高效塔內件在重苯提萘精餾裝置擴產改造中的應用

劉革芹，齊向娟

（1.唐山寶順化工有限公司，河北唐山063000；2.天津大學化工學院，天津300072）

高效塔內件在重苯提萘精餾裝置擴產改造中的應用

劉革芹1，齊向娟2

（1.唐山寶順化工有限公司，河北唐山063000；2.天津大學化工學院，天津300072）

采用耐堵浮閥塔盤與高效填料塔內件，優化調整雙效熱耦合精餾流程改造重苯提萘精餾裝置，使重苯原料處理量由2萬t/a擴產至4萬t/a，工業萘產品結晶點由原來的72℃提高至76.5℃以上，副產工業甲基萘產品，降低了生產能耗，提高產品質量，穩定了系統操作。

重苯;萘;甲基萘;高效填料及塔內件;雙效精餾

1 前言

河北省一公司重苯提萘連續精餾裝置，原設計處理能力為2萬t/a，隨著市場需求量的快速增長，生產規模已難以滿足市場需求，欲進行擴產提質改造。經反復論證及對比選擇，該公司采用耐堵浮閥塔盤與高效填料塔內件，雙效熱耦合精餾工藝進行此次擴產改造，本文介紹該改造過程。

2 重苯提萘精餾裝置原狀

重苯提萘精餾裝置設計處理能力為2萬t/a，采用兩塔流程，初餾塔直徑1200，內裝30層并流塔板，板間距400mm，兩段350Y型板波紋填料；萘精餾塔直徑1200，內裝70層并流傳質塔板，板間距400mm。初餾塔操作壓力：20kPa；萘精餾塔操作壓力：120kPa。其工藝流程圖見圖1。

圖1 重苯提萘精餾裝置改造前工藝流程圖

3 改造方案

此次改造重苯提萘精餾裝置處理量需提高至4萬t/a。設計方在優化原有換熱流程的基礎上，優化各個設備結構，其中個別設備進行重新設計和制造。原設計的換熱器折流擋板方位及缺口尺寸十分不合理，本次進行了改造；其中關鍵是耦合再沸器的設計和改造，改造后的換熱器面積是原設計的50%左右，經生產實踐檢驗，完全滿足工藝要求，產品處理量和產品產量都得以提升。

根據改造的氣液負荷，設計方采用耐堵浮閥塔盤與高效填料塔內件對原有的兩塔進行改造，以使其滿足改造后的氣液負荷要求和分離要求。

初餾塔直徑1200mm，原塔盤和填料已不能滿足擴產后要求，將原有塔盤更換為耐堵浮閥塔盤；將原填料更換為高效規整填料；更換液體分布器、液體收集器。

萘精餾塔直徑1200mm，原塔盤已不能滿足擴產后要求，將進料以下原有塔盤更換為耐堵浮閥塔盤（塔盤受液盤改為平置形式），進料以下塔盤焊接件利舊；進料以上改造設置三段高效規整填料；設置液體分布器、液體收集器、填料壓圈、填料支撐各3套。為盡量節省改造費用，對精餾單元的精餾塔筒體不做更換及外部大的改造。

改造后的工藝流程圖見2。

改造后兩塔采用熱耦合操作，提高初餾塔的操作壓力、降低萘精餾塔的操作壓力，匹配兩塔操作溫度，萘精餾塔塔頂氣相為初餾塔塔釜提供熱源，從而降低大幅降低操作能耗；在萘油產品達到合格標準的情況下，可使塔釜殘液含萘量大幅減少，提高重苯原料的利用率。

擴產后本精餾裝置共使用塔器2臺，容器7臺，換熱器9臺，輸送泵17臺。工藝設備共計36臺，其中定型設備19臺，非定型設備17臺。除對原有設備進行利舊處理之外，新增各類設備共14臺。

圖2 重苯提萘精餾裝置改造后工藝流程圖

4 改造效果

本次擴產改造的原料組成與原設計的原料組成發生了較大的變化，主要表現為輕組分含量較之原設計有了明顯的增加，萘含量相對減少，重組分含量增加。擴產改造的設計組成與原設計組成的如表1所示。

表1 重苯原料的組成變化情況

由于輕重組分含量均增加明顯，且重組分中甲基萘的含量達到了總量的約29%，因此，改造后工藝需加大初餾塔的處理能力，側線采出富茚流股，并在萘精餾塔下部開側線，副產工業茚及甲基萘產品以提高重苯原料的利用率。

改造后，處理能力大幅提高，改造前后主要操作參數比較見表2。

表2 改造前后主要操作參數對比情況

5 改造效果分析

由改造前后操作參數對比分析，采用耐堵浮閥塔盤與高效規整填料及塔內件顯著提高了重苯提萘精餾系統初餾塔及萘精餾塔的處理能力和分離效率，對系統擴產、節能降耗及穩定操作起了至關重要的作用。

改造后的熱耦合精餾工藝，提高了初餾塔的操作壓力、降低了萘精餾塔操作壓力，實現兩塔的完全熱耦合操作，萘精餾塔塔頂蒸汽給初餾塔塔釜再沸器提供熱源，僅萘精餾塔塔釜采用洗油管式爐間接加熱，即：初餾塔塔釜再沸器同時也是萘精餾塔塔頂冷凝器，每噸工業萘產品能耗由改造前的0.94mkcal/h降低為改造后能耗為0.75mkcal/h的，能耗大幅降低，產品單耗降低約20%。改造后，兩塔進料以下采用耐堵浮閥塔盤，延長了裝置的操作時間。改造前該套裝置平均30d左右停車清理塔盤和降液管，改造后該裝置已平穩運行近一年半的時間，還未因塔盤段壓降太大無法正常操作而進行停工檢修。

改造后工業萘產品結晶點由改造前的72℃提高到改造后的76.5～77.5℃左右，輕油及排放的釜殘中萘含量明顯降低。提高了工業萘的產品質量和收率。

根據改造后原料變化，調整精餾系統工藝流程，粗餾塔側線采出富茚餾分，每小時采出量為1100kg，該餾分可以進一步精制得到純茚產品，該產品附加值較高；萘精餾塔設側線采出甲基萘餾分，每小時采出量為1200kg。上述兩個副產品，大幅提高了原料利用率。

6 結論

6.1 采用耐堵浮閥塔盤與高效規整填料改造重苯提萘精餾系統，系統原料處理能力由2萬t/a提高至4萬t/a，達到了擴產改造目的，且大幅延長了系統穩定操作時間。

6.2 優化調整的完全熱耦合精餾工藝大幅度降低了精餾系統操作能耗，產品單耗降低可達25%。

6.3 工業萘產品結晶點由72℃提升至76.5℃以上，裝置外送的輕油和釜殘中萘含量大幅降低，提高了產品質量和收率。

6.4 增加了富茚和工業甲基萘副產品，提高了重苯原料的利用率。

·信息·

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10.3969/j.issn.1008-1267.2016.06.010

TQ241.5+2

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1008-1267（2016）06-0022-03

2016-06-30