高压法三聚氰胺装置汽提塔液泛原因及处理措施

2011-04-23 01:37赖华龙
海峡科学 2011年2期
关键词:塔板汽提塔三聚氰胺

赖华龙

高压法三聚氰胺装置汽提塔液泛原因及处理措施

赖华龙

三明职业技术学院

在高压法三聚氰胺的生产过程中,汽提塔经常遇到液泛问题,导致工况出现剧烈波动,系统紊乱,严重时必须减负荷。如何快速、正确处理汽提塔的液泛,使其尽快回到正常操作状态,对系统高负荷稳定运行具有重要意义。该文分析了汽提塔产生液泛的原因,提出了尽快处理液泛的可行操作方法。

高压法 三聚氰胺 汽提塔液泛 处理措施

1 前言

在高压法三聚氰胺装置的生产过程中,满负荷生产时,较经常遇到的问题之一,是汽提塔产生液泛。液泛严重时,将产生严重后果,主要有:一是汽提塔本身工况紊乱,空液位、超压、塔压差超大,无法正常运行;二是液相后工序空槽,迫不得已减负荷;三是气相后工序带液,吸收塔满液。这些现象如果处理不好,将迫使系统减负荷运行,造成一定经济损失。本文分析了产生液泛的原因,并提出快速有效的处理措施。

2 液泛原因分析

2.1 汽提塔工艺流程及示意图

图1 汽提塔工艺流程图

含有三聚氰胺、NH3、CO2的水溶液(165℃、2.5MPa),自激冷塔底部出来,经过激冷塔的液位调节阀LV1177控制后,进入汽提塔,汽提塔内共有36块塔板,进料位置在第32块塔板,溶液压力减为0.5MPa。此时溶液中部分NH3、CO2气化;溶液剩余部分沿汽提塔塔板下降。汽提塔塔底设有加热器,由FV1217控制进入加热器的中压蒸汽(MS)流量(还有一股加热蒸汽由精馏塔底液体闪蒸而来)。汽提塔底部产生的上升蒸汽,与塔内下降的液体发生热质传递,使液体中的NH3、CO2组分不断下降。塔底基本不含NH3、CO2的三聚氰胺溶液,经汽提塔的液位调节阀LV1225控制后,送入储槽再进入精制系统;而溶液中解析出来的NH3、CO2气体,从汽提塔顶部经汽提塔的压力调节阀PV1211控制后,进入后工序的吸收塔进行NH3、CO2的吸收。

汽提塔底部温度控制在158℃,由FV1217调节;底部液位由LV1225调节;全塔压力控制在0.5MPa,由PV1211调节;同时进料口与塔顶之间有压差指示PDI1201,进料口与塔底之间有压差指示PDI1202。

2.2 液泛的产生

满负荷生产时,正常情况下是不会产生液泛的。但由于工况的波动,比如精馏塔底液体闪蒸蒸汽量发生变化、加热的MS压力发生变化、汽提塔进料量发生变化等,均会使汽提塔的气液热质传递发生变化,从而影响汽提塔的工况。

汽提塔工况发生变化后,主要通过FV1217调节。这时塔内上升蒸汽量就发生了变化。当上升蒸汽量超过塔的负荷时,液体被蒸汽托住,无法靠重力流到塔底,这时就产生了液泛。此时塔底液位迅速下降,同时塔的下段压差PDI1202迅速上升,这是液泛的第一个现象。

若液泛继续,则液体会满至塔顶,这时除了前面的现象外,上段塔压差PDI1201急剧上升,液体从塔顶沿气相管道进入吸收塔,会导致吸收塔的液位迅速上升。同时,产生液泛后,液体在塔板上不流动,液体中的三聚氰胺会沉积在塔板上,也导致汽提塔的两个压差居高不下。

3 处理液泛的方法

液泛的产生是相当快的,一不留神汽提塔的工况就相当恶劣了。产生液泛后如何尽快处理,是值得研究的。从前面的分析可知,汽提塔的工况正常有两层含义:一是汽提塔的指标(温度、压力、液位)恢复正常;另一是汽提塔的两个压差恢复正常。如果压差没有恢复正常,那么说明塔板上仍然残留了沉积的三聚氰胺,汽提塔内的汽液通道将减少,此时就算温度、压力、液位等指标恢复正常,也非常容易再次发生液泛现象。所以液泛处理的难点,在于如何把沉积在塔板上的三聚氰胺清除下来。

通过LV1177与FV1217的协同操作,可以控制汽提塔的下降液体量和上升蒸汽量,从而清除塔板上的三聚氰胺。LV1177全开、FV1217全关时,下降液体量最大,上升蒸汽量最小,对塔板上的三聚氰胺有冲刷作用;当激冷塔快空液位时,反向操作,即LV1177全关、FV1217全开,此时下降液体量最小,上升蒸汽量最大,对塔板上的三聚氰胺有加热溶解作用。不断反复进行这样的操作,汽提塔塔板上的三聚氰胺将很快清除。

在处理液泛时,重点要关注汽提塔两个压差的变化。当压差降到比正常值略高时,就可以恢复正常的工况了。同时,处理过程中还应注意激冷塔液位不能过低或满液,汽提塔不要继续满液到吸收塔,汽提塔不要空液位。按照上述方法处理,通常10~20分钟汽提塔可以恢复正常。

4 结束语

通过以上液泛处理方法,可以快速恢复汽提塔的工况,避免全系统减负荷,从而确保全系统高负荷稳定运行,创造一定经济效益。

[1] 陈敏恒,丛德滋,方图南,齐鸣斋.化工原理[M]. 北京: 化学工业出版社 2000.

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