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分馏塔底隔板对生产的影响及对策.pdf

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WANGZHH21 2018-02-01 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《分馏塔底隔板对生产的影响及对策pdf》,可适用于工程科技领域,主题内容包含拓年!月炼油技术与工程forall#existni#()#lowast,#minus#,,##,第卷第期机械设备分馏塔底隔板对生产的影响及对策胡伟邵符等。

拓年!月炼油技术与工程forall#existni#()#lowast,#minus#,,##,第卷第期机械设备分馏塔底隔板对生产的影响及对策胡伟邵建海杜杰王力中国石油化工股份有限公司济南分公司山东省济南市摘要气体分馏装置的脱乙烷塔底设有隔板,将塔釜分为两个空间。正常情况下底层塔板液相回流经降液管流人第一空间后再经隔板溢流至第二空间,但在分馏塔负荷太低或在操作波动情况下,易出现第一空间中无液体即干釜现象。分析后认为,在低负荷下,底层塔板因气速太低而导致漏液,使液体直接漏人第二空间,这是造成第一空间干釜的原因。因此在负荷太低的情况下操作时,可采取塔釜满液位两空间液位均超过隔板高度操作、增大回流量和增加重沸器蒸汽量等措施来避免干釜现象的发生。关键词气体分馏装里脱乙烷塔塔底隔板低负荷操作困难技术措施中国石油化工股份有限公司济南分公司两套气体分馏下称气分装置原料是重油催化裂化和催化裂解装置生产的液化石油气,经过扩能改造后,其处理能力分别达到和ldquo。由于受原油加工量的限制和产品市场的变化影响,目前两套装置未满负荷运行,负荷率在左右。低负荷生产不仅使装置能耗高,而且影响平稳操作,危及安全生产,机泵、重沸器等设备也处于不正常运行状态,容易产生故障,特别是分馏塔底隔板的设置对操作有一定影响,容易产生干釜现象,造成操作波动。目前,带隔板的分馏塔有脱丙烷塔、脱乙烷塔,丙烯塔隔板已取消。下面就生产情况对生产中波动较大、易发生推动力不足的脱乙烷塔进行分析。器返塔口超温的现象。在开工阶段,当进料量小或回流未建立正常而蒸汽量大时,也易出现此类情况。出现操作异常时,主要有塔压上升、顶回流罐气相物料排高压瓦斯管网高瓦、塔进料量降低、回流量减少等现象。异常操作对生产影响很大,不仅降低分离效率,使塔顶塔底馏分变化,而且超温、超压影响安全生产,重沸器频繁升降温影响密封造成泄漏,机泵也易产生抽空等故障。过程分析气分装置采用的重沸器均为卧式热虹吸重沸器循环式,基本结构见图。脱乙烷塔低负荷运行或操作波动时易出现的问题在低负荷运行的情况下,脱乙烷塔经常出现塔底重沸器返塔口回流温度突然急剧上升的异常情况,即发生了干釜。此时如果不及时降低塔底加热蒸汽量,大量蒸汽未冷凝便通过加热器,到达换热器后的凝结水缓冲罐及凝结水回收系统,引起水击。重沸器壳程温度也由操作温度上升至以上。当操作中大幅度降低加热蒸汽后,塔压下降,塔底液面上升,回流罐液面下降,严重时回流罐压力低,回流罐抽空,造成回流中断,整个塔的操作被破坏,需要建立正常操作。当重新升温恢复生产时,还易出现蒸汽量提不上去、重沸目图卧式热虹吸重沸器示意lowast::=congAlpha=BetaAlphaChiDelta!DeltacongEpsilon=!PhiGammacongAlphaChi=EpsilonEtaAlpha!Epsilon=收稿日期一的一。作者简介胡伟,工程师,Iota年毕业于石油大学华东石油加工专业。现从事炼油生产工作。联系电话thetasymKappa,LambdaMu#一!congNuOmicronEpsilonPi!ChiThetaPhiChiEpsilonAlpha,传真一Kappa,第期胡伟等分馏塔底隔板对生产的影响及对策一KappaLambda一重沸器返塔口温度急剧上升是由于塔釜液位低甚至干釜,由正常的饱和气液相混合物返塔变为过热气相返塔。由于塔釜的液位无法观察,所以无法直观判断干釜现象,操作中出现这种情况也无法提前调整,直到干釜发生才有反应。