氯化苯生产中分馏装置的运行要求及保护措施

赵 玄

（济宁中银电化有限公司，山东 济宁272121）

氯化苯是重要的化工原料和有机中间体，也是氯碱生产系统中平衡氯气的重要耗氯产品。氯化苯生产中分馏装置是对中性、干燥的氯化液进行分离，氯化液是由苯、氯化苯、多氯苯组份组成，所以需要经过2 步分馏才能得到较纯的氯化苯，第一步分馏称为粗馏，第二步分馏称为精馏。

1 粗馏装置基本工艺流程及运行要求

1.1 粗馏装置的工艺流程

粗馏是将氯化液加热至泡点状态，进入粗馏塔，通过常压蒸馏分离，由塔顶得到较纯的苯蒸汽，经冷凝器冷却，成为常温液相苯，再氯化生产氯化苯。塔釜中物料为氯化苯、二氯苯及不到0.01%的苯，成为粗氯苯，这一个蒸馏过程简称为粗馏。

1.2 粗馏装置的运行要求

1.2.1 控制粗馏塔塔压

氯化苯生产中粗馏为常压蒸馏，影响塔压的因素有很多，（1）塔釜温度过高，塔釜液位面过高等均会使塔压升高，必须相应地降低塔釜温度，或增大塔釜采出量；（2）进料量过大，或进料时预热器温度过高，会产生大量汽化物料，也会使塔压过高，所以应减小进料量或降低预热器温度；（3）塔顶分凝器冷却水量过大，使回流量过大，或塔顶温度过高，也为增加塔压，应减小分凝水量或降低塔顶温度；（4）进料组成中轻组份含量过大，即苯含量过大，也会造成塔压升高，应减小回流比，即减小塔顶分凝水量，或减小进料量；（5）塔板较脏，浮阀开启阻力增大，或降液管有堵塞现象，塔板液层厚度加厚，都会使塔釜压力升高，就要对塔进行清洗。以上这些因素都会使塔压上升，使操作受到影响，在常压蒸馏操作中，应尽量使塔内压力降维持在一个较低的范围内，以保证操作的稳定，但是塔压降也不可过低，一味地追求降低塔压降，将使产品受到影响，如回流量过小，釜温过低，塔釜液面过低被抽空，都会使塔压过低。此时产品质量是不能保证的。济宁中银电化有限公司6 万t/a 氯化苯生产能力，粗馏塔塔釜压力一般控制为0.02～0.04 MPa，塔顶压力一般控制为0～0.02 MPa，塔釜液位为5～50 cm。

1.2.2 粗馏操作过程中要严格控制回收苯比重

氯化苯粗馏是将氯化液中苯分离出来的过程。由塔顶蒸出的苯称回收苯，回收苯比重的高低，与回收苯中氯化液含量有关，回收苯中氯化苯含量低，则回收苯比重低，反之，则比重偏高。若回收苯比重较低，则塔顶中氯化苯损失量小，使蒸馏系统的收率上升，但回收苯中氯化苯含量过低，势必造成塔内循环量增大，塔压升高，塔釜中含苯量上升，粗氯苯不合格，影响氯化苯质量，或者使粗馏塔处理能力下降，影响产量。当回收苯比重较高时，虽可以保证塔釜粗氯苯质量，但回收苯中氯化苯损失量过大，使氯化苯产量过低，而且回收苯中氯化苯含量偏高，对氯化岗位的影响也较大，使氯化液中二氯苯含量增高，对精馏的负担加重。所以，在氯化苯粗馏中，应当在适当范围内，尽量降低回收苯比重，以保证粗氯苯质量的前提下，减少回收苯中氯化苯的夹带量。

2 精馏装置基本工艺流程及运行要求

2.1 精馏装置的工艺流程

粗馏塔釜液直接连续进入精馏塔内经过减压蒸馏分离，由塔顶得到符合工艺要求的较纯氯化苯蒸汽，经冷凝得到的液相氯化苯，此为连续出料，塔釜液为氯化苯与多氯苯的混合物，由于其出料量小，间断性排放，这一步使氯化苯得到精制，故称精制精馏，简称精馏。

2.2 精馏装置的运行要求

2.2.1 精馏塔的操作三要素

精馏塔的操作，主要掌握3 个平衡，分别是物料平衡、汽液平衡和热量平衡。

物料平衡表现在塔的产量及生产能力上，主要靠塔顶、塔釜采出量和进料量来调节，当总物料平衡被破坏时，可以从塔顶变化上看出，进料多而采出少时，塔内物料增多，循环量增大，塔内气体上升速度增大，塔压升高，严重时造成雾沫夹带过量，甚至液泛。进料少而采出多，将使塔内物料量减少，上升蒸汽速度变小，传质效果降低，塔板泄漏增加，表现为塔压降低。

