炼油装置常压塔和芳烃联合装置抽余液塔运行分析和技术对策

模拟分析：我们请华东理工大学的研究人员利用空气-水系统，测定了开孔率为12.3%,板间距600mm,出口堰高30mm的导向浮阀塔板液流强度和阀孔动能因子对塔板压降的影响。试验结果绘于下图，由图可以看出，在液流强度一定和塔板结构已定的前提下，在浮阀全开以前，塔板压降几乎不随阀孔动能因子变化而变化；在浮阀全开后，塔板压降随阀孔动能因子增大而增大。阀孔动能因子计算公式如下：Fo＝[VS/（0.25πD2N）]ρ0.5式中：Fo，气体通过阀孔时的动能因子；VS，上升气体量，m3/s；D，阀孔直径，m；N，阀孔数；ρ：气体密度，kg/m3；如果常压塔顶部塔板结垢堵塞的假设成立，就相当于塔板的开孔率下降,塔板上的阀孔数N下降。根据上述公式，并结合图形，可推出在气液相负荷不变和塔板结构已定情况下，塔板的动能因子Fo增大，塔板的压降将相应增大。

T204塔盘示意图见左图规格尺寸为：7000/φ8000×51950（切），该塔塔盘原为美国一家合资公司在国内生产的四溢流浮阀塔盘，降液管采用悬空式降液管，全塔共计69层塔盘，其中精馏段34层，提馏段35层。左图为原先的抽余液塔四溢流浮阀塔盘模拟与实际工况对比：由于现有的程序无法计算悬挂式降液管塔板的水力学特性，只能根据以常规浮阀四溢流塔板进行计算。模拟的水力学数据表明，精馏段存在一定的漏液，塔板效率非常低，只有34.7％。根据实际工况分析，造成抽余液塔分离效率低可能有两个原因：①由于塔盘上液体分布不均匀造成局部大量泄漏，液体严重返混导致效率大幅下降。对于大直径四溢流塔板，液体不均匀分布是导致塔板效率大幅度下降主要原因②由于液体通过悬挂式降液管底孔流量较大，降液管底孔开孔不均匀，局部液体集中，直接冲击到塔盘上，漏到下层塔板，造成液体返混，导致效率下降。同时，由于局部大量漏液，会导致塔盘上液层高度下降，汽液接触减少，传质效率下降。全塔压力降不高，反映出这种可能性很大。实际工况数据表明，负荷增加，尽管回流比增加，塔盘效率不能提高，反而下降，可见该塔的水力学性能和塔板效率存在问题，加大负荷造成的漏液对效率的影响更大。

改造方案的确定：改造方案的基本思想是利用现有四溢流，等活性面积塔板的基本结构，将现有的悬空降液管改为倾斜式降液管，并适当调整降液管面积，平衡四溢流塔板的汽液流动。为增加该塔操作过程中的抗波动能力，将现有塔盘更换为复合孔微型浮阀塔盘。另外，对该塔的一些关键内件，如进料分布器、再沸器蒸汽返回分布器、回流分布器等进行改造。产品质量和分馏效果：T204改造后，塔底、侧线产品质量基本稳定，组成正常，能够满足生产要求。①侧线中PDEB含量实际分析小于10ppm，低于工艺包规定的25ppm。②塔底物流中各种二甲苯含量实际分析都小于10ppm，低于工艺包规定的塔底二甲苯含量50ppm。③根据实际操作数据对T204进行了工艺模拟，该塔塔盘效率为75%左右。

改造后装置进行110％负荷工况标定，该塔运行正常，温度梯度分布较好，塔压无异常波动，能控制在0.04±0.01MPa。回流比按0.73±0.03（wt%，对进料）控制，实际回流比为0.70左右,达到了理想的分离效果，塔顶、塔底产品纯度均达到或超过了设计参数的要求。