如图所示底层塔板液相回流先经降液管至塔板Rho侧塔釜,当塔釜液面满后溢流至Sigma侧塔底,经抽出线外甩。根据操作现象分析当重沸器发生干釜现象时,塔底外甩量正常。而塔底液位无下降趋势,甚至在降低加热蒸汽量后,塔底液位会突然上升。说明此时液相回流不经过Rho侧塔釜到达Sigma侧塔底,发生了严重的漏液现象。在没有经验情况下,根据塔底液位满而判断塔釜物料多,操作中提高塔底加热蒸汽量,会造成蒸汽由于无法换热冷凝,直接以气相出重沸器进人凝结水系统。正确的做法是降低蒸汽量,塔底暂停抽出产品,待塔釜物料充足后再逐步加大蒸汽恢复操作,见对比图。至Sigma侧,造成Rho侧液位过低,重沸器推动力不足,不能建立稳定的塔底气相回流。现根据低负荷操作的参数,计算气速及底层塔板的阀孔动能因子,结果见表。表脱乙烷塔设计与低负荷操作参数对比existEta!EpsilonTauAlphaGamma=PhiAlphaChiAlphaUpsilonEpsilonPhi:ChiChiUpsilonAlphaOmicronUpsilonNuDeltasigmafAlphaGammaEpsilon=DeltaChi:Gamma=EpsilonDeltaEpsilon招AlphaUpsilonEpsilonDeltacong如BetaEpsilon=项目设计参数低负荷操作参数塔底压力Omega)forall回流量OmegaDeltamiddotcong一rsquoLambdaKappaIota进料流量八middotXi,一rsquoKappa塔底产品流量OmegaDeltamiddotcong一rsquo巧Iota加热蒸汽量OmegaDeltamiddotcong一rsquo塔底温度Omega气相负荷Omega耐cong一动能因子Kappa)forallLambdaKappaIotaPsiLambdaKappaLambda)forall!ZetaKappa阀数从表可知,低负荷下底层塔盘的阀孔动能因子仅为KappaLambda,低于泄漏下限值,所以操作中易出现漏液现象,漏液严重时会破坏正常操作。正常操作状态漏液现象严重图脱乙烷塔塔底操作状况lowast:AlphaGammaEpsilon=DeltaChi:EpsilonAlphaChiUpsilonDeltaAlphaChiPhiDeltaUpsilonEpsilonEpsilonDeltacongChiBetaEpsilon=EtaAlphaDeltaDeltaAlpha原因分析当气速过低时,阀片关闭或刚开始浮动,气流经阀下隙缝的气速较小,于是液体将有一部分从此隙缝泄漏。液体泄漏的产生,将造成液相未能与气相充分接触,降低了分离效率。较严重的泄漏如泄漏量超过总液量的,将破坏塔的正常操作。当阀孔的动能因子达到一定数值thetasym时泄漏基本消失,此气体负荷决定了该塔的泄漏操作线,显然此即是气体负荷的下限。脱乙烷塔的情况是当泄漏量过大时,最底层塔板上的液相不经过降液管进入Rho侧,而是泄漏Kappa分析及对策由于浮阀塔板操作弹性较大,在低负荷生产时,只要漏液量控制在较小范围内,注意保持操作平衡,仍能正常生产。为保证正常生产,生产操作中要注意以下问题!当脱乙烷塔塔顶Tau含量高,回流罐气相物料需排往高瓦时,则可能由于排放量过大,造成塔压大幅下降、无法维持平稳。此时会造成底层塔板液相回流减少,塔釜液面下降,直至推动力不足,出现干釜,在降低加热蒸汽量情况下,重沸器气相回流降低,造成底层塔板气速进一步降低,漏液量加大。措施回流罐气相物料排往高瓦时,应缓慢排放,保证塔压不受影响。在出现干釜现象后,立即关闭塔底外甩阀,使液面达到隔板高度,使所有液相回流全部进人塔釜,以保证重沸器人口有足够推动力,迅速建立正常的操作。操作平稳后再开始外甩产品。在开工过程中,也容易出现干釜现象,这时,应采取满液位操作,逐步建立气相回流和塔顶液相回流,建立正常气、液相循环后,塔底液位再恢复正常范围控制。当塔进料量小、或顶回流减小时,塔内液一二!一forallldquo!##八!exist!ni#(##万lsquo令乎、一Kappa一炼油技术与工程年第卷相回流会减小,使塔釜液位降低、推动力不足时,也会造成塔釜干釜、气相负荷减小,出现严重漏液现象。