江迎寶
摘要:苯胺精餾塔是苯胺裝置的最后一道生產(chǎn)工藝設(shè)備,精苯胺產(chǎn)品的餾出口合格率是否符合工藝指標(biāo)的要求,精餾塔起著至關(guān)緊要的作用。同時(shí)影響精餾效果的原因是多方面的,主要包括分離物的組成、物化性質(zhì)、操作工藝和設(shè)備,正是這些因素的變化從而導(dǎo)致整個(gè)精餾塔其他因素的發(fā)生。如何提高精餾塔產(chǎn)品質(zhì)量和降低精餾過程的物耗、能耗就成了我們苯胺裝置運(yùn)行過程的需要解決一個(gè)難點(diǎn)和熱點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:精餾塔;影響因素;工藝指標(biāo)
精餾塔是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一,它是以互不相融的物料以汽液、液液兩相經(jīng)過緊密接觸,達(dá)到相互間傳質(zhì)、傳熱的目的。作為苯胺裝置的精餾塔是整個(gè)裝置生產(chǎn)完成產(chǎn)品的最后一道工序的主要設(shè)備,而精餾塔操作運(yùn)行的過程中其穩(wěn)定性直接影響著產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量以及環(huán)保等問題。而精餾塔運(yùn)行的穩(wěn)定性卻由運(yùn)行過程的物料平衡、回流比、進(jìn)料工況、塔溫、塔壓等影響著。
1.物料平衡的影響
1-1、精餾塔正常運(yùn)行必須達(dá)到物料平衡、熱平衡以及相平衡三個(gè)條件,缺一不可。物料平衡作為三大平衡之一,起著絕對(duì)控制因素。根據(jù)物質(zhì)守恒定律,苯胺精餾塔在生產(chǎn)的過程中,向精餾塔投入的物料必須等于所得產(chǎn)品量和過程損失量。
W投=W產(chǎn)+W損
那么就是說精餾塔的塔頂產(chǎn)出的精苯胺和塔釜產(chǎn)出的重組份(釜?dú)垼┚涂梢源_定。
1-2、我們可以看出,對(duì)于進(jìn)入精餾塔的物料W投和塔頂產(chǎn)出的精苯胺W產(chǎn)以及塔釜產(chǎn)出的重組份W損(釜?dú)垼┦遣荒茈S意增減的,不然就會(huì)造成精餾塔進(jìn)出組份的不平衡。這樣必然導(dǎo)致精餾塔內(nèi)組份的變化,使精餾操作達(dá)不到預(yù)期的分離效果。在精餾塔的操作中,要維持塔頂和塔釜產(chǎn)品的穩(wěn)定運(yùn)行,保持精餾塔的物料平衡就是精餾塔穩(wěn)定運(yùn)行的前提條件,而做到這一點(diǎn)只需通過調(diào)整精餾塔再沸器的蒸氣流量,保證塔釜液位在工藝指標(biāo)控制范圍內(nèi)就可以了。
2.回流比的影響
回流比是保證精餾塔正常運(yùn)行關(guān)鍵操作,對(duì)于精餾段的操作,經(jīng)常通過調(diào)整回流比來調(diào)整塔頂產(chǎn)品質(zhì)量的。但是,不是回流比越大塔頂?shù)漠a(chǎn)品純度越高,反而造成因回流比過大導(dǎo)致塔頂溫度下降,反而造成塔頂產(chǎn)品質(zhì)量下降,同時(shí)物料蒸不出去堆積在塔內(nèi)造成淹塔的局面。因此,正確改變回流量是苯胺精餾塔操作中重要和有效的操作手段??偨Y(jié)如下:
2-1.當(dāng)回流比增大,精餾塔所需的理論塔板數(shù)減少,對(duì)于苯胺精餾塔來說塔頂?shù)木桨芳兌染拖鄳?yīng)提高。
2-2.當(dāng)操作人員加大回流量,精餾塔的塔頂、塔釜的壓差明顯增大,塔頂?shù)木桨芳兌染拖鄳?yīng)提高;減少回流量,精餾塔的塔頂、塔釜的壓差明顯降低,塔頂?shù)木桨芳兌染拖陆怠?/p>
