影响负压精馏塔真空的因素及对策

王美英 ,牛雪梅

(河南神马尼龙化工有限责任公司 ,河南平顶山 467013)

影响负压精馏塔真空的因素及对策

王美英 ,牛雪梅

(河南神马尼龙化工有限责任公司 ,河南平顶山 467013)

分析、判断影响负压精馏塔真空的主要因素,并介绍相应的对策,从而确保负压精馏塔的稳定运行。

负压精馏塔 ;真空度 ;原因 ;对策

负压精馏塔目前被广泛地应用到化工生产领域,由于其操作压力在真空下进行,被分离的混合物系的沸点降低,从而大大降低了液体混合物的分离难度,而且蒸汽消耗量低,生产成本低廉,是应用较为广泛的一种精馏方式。但负压精馏与其他常压和加压精馏方式相比,由于精馏塔的操作压力低于大气压,操作条件控制难度较大,一旦真空度发生波动,将直接导致精馏塔的回流比,精馏塔的顶、底压力及顶、底的采出量发生波动,从而影响到精馏塔的分离提纯效果。因此,在进行负压精馏塔的实际操作过程中如何控制好其真空度,在保证负压精馏塔的安全、稳定、高效、节约能耗、降低成本、稳定产品质量方面,具有重大的意义。下面就影响负压精馏塔真空的因素及对策进行简单的介绍。

1 影响负压精馏塔真空的因素

1.1 抽真空夹套管线伴热不良

在化工生产中由于物料性质的影响,流体输送的管道大多采用夹套管线,夹套管线的伴热介质为温水或蒸汽伴热以防止物料结晶管线堵塞。而一旦出现伴热不良导致抽管线堵塞时,精馏塔的真空将无法通过真空喷射泵来保持,从而导致精馏塔真空度持续上升,进而使得精馏塔内轻组分的上升阻力增大,精馏塔液位上升,回流量降低。

1.2 蒸汽喷射泵喷嘴冲刷磨损

负压精馏塔的真空一般采用蒸汽喷射泵来维持,其结构简单,性能稳定可靠,使用方便。其工作原理是：喷射泵是由工作喷嘴和扩压器及混合室相联而组成。工作喷嘴和扩压器这两个部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。气流通过喷嘴可将压力能转变为动能。工作蒸汽压强和泵的出口压强之间的压力差,使工作蒸汽在管道中流动。在这个特殊的管道中,蒸汽经过喷嘴的出口到扩压器入口之间的这个区域(混合室),由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区。此处的负压要比工作蒸汽压强和反压强低得多。此时,被抽气体吸进混合室,工作蒸汽和被抽气体相互混合并进行能量交换,把工作蒸汽由压力能转变来的动能传给被抽气体,从而来维持负压精馏塔的真空。蒸汽喷射泵在工作过程中由于高速流动的蒸汽对喷嘴的冲刷,工作时间长后易出现喷嘴磨损的情况,这样就导致蒸汽喷射泵的效率降低,从而导致负压精馏塔的真空度缓慢地升高。

1.3 蒸汽喷射泵的冷凝器冷却水水量不足

负压精馏塔一般较多采用高真空装置,通常需要采用多级抽真空的方式,在真空系统中一般都有冷凝器,冷凝器的作用是将混合物中的可凝性蒸汽部分凝结排除,以减少下级喷射器的负荷,而且可凝性蒸汽由于大多为有机物需要回收利用,为了便于回收利用其安装位置较高,一旦冷凝器的循环冷却水量发生波动流量下降,必将导致负压精馏塔的真空突然升高。

1.4 负压精馏塔系统的夹套管线伴热内漏

在实际化工生产中,由于有些液体混合物组分中凝固点较低,为防止物料在管线流动过程中结晶堵塞,其管线大多采用温水或蒸汽伴热,但由于受部分夹套管线内管介质高温度下物料腐蚀的影响,易在夹套内管的焊缝处出现泄漏,使夹套内的蒸汽进入负压夹套内管流动的物料中,而导致精馏塔真空波动性升高。

2 影响负压精馏塔真空因素的对策

2.1 抽真空夹套管线伴热不良对策

在实际化工生产过程中,精馏塔的真空系统大多为多个精馏塔并联一个一级或多级蒸汽喷射泵保持真空 ,当负压精馏塔的真空由于抽真空夹套管线伴热不良,管线堵塞导致真空高时,自会是多个精馏塔并联保持真空的其中一个负压精馏塔的真空缓慢升高,其塔顶温度及真空度偏高,回流量有所降低,但塔底的真空度变化相对不明显。这时可对抽真空夹套管线伴热情况进行排查,若管线采用温水伴热,出现此种情况主要是其供水压力波动导致伴热温水有气体夹带,只需稳定温水压力并排气后即可消除。若抽真空管线采用蒸汽伴热,则只需确认其蒸汽伴热疏水器工作正常即可消除。

2.2 蒸汽喷射泵喷嘴冲刷磨损对策

一般情况下,蒸汽喷射泵同时对几个负压精馏塔并联保持真空,一旦蒸汽喷射泵喷嘴冲刷磨损,效率降低时必将对多个负压精馏塔的真空产生影响,所以在实际生产过程中,当多个负压精馏塔的真空同时出现缓慢上升时,但由于该过程是一个长时间的累积过程,首先表现出来的是多个负压精馏塔的真空调节阀开度缓慢上升,不会出现真空度突然升高,此种情况比较容易判断。出现该种情况时可将真空喷射泵切换至备台拆检修补或更换喷嘴即可。

2.3 蒸汽喷射泵的冷凝器冷却水水量不足对策。

因为蒸汽喷射泵的冷凝器冷却水水量不足,可凝性蒸汽部分凝结排除不充分,下级喷射器的负荷增加而出现的真空高时,其累积到一定程度将会导致该系统的多个负压精馏塔真空突然升高。出现此种情况时及时确认对应的循环水的流量及压力,如果发生波动,及时稳定供水压力并关闭冷却水回水阀排气后即可消除。

2.4 负压精馏塔系统的夹套管线伴热内漏的对策

负压精馏塔系统的夹套管线伴热内漏而产生的高真空,由于夹套伴热介质(水)的特殊性其真空是波动上升的,并且回流量影响很大且降低明显,增大塔顶采出时其负压精馏塔的真空会明显下降,由于夹套管线系统大、管线长且错综复杂难以进行具体判断确认,但只要认真总结分析还是能从中找出一定规律来的。首先,从理论上进行大致判断,夹套内管的腐蚀相对而言是介质的腐蚀性较高的液体易发生,而且在实际生产过程中,温度越高腐蚀介质的浓度越高易发生夹套内管泄漏,而其泄漏的部位大都是弯头、法兰等管件连接的焊缝处,直管段不易发生。因此可据此分析来缩小排查范围,通过逐一关闭管线伴热,而且还要关闭其疏水器的前置手阀,防止与大气联通进入空气来进行排查确认具体位置。

3 结论

通过上述分析可以看出,在实际生产过程中只要我们能通过现象找出其本质,便不难判断确认处理,从而及时发现异常,消除隐患,尽快恢复负压精馏塔的稳定运行,并且实现精益化操作,节约能耗、降低成本、稳定产品质量控制,确保装置的安全、稳定、高效运作。

TQ053.2

B

1003-3467(2010)16-0081-02

2010-07-21

王美英(1984-),女,助理工程师,从事化工工艺工作,电话：(0375)3816212。