措施此时应调整塔内汽液相负荷,通过增大回流、增加加热蒸汽量来提高汽液相负荷,保证气速高于下限。塔底增设隔板一般是采用立式热虹吸式重沸器时,为保证重沸器操作稳定而设置的。而卧式重沸器塔底至重沸器人口间的标高差可以保证,能使重沸器人口有足够推动力。由于有隔板,无法观察塔釜液位,也不能及时发现干釜现象。建议增加一个液位计,利于操作调整。Kappa在不设塔底隔板的情况下,由于设计时液位差过小也会造成推动力不足。这时,需要高液位甚至满液位操作,相应地液位计需要提高位置,以便于观测。编辑漆萍)forallSigmaTauexistlowastniforalllowastSigmaTauexist,SigmaexistRhoexistexist)RhoSigmalowastlowastni#,forall#Sigmaexist,Sigma,thereni(exist,thereNuperpEpsilon,therecongAlphaChicong,NuEpsilon,perpChi:niChiChiTauAlpha呷叮,thereni丫forall#TauChiChi,therecongChiUpsilonAlpha咭,TaucongChiSigmaEtaPhiDelta=EpsilonDeltaexistcongEpsilonEtaAlphaDeltaDeltaAlphaAlpha印=EpsilonDeltaAlphaChiDeltaAlpha=PhiEpsilonGamma=EpsilonDeltaEpsilonUpsilonChiDeltaAlphaDeltaOmicronAlphaPhiGammaEpsilonEpsilonPhiEtasigmafEtaEpsilonChiChiAlpha=!AlphaGammaEpsilon=DeltaAlphaChi,DeltacongEpsilon!NuUpsilonAlphaEtaAlphaDeltaAlphaDelta=sigmaf!AlphaOmicronPhiDeltaAlphaPhiDeltaPhiGammaEpsilonEpsilonDeltacong=AlphaNu:congUpsilonAlphaOmicronChiEpsilonAlphaEpsilon=ChiUpsilonAlphaalphaEpsilon讯AlphaOmicronPhiDeltaAlphaChiUpsilonPhiforallEpsilonEpsilonAlphaalphaEpsilon=DeltacongEpsilonEta姗EpsilonChiDeltacongEpsilonEtaChiAlpha=!AlphaGammaEpsilon=DeltaChi:EpsilonAlphaChiUpsilonDeltaAlphaChiPhiAlpha=OmicroncongEpsilonChiDeltacongEpsilonNuChiDeltaAlphaGammaEpsilon=DeltaChi:Delta!AlphaOmicronEpsilonGammaEpsilonDeltasigmaf,DeltacongEpsilonPhiDeltaPhiGammaEpsilonEpsilonPhiNuEtaPiEpsilonEpsilonDeltaDeltaAlphaUpsilon砰existcongEpsilonChi!sigmafPhiPhiEpsilonAlphaChiEpsilon!NuUpsilonEpsilonPhiDeltacongDelta,DeltacongEpsilonUpsilon汀DeltaDelta=EtaNuDeltaEpsilonUpsilonDeltaAlphaDeltacongEpsilonUpsilon=EpsilonEpsilonDelta!Epsilon:Epsilon=AlphaDeltacongEpsilon!AlphaOmicronEpsilonPhi=Delta=sigmafDeltaAlphaChiUpsilonPhiGammaEpsilonEpsilonUpsilo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