詳細(xì)介紹
脫苯塔 洗苯塔
一、 概 述
脫苯塔從屬于解吸塔,是使溶解于洗油溶劑中的苯族烴通過熱載體的直接接觸傳熱而揮發(fā)釋放出來的操作設(shè)備。
工作原理:采用一般的熱載體過熱蒸汽作為加熱劑,使洗油液面上粗苯的平衡蒸汽壓大于熱載體中粗苯的分壓,汽液兩相逆流接觸,進(jìn)行傳質(zhì)傳熱,從而使粗苯逐漸從富油中釋放出來,在塔頂?shù)玫奖秸羝c蒸汽的混合物,在塔底得到較純凈的貧油。
本設(shè)備一般與洗氨塔、洗苯塔、管式爐等其它設(shè)備共用,在蒸餾過程中通入的直接蒸汽為高度過熱蒸汽。因此,直接蒸汽用量對于脫苯蒸餾操作有極為重要的作用。
二、結(jié)構(gòu)特征及分類
脫苯塔按其內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為板式塔和填料塔。板式塔由塔體和塔內(nèi)件(塔盤)構(gòu)成,常用的板式塔盤有篩板塔盤、浮閥塔盤和泡罩塔盤(圖1);填料塔由塔體、填料層和液體分布裝置等構(gòu)成(圖2)。
填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備,兩相組成沿塔高連續(xù)變化,在正常操作狀態(tài)下,氣相為連續(xù)相,液相為分散相。
我公司生產(chǎn)的脫苯塔,多是以圓形泡罩、CJST垂直泡罩或浮閥塔為內(nèi)件的板式塔,按筒體內(nèi)各部分的作用分為貧液槽段(有的設(shè)備不設(shè),視要求而定)、粗鎦段和精鎦段幾部分。一般在粗鎦段設(shè)置17層塔盤,在精鎦段設(shè)置13層塔盤。
板式脫苯塔有裙座、塔體、塔內(nèi)件、塔釜、吊柱、接管等組成,塔內(nèi)件均為不銹鋼件,主要有蒸汽分布器、塔板、泡罩或浮閥。脫苯塔的外
圖1 圖2
殼為不銹鋼材質(zhì),分為2-3節(jié)制作,并由現(xiàn)場焊接成一體。
圓形泡罩塔板和CJST垂直泡罩塔板各有其特點(diǎn),在脫苯塔內(nèi)可以單用,也可以互用。
1、圓形泡罩塔板的氣液接觸示意圖如下:
特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn)是操作穩(wěn)定,彈性較好、板效較高,能避免臟污堵塞以及查料較為充分等;弱點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高,氣體通過每層塔板的壓降大等。
2、CJST垂直泡罩塔板的氣液接觸示意圖如下:
特點(diǎn):
① 效率高:塔內(nèi)設(shè)多層(20層以上)塔盤,塔頂氨汽濃度可達(dá)20%以上,氨蒸脫率達(dá)98%(傳統(tǒng)蒸氨塔一般低于90%),抗堵塞,運(yùn)轉(zhuǎn)周期長。
② 處理能力大:霧沫夾帶極少,板上流動(dòng)的液體基本上為不含氣體的清液,降低
了降液管液泛的可能。
③ 操作彈性好:改進(jìn)了泡罩、篩板等塔盤鼓泡的傳質(zhì)方式,氣液以噴射形式進(jìn)行
接觸,產(chǎn)品質(zhì)量幾乎不受氣液負(fù)荷波動(dòng)的影響,操作穩(wěn)定。
④ 抗堵塞能力強(qiáng):由于塔板板孔較大且無活動(dòng)部件,一般不易被較臟或粘性物料堵塞。另外,氣液是在噴射狀態(tài)下離開帽罩的,氣速較高,對罩孔本身有較強(qiáng)的自沖洗能力,不會(huì)堵塔。
⑤ 檢修方便。塔內(nèi)的塔板與梁的連接方式是采用的螺栓固定,便于檢修,尤其在更換塔盤時(shí),不用拆塔節(jié),通過人孔就可完成,可節(jié)省檢修費(fèi)用。
三、設(shè)計(jì)原則及選用依據(jù)
1、設(shè)計(jì)原則:脫苯塔的工作介質(zhì)為苯蒸汽、苯洗油、洗油;
設(shè)計(jì)壓力:≤0.1Mpa;設(shè)計(jì)溫度: 200℃
材質(zhì)選擇:碳素鋼材料為Q235C和Q245R,不銹鋼材料為304(0Cr18Ni9)。
設(shè)計(jì)規(guī)范:JB/T4710-2005《鋼制塔式容器》。
2、選用依據(jù):
脫苯塔選擇應(yīng)考慮的因素有:物料性質(zhì)、操作條
件、塔設(shè)備的性能,以及塔設(shè)備的制造、安裝、運(yùn)輸
和維修等。
脫苯塔的制造和檢驗(yàn)參考標(biāo)準(zhǔn):SH3098-93《石油
化工塔器設(shè)計(jì)規(guī)范》。
四、安裝、使用和維護(hù)
1、脫苯塔的安裝
① 安裝地點(diǎn)的選擇必須保證操作、檢修、拆裝方便等。
② 地基安裝圖要以塔底外徑和地腳螺栓的位置及大小來制作,注意低裙座的脫
苯塔其基礎(chǔ)必須相應(yīng)加高(一般增加高度4/5米)。
