提高增塑劑裝置汽提塔分離效率的探討

吳軍

（愛敬(寧波)化工有限公司，浙江寧波315000）

提高增塑劑裝置汽提塔分離效率的探討

吳軍

（愛敬(寧波)化工有限公司，浙江寧波315000）

10萬t/a連續(xù)化增塑劑裝置汽提塔的分離效率的好壞，直接影響到塔底產(chǎn)品的純度,并且會(huì)影響到塔頂采出物料的組分組成，塔頂物料中辛醇和DOP（鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯）的含量多少會(huì)直接影響到酯化系統(tǒng)的反應(yīng)色值等指標(biāo)，同時(shí)高含量的DOP物料進(jìn)入酯化系統(tǒng)會(huì)帶來能耗的增加。通過對(duì)汽提塔K830塔的技術(shù)改造，有效地解決了此問題。

汽提塔；分離效率；增塑劑

增塑劑生產(chǎn)工藝基本包括兩種：連續(xù)式和間歇式，基本的生產(chǎn)系統(tǒng)包括：?jiǎn)熙セ到y(tǒng)、酯化系統(tǒng)、脫醇系統(tǒng)、中和水洗系統(tǒng)、汽提系統(tǒng)、脫色過濾系統(tǒng)等。其中的汽提系統(tǒng)是產(chǎn)品純度的最后把關(guān)的系統(tǒng)（汽提系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖見圖1）。

中和水洗后的粗酯溢流到粗酯罐B824，再由粗酯泵（P824A/B）打出，經(jīng)板式換熱器（W823A/B）與精酯泵（P831A/B）打出的熱酯換熱后，再經(jīng)加熱器（W829A/B）加熱到140℃以上，進(jìn)入汽提塔（K830）；K830系統(tǒng)真空度由真空泵（V833）提供和維持，在K830中粗酯與1．0MPa的直接蒸汽逆流接觸，在約5～10KPa壓力下汽提閃蒸(使低沸物、醇和大部分水隨蒸汽蒸發(fā)掉)后，再經(jīng)干燥塔K831（絕壓力1～3KPa，壓力由蒸汽噴射泵V831和K831直接蒸汽流量FIC-2734控制）進(jìn)一步真空閃蒸，使酯進(jìn)一步精制后(水、醇、低沸物含量進(jìn)一步降低)，可將K831的直接蒸汽微投，從而達(dá)到精制產(chǎn)品的目的，從K831塔底流到密封罐（B831）中，然后由精酯泵P831A/B打出，在換熱器中W823A/B與P824A/B泵打出的粗酯換熱冷卻后，再經(jīng)過W824冷卻至90～110℃，進(jìn)入脫色過濾系統(tǒng)攪拌器（R850）中。

塔頂氣體從K830塔頂依次進(jìn)入塔頂冷卻器W833A、W833B，氣相中的DOP、醇、水和大部分低沸物冷凝下來，流入分離罐（B833）中，油相(包括DOP、醇和低沸物)從B833上部溢流到醇收集罐B803，水相從底部流到水收集罐B825中；W833B中的未凝氣經(jīng)冷凝器W833C再次冷凝后進(jìn)入V833排入尾氣收集焚燒系統(tǒng)中，冷凝液進(jìn)B833油水分離，油相溢流至B803，水從底部流入B825再利用（中和水洗系統(tǒng)再利用）。

1 汽提系統(tǒng)存在的問題

1.1 K831底部出料DOP純度難以提升至99．5%以上，物料中辛醇含量偏高，產(chǎn)品純度難以滿足要求。

1.2 K830塔頂出料DOP含量高（大于70%），而辛醇含量低（小于10%），還會(huì)造成以下嚴(yán)重的后果：

A）一方面含有大量DOP的物料通過B833醇水分離罐分離后，油相返回到酯化系統(tǒng)B803，再次進(jìn)入酯化塔精餾，增加了酯化塔的負(fù)荷，使其中的循環(huán)醇難以得到有效的精制，極大影響到酯化系統(tǒng)中物料色值指標(biāo)；同時(shí)含有大量DOP的物料再次進(jìn)入酯化系統(tǒng)重新加熱升溫，浪費(fèi)了加熱能源，不利于節(jié)能。

B）另一方面含有大量DOP的物料通過B833醇水分離罐分離后，因?yàn)楹写罅緿OP的油相與水相密度差變小，油水分離困難（極易發(fā)生乳化現(xiàn)象），造成油相中含水高，水相中含油高的情況，水相從B833底部流至中和水洗系統(tǒng)的水罐B825后，造成B825中水質(zhì)變差，直接影響到中和水洗系統(tǒng)的效果；同時(shí)造成B825每隔一定時(shí)間就需要進(jìn)行頂油操作（將油相用水頂出），防止B825讓油相慢慢占據(jù)滿B825空間。同時(shí)從B833上部流至B803的乳化的油相物料中因?yàn)楹扛?含水物料進(jìn)入酯化塔會(huì)降低酯化塔的精餾效率，大量的水在酯化塔中與高溫物料閃蒸后造成酯化系統(tǒng)壓力激增，造成酯化釜生成水、低沸物等難以脫出。

