脫苯塔塔盤及塔內件技術改造

成志剛

摘 要：原脫苯塔采用泡罩塔盤開孔率過大，存在漏液現象，提溜段弓形降液管面積太小，降液管液層高度過高，容易發生液泛，脫苯塔效率低?，F將泡罩塔盤改為新型多溢流復合塔盤，將傳統雙溢流降液管改為新型雙溢流降液管，脫苯塔處理能力和處理效果得到明顯的提高。

關鍵詞：脫苯塔；多溢流；復合塔盤；降液管

前言

宣鋼焦化廠煤氣凈化系統是1989年建成投產，2003年12月隨著年產60萬噸焦炭的3#、4#焦爐的擴建改造工程竣工投產，洗滌富油量成倍的增加，為了更好的吸收煤氣中的苯族烴，我廠對脫苯系統進行了擴產，即由原來與年產90萬噸焦炭的1#、2#焦爐相配套的兩塔式（脫苯塔，兩苯塔）流程生產輕苯擴建為一塔式（脫苯塔）流程生產輕苯，但改造后脫苯塔處理能力和處理效果一直不夠理想。

1.原因分析

煤氣凈化車間脫苯塔精餾段塔徑為Ф2400，采用39層單逆流泡罩塔盤；提餾段塔徑為Ф2600，采用16層雙逆流泡罩塔盤。該塔在實際運行過程中壓力降大，操作很不穩定，實際處理量也小于設計值，只有160噸/小時。

經過對原塔進行工藝分析和水力學核算，原脫苯塔主要存在以下設計缺陷：

1.該塔精餾段和提溜段泡罩塔盤開孔率過大，存在漏液現象。

2.提溜段弓形降液管面積太小，降液管液層高度過高，容易發生液泛。

針對以上問題，計劃對該塔進行改造：更換精餾段和提溜段塔盤，改變塔盤開孔率；改造提溜段降液管，增大降液管面積。

2.實施方案

2.1脫苯塔改造方案

脫苯塔精餾段39層塔板固定支撐件和降液管基本不變，為保證底隙和堰高滿足設計要求，更換降液管堰板使堰高達到30mm，再增加一個降液板延長板，使降液管底隙達到40mm，并將塔盤板面更換為斜孔塔盤。

精餾段側線采出管進行了改造，原有側線采出管高出塔盤20mm，塔盤改造后由于堰高降低到30 mm，側線采出口上液層高度變低，側線采出量變小。此次改造將側線采出口改為與塔盤平行，并在側線采出管增加窺鏡，可更好的觀察側線采出情況。

提餾段16層塔盤支撐圈和連接板等固定支撐件不變，將原塔盤和降液板等活動件全部拆除，將原塔內件更換為新型雙溢流斜孔塔盤。

提餾段原塔盤降液管為傳統雙溢流，其特點是一層塔盤是中間矩形降液管，下一層塔盤是兩側弓形降液管，矩形降液管和兩側弓形降液管塔盤交錯排列。此次改造將8層弓形區降液管的面積擴大，并將另外8層中間降液管面積縮小，同時改動相應的支撐梁。降液板全部更換，堰高改為30 mm，底隙改為35 mm。

將傳統雙溢流降液管更換為新型雙溢流降液管。新型雙溢流降液管每層塔盤降液管都是中間矩形降液管，相鄰兩層塔板的降液管方向交錯90度，降液管底部懸掛在下層塔板的液層以上。

提餾段16層塔盤中8層塔盤原降液管為中間矩形降液管改造為新型降液管，原降液管需要拆除，增加新型雙溢流降液管，新降液管與連接板的的連接形式基本同改造前相同。提餾段16層塔盤中還有8層塔盤降液管原為兩側弓形降液管，此部分改造難度較大，原降液管除支撐圈和連接板外其它部分全部拆除，增加新型雙溢流降液管，新型雙溢流降液管需要增加梁等支撐結構使中間矩形降液管與原連接板連接。

2.2改造采用的技術特點

脫苯塔改造采用斜孔系列塔板技術對塔板進行設計。該系列塔板由兩部分斜孔組成，即相鄰兩行交錯排列的固定斜孔與定向排列的浮動斜孔，前者是汽液接觸的主要區域，它采用噴射操作，極大限度地提高了塔板的氣相處理能力，板上低而均勻的穩定液層降低了霧沫夾帶量，提高了傳質效率，減小了塔板壓降；后者可以起兩個作用，一是導向作用，推動兩側液體流動，減少死區和返混；二是調節開孔率，增加操作彈性。

因此該系列塔板具備以下優點：

（1）塔板效率高，由于汽液流動合理，汽液接觸良好，可獲得數量大、體積小的分散氣泡，提高傳質比表面積。一般情況下，板效率等于或稍高于浮閥塔板。

（2）有較好的操作彈性范圍，經過特殊設計，可滿足50%-120%的彈性范圍。

（3）阻力降小，板上液層低，霧沫夾帶小。

（4）結構簡單，加工安裝方便。

（5）有自清洗作用，物料不易堵塞。

（6）采用多溢流復合塔盤針對提溜段液相負荷較大的情況，我們采用新型多溢流復合塔板。該塔盤是在斜孔塔板的基礎上研制開發的一種既有多降液管塔板多溢流結構等優點，又有斜孔塔板優點的復合型創新塔板，尤其適合液量較大的塔。新型多溢流復合斜孔塔板的特點是降液管由彼此平行的多根降液管構成，相鄰兩層塔板的降液管方向交錯90度，降液管底部懸掛在下層塔板的液層以上。與一般塔板比較，多溢流復合斜孔塔板有許多優點：溢流周邊增大，液體流動路程縮短，減少了水力梯度和堰位頭，同時由于溢流管懸掛在泡沫層之上，塔板的有效面積也有所增加，塔板的氣液負荷提高。

3.效果比較

脫苯塔優化改造2009年12月完成，2009年12月開始見效。

項目完成后，輕苯產品產量及收率得到大幅度提高，2010年3月輕苯收率達到0.87%，相比2009年3月0.78%提高了0.09%。

項目完成后，脫苯塔效率增加，提高了側線采出能力，降低了和凈煤氣含萘，2010年3月洗油含萘降低到9%，相比2009年3月12%降低了3%。

4.結束語

通過脫苯塔塔盤技術改造是成功的，脫苯塔處理能力和處理效果得到提高，輕苯收率增加了0.09%，洗油含萘降低了3%.提高了輕苯收率的同時減少了煤氣含萘，減少苯蒸汽的放散，改善了周邊環境。

參考文獻：

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