③ 本設(shè)備制作一般為筒體2-3節(jié),節(jié)與節(jié)之間配置保箍。現(xiàn)場安裝時(shí),按脫苯塔的重量選好吊裝設(shè)備和工具,根據(jù)總裝圖的要求依次組裝整塔,并保證塔板水平度和塔身的垂直度,然后再施焊。
④ 放置塔底座時(shí),用水平儀檢查底座上平面的水平度,并保證水平度在整個(gè)平面上允差為3mm,然后固定底座,擰緊螺母。
⑤ 安裝過程中必須隨時(shí)核實(shí)其垂直度,架設(shè)完畢的塔體實(shí)際軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差不大于塔體高度的1/1500,局部彎曲不大于被測長度的1/750。
⑥ 塔身垂直度:塔節(jié)安裝中,每隔2節(jié)用鉛垂法檢查一次塔身的垂直度,總安裝完后再檢查一次。
其傾斜度允許值為塔高的1/1000,為≤15mm,否則,將會(huì)導(dǎo)致不水平和在塔板上造成死區(qū),從而降低塔盤的效率。
⑦ 整塔整體方位和局部方位的公差均以塔底圓周為基準(zhǔn)進(jìn)行測量,為≤15mm?! ?/span>
⑧ 已有鋼結(jié)構(gòu)或混凝土框架的平臺(tái),應(yīng)注意脫苯塔各管口位置不得與平臺(tái)相接;現(xiàn)場焊接的平臺(tái)(或梯子)應(yīng)在全塔安裝焊(聯(lián))接調(diào)整后再焊接,且應(yīng)躲開各管口。
⑨ 整塔安裝時(shí),應(yīng)加設(shè)避雷接地裝置。
2、脫苯塔的試車及運(yùn)行
① 試車前應(yīng)查閱圖紙有無特殊要求和說明,銘牌有無特殊標(biāo)志,對試壓、試車程序有無特殊要求等。
② 塔身的試車工作應(yīng)由熟悉工藝流程人員進(jìn)行操作。
③ 試車前應(yīng)清洗整個(gè)系統(tǒng),并在入口接管處設(shè)置過濾網(wǎng)。
④ 系統(tǒng)中如無旁路,試車時(shí)應(yīng)增設(shè)臨時(shí)旁路。
⑤ 因設(shè)備出廠時(shí)已做水壓試驗(yàn),現(xiàn)場安裝完畢后,可只作保箍焊接處的滲漏試驗(yàn)。
⑥ 試運(yùn)行:整個(gè)系統(tǒng)安裝完畢后,用泵送入水,塔底進(jìn)氣管送進(jìn)蒸汽(少量的),
檢查各部位有無跑、冒、滴、滲、漏現(xiàn)象,若有則進(jìn)行檢修,直到排除為止。同時(shí)觀察塔盤的工作狀況,檢查各儀表及安全設(shè)施是否齊全、好用。
⑦ 試車過程中,應(yīng)緩慢升溫和降溫,避免造成壓差過大和熱沖擊。
⑧ 脫苯塔不得在超過圖紙規(guī)定的壓力下運(yùn)行。
⑨ 試車完畢,全塔按要求保溫(視鏡、接管除外)。
3、脫苯塔的使用和維護(hù)
① 開車時(shí),先把塔底的放空閥打開,排出塔內(nèi)的空氣后關(guān)閉。
② 有條件時(shí),應(yīng)放盡塔釜余液,泄除余壓,并用清水洗塔,置換氮?dú)饣蚩諝?,合格后方可進(jìn)行工作;無條件時(shí),放盡塔釜余液后泄除余壓,用蒸汽蒸塔。
③ 進(jìn)油要求平穩(wěn),升溫速度要緩慢,閥門調(diào)節(jié)要勤、慢。
④ 停車時(shí)先停止進(jìn)油,并放盡釜液,用蒸汽蒸塔15-20分鐘后排空。
五、故障分析與排除:
試產(chǎn)及生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的故障,可能原因分析及處理方法如下,僅供參考:
故 障 | 可 能 原 因 | 處 理 方 法 |
塔底跑苯 | 1. 底部溫度低,氣量不足 2. 塔板有漏損 3. 塔底液位忽高忽低 | 1. 增大進(jìn)氣量 2. 停塔檢修 3. 穩(wěn)定液位高度 |
中部溫度過低 | 1. 塔中存氣多 2. 塔底貧油過多 3. 塔底溫度低,壓力不足 | 1. 增大進(jìn)氣量 2. 放出多余貧油 3. 增加蒸汽量 |
中部溫度過高 | 4. 塔中存氣少 5. 塔頂排出苯汽量過大 6. 塔底壓力太高 | 4. 減少取苯量 5. 調(diào)整整塔操作 6. 減少蒸汽量 |
無回流或回流少 | 1. 回流管不通暢或無傾斜 2. 塔內(nèi)壓力高,回流下不來 3. 回流柱中有冷氣 | 1. 檢修回流管 2. 降低進(jìn)汽壓力 3. 開閥放氣 |
提不出苯來 | 操作不穩(wěn),塔溫不穩(wěn) | 穩(wěn)定操作 |
脫苯塔淹塔 | 貧油系統(tǒng)堵塞或閥門掉板,富油流量過大。 | 調(diào)整富油流量和貧油系統(tǒng),嚴(yán)重時(shí)停工檢修。
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鹽城市海韻環(huán)境工程技術(shù)有限公司 60—120萬噸/年焦?fàn)t(冷鼓工段、脫硫工段、硫氨工段、洗脫苯工段、)的工程設(shè)計(jì)、設(shè)備供貨、安裝服務(wù)。