汽液平衡主要表现在产品的质量和损失情况，是靠调节塔的操作条件和塔板的汽液接触情况来达到的。精馏塔的操作温度和压力是根据塔的分离要求决定的，只有在温度、压力固定时，才能有确定的汽液平衡组成。当温度、压力发生变化时，汽液平衡所决定的组成就发生变化，产品的质量和损失情况也随之改变。

热量平衡是物料平衡和汽液平衡的基础，没有塔釜供热就没有上升蒸汽，没有塔顶冷凝就没有回流液，整个精馏过程就无法实现。进料量或组成发生改变，则塔釜耗热量和塔顶冷凝量都应作相应的变动。塔的操作压力、温度发生变化，汽液平衡组成也就发生改变，则每块塔板上汽相冷凝量和液相汽化量也会发生变化，这些在塔釜供热量和塔顶冷凝量的变化上将有所表现。所以热量平衡是依附于物料平衡和汽液平衡的。但是反过来热量平衡的变化同样也会影响物料平衡和汽液平衡。

精馏操作的关键，就是掌握好上述3 个平衡关系，三者是相互影响、相互制约的，在操作中，通常以物料平衡的变化为主，相应地调节热量平衡，以达到汽液平衡的目的。

2.2.2 精馏塔操作中要确保塔内真空度

氯化苯精馏采用减压蒸馏，其真空度的高低对操作有极大地影响。物料随真空度的增高，其包点和露点温度都降低，所以，真空度越高，精馏塔的釜温和顶温就越低，所需的塔釜加热量和塔顶冷量也越小，能耗较少；而真空度越低，能耗越大。真空度越高，塔内上升蒸汽速度就越大，其处理量也越大，反之精馏处理能力就将减小。一般说来，真空度越高，对精馏操作越有利，所以，在氯化苯生产中，应尽量保证精馏塔具有较高的真空。同时，在操作过程中，应保证真空度的稳定，真空度的少量波动，都会破坏塔内的汽液平衡和物料平衡，影响氯化苯成品质量。

3 粗、精馏装置运行中主要保护措施

3.1 粗、精馏塔要定期进行洗塔

氯化苯蒸馏过程中，由于二氯苯等的热敏性，产生一些焦化物，另外，氯化反应中生成的少量焦化物，以及中和过程中残留在氯化液中少量盐和碱，这些物质易附着在加热器的表面和塔盘上。加热器表面附着物过多，必将影响其传热效果，使用汽量增加，造成消耗升高。塔板上附着物过多，就会影响浮阀起跳的灵活性，使塔内压力降上升，分离效果下降，附着物越多，影响就越大。所以在操作过程中，应及时清除这些附着物，这就需要进行洗塔。

3.2 粗、精馏塔操作中尽量降低使用蒸汽压力

氯化苯蒸馏中，塔釜是采用加热蒸汽加热的，从生产要求上看，节能降耗是每个产品生产中所追求的。氯化苯生产中蒸汽用量占总能量的一半以上，降低加热蒸汽压力也就降低了蒸汽消耗。从物料性质上看，使用蒸汽压力越高，蒸汽温度就越高，加热器表面温度就越高，二氯苯热敏现象就越严重，结焦严重影响传热效果，分解严重腐蚀设备，所以在蒸馏过程中，应尽量降低加热蒸汽压力。

3.3 粗、精馏操作过程中要严防出现系统带水现象

如果分馏出现系统带水，由于水与苯、氯化苯都可以形成低沸点的共沸物，将造成塔釜温度降低，同时，在精馏过程中，会影响成品质量；从水的来源看，如果水分是由上道工序，即中和岗位带来，水中必然含有盐分或酸或碱，如水呈酸性，则会造成设备腐蚀，如呈碱性，则水分蒸发后，残留的固体盐和碱会附着在加热器和塔板上，使加热器传热效果和塔板分离效果下降。

氯化苯分离操作中，水和蒸汽的接触较多，一旦发现系统带水，应判断其来源马上处理。

（1）氯化液带水，会造成整个系统带水，其来源主要是由于上道中和工序干燥不好；（2）预热器内漏，如采用水蒸汽预热，则水蒸气与氯化液同时进料。造成系统带水；（3）加热器内漏，则必然造成塔内带水，但粗馏加热器内漏，水蒸气进入塔内必然影响精馏，而精馏加热器内漏，只影响精馏；（4）全凝器内漏，这种水虽然不会进入塔内，但是粗馏内漏，将影响回收苯带水；精馏全凝器内漏，将使成品带水；（5）如果洗塔加水阀门内漏，也会使水进入塔内。

对以上分析的各种可能性，经检查确定后，就可进行处理。