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常见的塔设备液泛现象如何处理



液泛


► 液泛是什么?


指的是在精馏塔中,由于各种原因造成液相堆积超过其所处空间范围。


也就是说,直径一定的塔,可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者之一的流量若增大到某个限度,降液管内的液体便不能顺畅地流下;当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时,便要漫到上层板,产生不正常积液,最后可导致两层板之间被泡沫液充满。


► 液泛可分为降液管液泛、雾沫夹带液泛等


降液管液泛是指降液管内的液相堆积至上一层塔板,造成降液管液泛的原因主要有降液管底隙高度较低、液相流量过大等。


雾沫夹带液泛是指塔板上开孔空间的气相流速达到一定速度,使得塔板上的液相伴随着上升的气相进入上一层塔板。造成雾沫夹带液泛的原因主要是气相速度过大。


产生液泛时的操作状态称为液泛点,在设计精馏塔时,必须控制维持液泛率在一定的范围内以保证精馏塔的稳定运行。


► 塔设备的液泛及原因


液泛开始时,塔的压降急剧上升,效率急剧下降,随后塔的操作遭到破坏。促成液泛的因素主要有以下两个:


a.降液管内液体倒流回上层板


由于塔板对上升的气流有阻力,下层板上方的压力比上层板上方的压力大,降液管内泡沫液高度所相当的静压头能够克服这一压力差时,液体才能往下流。


当液体流量不变而气体流量加大,下层板与上层板间的压力差亦随着增加,降液管内的液面随之升高。


若气体流量加大到使得降液管内的液体升高到堰顶,管内的液体便不仅不能往下流,反面开始倒流回上层板,板上便开始积液;加以操作时不断有液体从塔外送入,最后会使全塔充满液体,就形成了液泛。


若气体流量一定而液体流量加大,液体通过降液管的阻力增加,以及板上液层加厚,使板上下的压力差加大,都会使降液管内液面升高,从而导致液泛。


b.过量液沫夹带到上层板


气流夹带到上一层板的液沫,可使板上液层加厚,正常情况下,增加得并不明显。在一定液体流量之下,若气体流量增加到一定程度,液层的加厚便显着起来(板上液体量增多,气泡加多、加大)。


气流通过加厚的液层所带出的液沫又进一步加多。这种过量液沫夹带使泡沫层顶与上一层板底的距离缩小,液沫夹带持续地有增无减,大液滴易直接喷射到上一层板,泡沫也可冒到上一层板,终至全塔被液体充满。


以上两种促成液泛的原因中,比较常见的是过量液沫夹带。还有以下几种原因:


 1.产品结构比例不合理,侧线馏出量过小,集油槽处大量液体溢出往下流,使塔内内回流量(液相)增大,相对造成降液阻力加大。


 2.上升蒸汽量太大,造成液相下降阻力增大。如炉出口温突然波动上升,会使油品气化量突增;原料性质突然变化,轻组分突增等造成汽速加大。


► 3.进料量增加,处理不过来,造成降液阻力太大。


 4.侧线馏出不畅或堵塞,使馏出量过小。


► 发生液泛时的外部表现


1.塔内压力降突然增大。由于液相过大,使气体穿过填料的阻力加大。


2.塔顶温度上升。较重的油品经顶回流送到塔顶,但由于液泛没能及时地流到侧线而馏出,越循环导致重组份聚集于塔顶部,从而使顶温不断上升,且加大顶回流后顶温反而上升。


3.塔底与塔顶的温差减小。大量轻组份掉到塔底导致塔底温度下降。


 液泛的处理


液泛可由气相过大或液相过大而造成,如果是液沫夹带引起的液泛,就降低气相负荷。


如果是下降液相过多液泛,就降低液相负荷。


1.降低气相负荷可通过降低进料量、进料温度,真空度等。


2.降低液相负荷可降低外部回流量(减小回流比)、加大侧线抽出量以减少内回流量和填料积液。


 液泛的预防措施


1.合理调整产品结构,若已定结构比例,可在满足收率的情况下尽可能降低炉出口温或真空度,避免过度关小侧线馏出量而导至液相回流过大。同时也起节能作用。


2.在极限操作条件下(负荷过高或过低),尽可能的保持炉出口温的稳定。极限状态时小波动都会破坏塔内平衡,且难以恢复正常。


3.正常来说轻组份上升导致塔项温度上升,可以通过加大塔项回流量来控制,同时应加大侧线馏出量,因为上到集油箱的油比正常多。但通过加大后而侧线馏出量没太多变化,说明了侧线抽出有问题,同时造成上部积液,塔顶温度上升,加大顶回流后塔顶温不但不降,且形成恶性循环。


雾沫夹带、冲塔、淹塔的区别


► 雾沫夹带


雾沫夹带是指板式分馏塔操作中,上升蒸汽从某一层塔板夹带雾状液滴到上一层塔板的现象。雾沫夹带会使低挥发度液体进入挥发度高的液体内,降低塔板效率。


 冲塔


分馏塔正常操作中,气液相负荷相对稳定。当气液相负荷都过大时,气体通过塔板压降增大,会使降液管中液面高度增加;液相负荷增加时,出口堰上液面高度增加。当液体充满整个降液管时,上下塔板连成一片,分馏完全被破坏,即出现冲塔现象。


1冲塔的原因


形成塔内气液相负荷过大的因素都可引起冲塔,如原油的处理量、原料性质过轻、原油进塔含水量、塔底吹汽量、进料温度过高、回流中断或分布不均等。


2处理方法


原则是降低气液相负荷,即降低原油处理量,如原油含水大时,即要加强原油脱水,更换原料罐,减小塔底吹汽量,控制炉温,油品颜色变坏时,应及时送去不合格油罐,防止影响合格油品罐的质量,查明原因采取相应措施,尽快恢复生产正常。


 淹塔


若液泛过于严重,塔盘、塔内充满液体,此时即为淹塔。


1现象


淹塔时会使塔顶温度下降,回流罐液面下降,塔底液面和压力增高。


2淹塔的原因


1.沉降管堵死。回流液无法下流。开工时铁屑、焊渣等杂物,正常生产中设备腐蚀物的沉积,或者液体中的固体析出,溶液的自聚物,都易引起降液管堵塞。


2.液体量太大,使降液管超负荷。


3处理方法


1.适当降低进料量和回流量。


2.如设备故障,则停工处理。


上一信息:生产成品油的过程  

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