规整填料在炼油工业节能扩建中的应用

福建炼油厂液液脱硫装置原设计能力为15.96万吨/年(19.95吨/小时)。脱硫塔为筛板塔盘,塔径Υ1600mm,开孔率0.6%。液化气脱硫装置与140万吨/年RFCC装置和催化氧化脱硫醇装置处理量24.903吨/小时不匹配,设计负荷偏小。实际操作弹性范围小,当生产过程中LPG处理量在19～25吨/小时波动时,不能维持正常生产。表现在液液两相产生严重的双相夹带,LPG带胺现象严重,产量不合格,生产中只能采用降低处理量或使部分含硫液态烃至含硫LPG罐区来维持正常生产。为保证液化气脱硫装置与汽油脱硫醇、RFCC装置相匹配,提高塔的处理能力和操作弹性,因此必须对该塔进行技术改造。改造主要有以下几个内容:①将原15层浮阀塔盘全部折除,更换为本室开发的规整填料。②塔底液化气分散器改为管槽式分散器。塔内液化气为分散相,其初始分布是非常重要的。新型管槽式液体分散器是多孔管式的新发展。自该分散器喷出的液流,不均布程度高,克服了流速与分散度的矛盾,而且具点。③为保证塔顶溶剂平稳进料、液体分布均匀,塔顶单管进料改为多孔管式液体分布器,同时降低了孔速,减少了塔内夹带和返混。④为提高LPG与DEA(溶剂)液滴的分离效率,两相双向夹带,塔底分布器下方和塔顶分布器上方各设置了一段高效波纹聚结板。液化气脱硫塔改造完成后,于1994年2月6日正式投入运行。经过两年多的运行表明,该塔运行平稳、效果显著。95年5月8日对该塔进行了标定,运行数据表明:①LPG处理能力大大提高。一般可达25t/h,大可达27t/h,处理能力比改造前提高31%,大提高42%。且液化气脱硫塔操作弹性大,适应性强。②消除带胺现象。改造前在低处理情况下,LPG带胺现象相当严重,当处理量达到20t/h时,就很难维持正常操作。改造后在高处理情况下,也很少有带胺现象发生。③液化气脱硫效果改善。改造前稍有操作不稳定,或是液化气脱前H2S含量增加,就会导致液化气脱后H2S含量往往不合格,总合格率85%。改造后由于解决了夹带,脱硫效果也同时得到改善。脱前LPG硫化氢含量在2000～34000mg/Nm3范围内变化,贫液H2S浓度高达3.79g/l情况下,脱后H2S含量也稳定合格,总合格率在98%以上。

工业上应用规整填料塔,塔径、塔体倾斜度、填料分段和安装都必须符合规定要求。液体分布、液体收集和再分布、填料支承圈、填料限位压圈等塔内件都必须设计合理,加工安装精确。对于大直径塔或气体入口动压头与塔压差之比大于2.5(如加压塔)时,应考虑气相分布装置。被处理物系带有悬浮固体的情况下,一般不宜用丝网波纹填料。塔内易产生聚合物或有焦油的情况下,不丝网填料不适用,用孔板波纹填料也要格外谨慎,应采取一定措施。填料一旦被污染,只宜用化学方法清洗。

波纹填料比表面积很大,在塔停止操作后,填料表面会有较大静持液量。这时塔内温度还未降下来,对于易氧化的物料,若有大量空气快速进入,塔内温度可进一步升高,烧毁填料。这种情况不停车,应向塔内通入氮气保护,或先用其他溶剂清洗介质再停车。在大多数情况开车时,丝网填料要进行充分预液泛,使其形成良好的液膜,方能达到高效。
一般说来预液泛有三种方式:
①淹塔后泛塔;
②泛点通量下,采用大通量全回流操作;
③在大于泛点通量下全回流操作。
通常采用三种方法。规整填料塔在分离效率、压降等方面于板式塔和散堆填料塔,但它仍具有散堆填料塔的局限:换热不便,侧线抽出困难,抗腐蚀性相对于板式塔较差,过程控制困难等。工程中要具体问题具体分析。

4　结　论