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塔器是在石油、化工、轻工等部门广泛应用的工艺设备,主要用来处理流体(气体或液体)之间的传热与传质,实现物料的净化和分离。蒸馏是液体混合物分离的首选工艺,但它也是最耗能的化工生产单元操作之一,所以节能问题始终是蒸馏系统和塔设计者最关注的问题之一。
辽阳石化分公司尼龙厂新醇酮装置是2003年尼龙厂14万吨精己二酸技改工程的主体生产装置,是在原醇酮装置工艺的基础上,结合多年来生产实践,并加以改进,采用自己独立的工艺包,由天辰设计院进行工程设计的,设计年产量为52500吨。其中双效蒸馏(D230IA/B塔)工艺应用在装置的300#工段,即分离工段。
原醇酮蒸馏采用法国设计的单效常压蒸馏工艺,为减少蒸馏过程中水蒸气的消耗,在尼龙厂精己二酸技术改造过程中,新建醇酮装置的蒸馏系统采用双效加压(0.25MPa)蒸馏操作。该装置自开车以来,不仅没有减少水蒸气的消耗,而且蒸馏塔塔盘经常堵塞,塔底再沸器也结焦严重,使双效蒸馏塔的操作负荷急剧下降,必须停车碱洗,严重影响了系统的生产能力;因此,首先需要对新醇酮装置双效蒸馏系统的设备和工艺操作系统进行现场核定和理论分析,确定双效蒸馏系统的故障原因,在此基础上,建立模拟醇酮蒸馏过程的计算机模型,提出改进双效蒸馏系统的改造方案,通过模拟计算和校核,最终确定最佳的改造方案。
由于时间和资金的限制,对D2301A/B塔的改造一时难以实现,在保证平稳生产的前提下,自2005年以来,我们利用现有设备,对D230IA/B塔的操作参数进行多次调整,同时调整D2302塔的操作参数,通过联合调整,调整这3个塔的负荷、操作温度、操作压力,基本解决了D230IA/B塔底再沸器和塔盘结焦问题,生产周期达到设计要求。同时,通过调整,能耗有所下降,但未达到节能20%的目的。调整后,D230IA/B塔的操作裕度和生产能力有所下降。要达到节能目标,同时得到良好的操作裕度和生产能力,应按模拟计算的结果进行改造,增加设备,调整操作参数。