2 解決汽提系統(tǒng)的方案和實(shí)施

針對(duì)以上由于汽提塔分離效率[1]低，給產(chǎn)品品質(zhì)提升和給酯化系統(tǒng)、中和水洗系統(tǒng)帶來的嚴(yán)重的影響，經(jīng)過充分論證，考慮只要解決汽提系統(tǒng)分離效率的問題，即提高K830塔分離效率，使塔底（K831）物料中DOP含量提升至99．5%以上，并且使K830塔頂物料中DOP含量降至10%以下就可以降低或消除以上的嚴(yán)重影響。

2.1 汽提系統(tǒng)改造方案

K830改造前示意圖見圖2，K830改造后示意圖見圖3

1）針對(duì)進(jìn)K830上部進(jìn)料分布盤[2，3]物料分布不良的現(xiàn)象，我們首先將塔內(nèi)液體分布盤降低至距鮑爾環(huán)填料的15cm距離，并且將分布盤上孔徑由原先的Φ12增加至Φ14；為避免分布盤上部的進(jìn)料管線太細(xì)會(huì)造成對(duì)盤上液體的沖擊，將塔內(nèi)管線由原先的一條DN50的進(jìn)料管線，更改為2條DN50的管線。

2）為增加對(duì)K830頂部大顆粒液滴的脫除效果，防止大顆粒液滴直竄入W823冷凝器，我們?cè)谒攦?nèi)部加裝了150mm厚的不銹鋼除沫網(wǎng)。

3）針對(duì)于K830中部通入塔內(nèi)的直接蒸汽分布不均勻的現(xiàn)象，我們將塔內(nèi)部直接蒸汽管線延長(zhǎng)至塔徑長(zhǎng)，并且在塔內(nèi)部管線上鉆制蒸汽分布孔（孔徑為Φ4mm，孔向向下，角度成120。兩排孔），這樣可有效地使向下噴射的蒸汽，在真空狀態(tài)下彌漫于整個(gè)塔內(nèi)部，以期達(dá)到與塔內(nèi)下落中的物料充分接觸的機(jī)會(huì)，增加精餾效果。

2.2 操作參數(shù)優(yōu)化

針對(duì)于不同的K830進(jìn)料負(fù)荷[4]，分別制定不同的進(jìn)料溫度、塔底物料溫度控制，同時(shí)K830中部直接蒸汽流量也應(yīng)隨塔進(jìn)料負(fù)荷的變動(dòng)而變動(dòng)見表1。

表1 不同產(chǎn)地的丁腈膠物理機(jī)械性能對(duì)比

3 結(jié)論

經(jīng)過對(duì)汽提系統(tǒng)的技術(shù)改造，特別是對(duì)K830塔內(nèi)部塔內(nèi)件的改造，有效的提高了K830塔的分離效率（分析數(shù)據(jù)見表2），塔頂物料DOP含量得到了明顯的降低，塔底物料（分析產(chǎn)品指標(biāo)）DOP含量也得到了提高，并且塔底物料辛醇含量得到有效的降低，產(chǎn)品色值等指標(biāo)也得到大幅度削減。B833的乳化現(xiàn)象得到了有效的消除，B825中水相上部的油層得到大幅度削減。

表2 K830改造前后塔頂和塔底物料分析指標(biāo)對(duì)比

［1］ 侯麗新．板式精餾塔．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000年5月．

［2］ 徐世民，張燕化，任艷軍．塔填料及液體分布器[J]．化學(xué)工業(yè)與工程，2006，（1）：75．

［3］ 秦總根，涂偉萍．填料塔內(nèi)液體分布器的改造與探討[J]．化學(xué)工業(yè)與工程，2003，（6）：397．

［4］ 張健春，岳金彩，鄭世清．DOP裝置汽提工序的研究[J]．精細(xì)石油化工進(jìn)展，2002,（10）：45．

Improve the separative efficiency of the plasticizer continuous plant’s the stripping tower

WU Jun
(Aekyung(Ningbo)Chemical Co.,Ltd.,Zhe Jiang)

The product purity and the constituents coming from the top tower would be influenced because of the separative efficiency of the plasticizer continuous plant’s the stripping tower．It would effect the colour of the reactors’product,and it would increased energy consumption．The question had be solved through the

reconstruction of K830．

the stripping tower;the separative efficiency;plasticizer

book=2010,ebook=167

10．3969/j．issn．1008-1267．2010．04．014

TQ414

B

1008-1267（2010）04-038-03

2010-03-29

吳軍，高級(jí)工程師，1996年畢業(yè)于青島化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系工業(yè)分析專業(yè)，從事增塑劑技術(shù)及管理和相關(guān)行業(yè)研究工作。