甲醇精馏系统膜喷塔盘和垂直筛板塔盘运行总结
冯彩平
(河南心连心化肥有限公司,河南 新乡 453731)
[摘 要] 河南心连心化肥有限公司一分厂100 kt/a甲醇精馏系统于2009年进行安装,其预塔、加压塔、常压塔均采用膜喷塔盘,实际生产中班产量仅76 t左右;而河南心连心化肥有限公司二分公司同样的100 kt/a甲醇精馏系统三塔均采用垂直筛板塔盘,其运行状况良好。经分析与探讨,最终决定将一分厂的预塔、加压塔仍采用膜喷塔盘,而常压塔则采用垂直筛板塔盘。实践表明,上述2种塔盘的结合运用,系统操作弹性增大(最高班产145 t,最低班产50 t),热能利用更加合理,蒸汽单耗更低。
[关键词] 甲醇精馏系统;膜喷塔盘;垂直筛板塔盘;热量平衡;气液平衡;产品质量;水分;蒸汽单耗
[中图分类号] TQ223.12+1 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2018)02-0070-03
河南心连心化肥有限公司一分厂(以下简称一分厂)于2009年安装了1套100 kt/a甲醇精馏系统,甲醇精馏系统三塔(预塔、加压塔、常压塔)均采用天津市创举科技股份有限公司制造的膜喷塔盘,开车后系统精醇班产量维持在76 t左右。而河南心连心化肥有限公司二分公司(以下简称二分公司)同样的100 kt/a甲醇精馏系统三塔均采用垂直筛板塔盘,其运行状况良好。为此,一分厂综合天津市创举科技股份有限公司的建议,经分析与探讨,最终决定将一分厂的预塔、加压塔仍采用膜喷塔盘,而常压塔则采用垂直筛板塔盘。此项改造收到了良好的效果,现简介如下。
1 膜喷塔盘的主要特点
(1)阻力降低。利用喷嘴雾化的原理,通过对喷嘴处液层高度的控制来实现塔板的低阻力,其阻力降可控制在20 mmH2O以下。
(2)抗堵性强。此种结构的塔盘基本上没有可堵塞的部件,喷嘴处气速较高而不易形成堵塞,对于有颗粒沉液的物质,抗堵持续时间长。
(3)可实现塔板下无返混,从而大大提高塔板的效率。
2 一分厂甲醇精馏系统运行中存在的问题
2.1 加压塔、常压塔传质传热效果差
加压塔、常压塔热量平衡不易建立,且加压塔、常压塔气液平衡不易建立(两塔之中加压塔整体表现不太明显,常压塔的表现较为突出、情况较为严重)。甲醇精馏系统蒸汽压力在0.28 MPa的情况下,进料(粗醇)在22 m3/h,加压塔底部温度为122 ℃、塔底压力为0.51 MPa,加压塔底部温度偏低;将加压塔塔底温度提到128 ℃时,常压塔压力升高,常压塔各层塔板温度逐渐升高,加大常压塔回流量,回流量超过30 m3/h,常压塔表现出压力、温度不易控制,采出精醇水分不合格,塔内水汽上窜,大幅增加回流液量也压不下来。通过观察发现,是因为加压塔热负荷太大,导致带入到常压塔的热量过多,常压塔回流液入塔后即汽化,不能很好地进行传质传热,热量不平衡、气液不平衡问题突出。
更多内容详见《中氮肥》2018年第2期