表現(xiàn)為輕組分含量較之原設(shè)計有了明顯的增加，萘含量相對減少，重組分含量增加。擴產(chǎn)改造的設(shè)計組成與原設(shè)計組成的如表1所示。

表1 重苯原料的組成變化情況

由于輕重組分含量均增加明顯，且重組分中甲基萘的含量達到了總量的約29%，因此，改造后工藝需加大初餾塔的處理能力，側(cè)線采出富茚流股，并在萘精餾塔下部開側(cè)線，副產(chǎn)工業(yè)茚及甲基萘產(chǎn)品以提高重苯原料的利用率。

改造后，處理能力大幅提高，改造前后主要操作參數(shù)比較見表2。

表2 改造前后主要操作參數(shù)對比情況

5 改造效果分析

由改造前后操作參數(shù)對比分析，采用耐堵浮閥塔盤與高效規(guī)整填料及塔內(nèi)件顯著提高了重苯提萘精餾系統(tǒng)初餾塔及萘精餾塔的處理能力和分離效率，對系統(tǒng)擴產(chǎn)、節(jié)能降耗及穩(wěn)定操作起了至關(guān)重要的作用。

改造后的熱耦合精餾工藝，提高了初餾塔的操作壓力、降低了萘精餾塔操作壓力，實現(xiàn)兩塔的完全熱耦合操作，萘精餾塔塔頂蒸汽給初餾塔塔釜再沸器提供熱源，僅萘精餾塔塔釜采用洗油管式爐間接加熱，即：初餾塔塔釜再沸器同時也是萘精餾塔塔頂冷凝器，每噸工業(yè)萘產(chǎn)品能耗由改造前的0.94mkcal/h降低為改造后能耗為0.75mkcal/h的，能耗大幅降低，產(chǎn)品單耗降低約20%。改造后，兩塔進料以下采用耐堵浮閥塔盤，延長了裝置的操作時間。改造前該套裝置平均30d左右停車清理塔盤和降液管，改造后該裝置已平穩(wěn)運行近一年半的時間，還未因塔盤段壓降太大無法正常操作而進行停工檢修。

改造后工業(yè)萘產(chǎn)品結(jié)晶點由改造前的72℃提高到改造后的76.5～77.5℃左右，輕油及排放的釜殘中萘含量明顯降低。提高了工業(yè)萘的產(chǎn)品質(zhì)量和收率。

根據(jù)改造后原料變化，調(diào)整精餾系統(tǒng)工藝流程，粗餾塔側(cè)線采出富茚餾分，每小時采出量為1100kg，該餾分可以進一步精制得到純茚產(chǎn)品，該產(chǎn)品附加值較高；萘精餾塔設(shè)側(cè)線采出甲基萘餾分，每小時采出量為1200kg。上述兩個副產(chǎn)品，大幅提高了原料利用率。

6 結(jié)論

6.1 采用耐堵浮閥塔盤與高效規(guī)整填料改造重苯提萘精餾系統(tǒng)，系統(tǒng)原料處理能力由2萬t/a提高至4萬t/a，達到了擴產(chǎn)改造目的，且大幅延長了系統(tǒng)穩(wěn)定操作時間。

6.2 優(yōu)化調(diào)整的完全熱耦合精餾工藝大幅度降低了精餾系統(tǒng)操作能耗，產(chǎn)品單耗降低可達25%。

6.3 工業(yè)萘產(chǎn)品結(jié)晶點由72℃提升至76.5℃以上，裝置外送的輕油和釜殘中萘含量大幅降低，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和收率。

6.4 增加了富茚和工業(yè)甲基萘副產(chǎn)品，提高了重苯原料的利用率。

·信息·

院市合作累計創(chuàng)效益110億元

坐落在天津空港保稅區(qū)的中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所，是中科院落戶天津的首個研究所。天津工生所所長馬延和說：“目前該所正在探索建立‘產(chǎn)學研用’的科技創(chuàng)新機制，克服科研碎片化趨勢，克服科研與經(jīng)‘兩張皮’。”目前，該所已經(jīng)和多家大型企業(yè)建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，比如和天津渤?；ぜ瘓F成為全面戰(zhàn)略合作伙伴，和中糧集團、天津金耀集團成立了聯(lián)合實驗室，和天津春發(fā)成立了聯(lián)合工程中心。此外，該所還在牽頭組建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟已經(jīng)獲得科技部批復，成為中科院服務天津經(jīng)濟社會發(fā)展的“橋頭堡”。

據(jù)統(tǒng)計，“十二五”期間，中科院和天津市合作項目累計達到410余項，共建各類研發(fā)平臺18個，有54個中科院成果在津轉(zhuǎn)化落地。在完善創(chuàng)新體系和平臺建設(shè)、促進成果轉(zhuǎn)化、推動產(chǎn)業(yè)化項目落地等方面，累計投資超過53億元，共涉及中科院所屬46個研究所（機構(gòu)）、本市270余家企業(yè)和機構(gòu)。院市合作項目創(chuàng)造的經(jīng)濟效益累計超過110億元，涉及電子信息、工業(yè)生物及醫(yī)藥、綠色化工、智慧城市、工業(yè)自動化等優(yōu)勢領(lǐng)域。今年以來，天津中科重離子科研中心、中科院電工所天津電氣技術(shù)研究院相繼落戶東麗區(qū)，中科院大連化物所京津冀成果轉(zhuǎn)化平臺落戶保稅區(qū)。

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.06.010

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1008-1267（2016）06-0022-03

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