2-3.當(dāng)回流比過大,造成塔內(nèi)精餾塔內(nèi)汽液的循環(huán)量增大,蒸氣和冷卻循環(huán)水量增大,不僅造成淹塔、塔頂產(chǎn)品不合格,而且關(guān)鍵是破壞了精餾塔的平衡。
3、精餾塔壓力的影響
苯胺精餾塔的正常運(yùn)行都是在恒定的操作壓力的汽、液平衡數(shù)據(jù)操作的,操作壓力選擇主要根據(jù)所處理的粗苯胺性質(zhì),苯胺的物化性質(zhì)表明其是沸點(diǎn)高、有劇毒、高溫時(shí)性質(zhì)不穩(wěn)定的物料,因此苯胺精餾塔必須減壓狀況下運(yùn)行。苯胺精餾塔的壓力來自兩臺(tái)真空泵,塔頂、塔中及塔釜的壓力均有工藝控制指標(biāo)要求,壓力的大小對(duì)精餾塔內(nèi)物料的分離效果有很大的影響。當(dāng)精餾塔壓發(fā)生波動(dòng)是有如下影響:
3-1.改變了苯胺、硝基苯和水的相對(duì)揮發(fā)度和塔的生產(chǎn)效率。如果精餾塔內(nèi)壓力增大,苯胺、硝基苯和水揮發(fā)度下降,此時(shí)無法將硝基苯、和水從苯胺中分離出來,增加了塔釜再沸器的蒸氣用量,同時(shí)塔頂輕組份和塔釜重組份不能更好的分離,影響了塔頂、塔釜的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
3-2.破壞了精餾塔內(nèi)物料平衡。如果精餾塔內(nèi)壓力增大,塔頂?shù)臍庀嘟M成(主要是苯胺)的濃度將明顯升高,重量比相應(yīng)增加,應(yīng)該從塔頂產(chǎn)出的精苯胺因壓力過大而發(fā)生液化,混如原有的物料(進(jìn)料量和塔頂回流量)中達(dá)不到分離。
4、進(jìn)料量大小的影響
進(jìn)入苯胺精餾塔的是由苯胺脫水塔除去99%的水分的接近純苯胺的物料,是由一臺(tái)物料輸送泵打入苯胺精餾塔內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步分離。當(dāng)進(jìn)料量發(fā)生變化時(shí),精餾塔塔頂冷凝器的冷卻水和塔釜的再沸器的加熱蒸氣要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,這樣對(duì)塔頂和塔釜的溫度影響不大,不會(huì)對(duì)產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量有大的影響,但是對(duì)塔內(nèi)上升的蒸氣量大小是有一些影響的。
4-1.進(jìn)料量增大。及時(shí)加大塔釜的加熱蒸氣量,從塔釜上升的蒸氣量接近產(chǎn)生液泛時(shí),此時(shí)塔內(nèi)物料的傳質(zhì)、傳熱效果最好。但是蒸氣量過大往往容易造成液泛,這樣就嚴(yán)重的破壞了精餾塔的正常操作,把握住進(jìn)料量和蒸氣量的供給是精餾操作的關(guān)鍵一步。
4-2.進(jìn)料量降低。及時(shí)減少塔釜的加熱蒸氣量,蒸氣量不能減的過快,以免造成塔漏液,產(chǎn)品分離效果降低而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
如果苯胺進(jìn)料量超出塔頂冷凝器和塔釜再沸器的負(fù)荷時(shí),此時(shí)塔頂、塔釜的溫度變化勢(shì)必引起精餾塔內(nèi)的汽液不平衡,將造成塔頂、塔釜的產(chǎn)品質(zhì)量不合格。
結(jié)束語:
通過分析以上幾點(diǎn)影響苯胺精餾塔正常運(yùn)行的工藝因素,讓我們了解和掌握一個(gè)精餾塔正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素有很多,每一個(gè)不同操作的環(huán)節(jié)都可能對(duì)精餾塔的正常運(yùn)行造成不同程度的影響,要保證苯胺精餾塔的正常運(yùn)行,必須要掌握造成影響精餾塔影響的因素,在操作過程加以避免過失操作。