我公司（江西省萍鄉(xiāng)市科隆石化設(shè)備填料有限公司）客戶某石化公司烷基苯裝置升級改造時發(fā)現(xiàn)脫苯塔操作不穩(wěn)，處理量無法提至設(shè)計(jì)值，主要表現(xiàn)在供熱量穩(wěn)定的情況下，塔底溫度突然快速下降，塔頂、塔底液位不穩(wěn),致使后續(xù)分餾塔一起波動，嚴(yán)重時會造成跑料現(xiàn)象，造成裝置整體無法提量。

烷基化裝置介紹：烷基化裝置是將苯和含烯烴約10%的烷烯經(jīng)進(jìn)行烷基化反應(yīng)（烷基化反應(yīng)指向有機(jī)物 分子中的碳、氮、氧等原子中引入烷基 (-R)的反應(yīng)，簡稱烷基化。常用的烷基化劑有烯烴 、鹵代烷烴、硫酸烷酯和醇 等。烷基化是有機(jī)合成的重要反應(yīng)之一。例如苯 與鹵代烷烴反應(yīng)，可在苯環(huán)上引入烷基），生成工業(yè)直鏈烷基苯的混合物，經(jīng)過脫苯、脫烷怪、烷基苯精制等過程，制取高品質(zhì)的工業(yè)直鏈烷基苯。脫苯塔是將未參與烷基化反應(yīng)的苯從塔頂分離，塔頂?shù)谋窖h(huán)返回反應(yīng)系統(tǒng)，塔底的烷經(jīng)和烷基化物到后續(xù)分餾系統(tǒng)繼續(xù)分離。

客戶烷基化裝置原先使用的塔盤為條形浮閥塔盤，但由于塔盤開孔率不足會存在液泛現(xiàn)象，造成處理量無法提升，曾嘗試降低處理量，液泛現(xiàn)象有所緩解，但原達(dá)不到期望效果。后期對條形浮閥塔盤進(jìn)行了改造,在不改變塔徑的情況下進(jìn)行了穿孔，增加塔盤開孔率，開工后發(fā)現(xiàn)液泛現(xiàn)象有所緩解，但未 消除，證明塔盤開孔率不足。

而此次應(yīng)用新型垂直噴射塔盤也是在不改變塔徑和塔高的條件下進(jìn)行改造,脫苯塔處理量明顯提高。

塔盤介紹
  新型垂直噴射塔盤為梯形立體傳質(zhì)塔板，在塔板上開有矩形孔,孔外邊焊接主要構(gòu)件梯形噴射罩,罩的兩端為梯形端板,罩的兩側(cè)為噴射板,板上有篩孔,罩頂安裝分離板。噴射板下部與塔板,上部與分離板都留有一定的間隙,上部間隙為氣相通道,下部間隙為液體通道,其中,設(shè)置分離板的作用:
①為氣液相交換提供更大接觸空間,
②強(qiáng)制氣液兩相分離,減少霧沫夾帶。

  新型垂直噴射塔盤為氣液并流噴射型塔板,氣相自矩形孔進(jìn)入噴射罩,在板孔處縮頸而形成縮流,以增加氣相流速;液相自噴射板下部間隙進(jìn)入噴射罩內(nèi),與罩內(nèi)氣相充分的接觸,經(jīng)歷拉膜提升、破碎、碰頂返回、噴射、互噴、分離6個步驟,在矩形孔至分離板的立體空間中完成氣液傳質(zhì)。

新型垂直噴射塔盤突破了傳統(tǒng)塔板以板上液層為主要傳質(zhì)單元的束縛,將傳統(tǒng)平面型塔盤拓展為立體型塔盤,將簡單液層傳質(zhì)改為噴射分離傳質(zhì),有效的利用了塔板空間使,空間利用率提高到50% ~70%,主要特點(diǎn)有:1.傳質(zhì)效率高。從傳質(zhì)機(jī)理來看，普通板式塔的氣液接觸是在鼓泡狀態(tài)下進(jìn)行的，新型垂直篩板塔盤是在噴射狀態(tài)下進(jìn)行的，液相被分散成大量的小液滴，經(jīng)過兩層篩板液體二次破碎傳質(zhì)，為氣液接觸提供了很大的表面積，從而具有很高的傳質(zhì)效率，比垂直篩板高出 25%以上。

2.抗發(fā)泡能力。通過噴射傳質(zhì)，液體被氣體破碎成液滴，和鼓泡傳質(zhì)方式完全不同，塔板上基本氣泡產(chǎn)生，所以降液管內(nèi)泡沫很少，不容易導(dǎo)致塔液泛。

3.處理能力大。由于噴射是水平方向，即使在很高的板孔氣速下也不易出現(xiàn)霧沫夾帶，其處理能力與浮閥塔盤相比可高出 50%以上。

4.壓力降低，在低負(fù)荷時與垂直篩板相當(dāng)，單板壓降 500Pa，高負(fù)荷時比垂直篩板塔低 15%～25%，且負(fù)荷愈大，壓降低的愈多。

5.塔板上無活動部件，結(jié)構(gòu)簡單、可靠。不會因磨損、震動等原因造成傳質(zhì)單元脫落，基本上無維修工作量。操作彈性較大，可達(dá) 50%～140%以上。

根據(jù)以上分析,決定使用新型垂直噴射塔盤以提高脫苯塔處理量。

改造措施

（1）不改變原有塔徑及塔高,采用雙溢流降液管。

（2）低層塔板液相負(fù)荷小,容易發(fā)生偏流現(xiàn)象,采用新型垂直噴射塔盤可以很好的解決該問題。

（3）中層塔板液相負(fù)荷大,氣相負(fù)荷小，采用新型垂直噴射塔盤可以有效加強(qiáng)汽液傳質(zhì)、提高分離效率;新型垂直噴射塔盤沒有鼓泡機(jī)制且氣相不穿過液層,液相不帶氣泡,可以有效增加降液管的通過能力,且可解決發(fā)泡、帶液問題。

（4）高層塔板液相負(fù)荷很大,采用新型垂直噴射塔盤,由于其在板面 動的液體為清液層無發(fā)泡機(jī)制,液相通量較一般浮閥、篩板塔盤的液相通量大1~2倍,故3400的塔徑可以滿足設(shè)計(jì)要求。

應(yīng)用新型垂直噴射塔盤后的改造分析：改造后液泛現(xiàn)象消除,操作區(qū)域平穩(wěn)；塔底不含苯,達(dá)到技術(shù)指標(biāo);改造后脫苯塔分離效果大幅改善。

（1）改善了脫苯塔塔盤開孔率不足造成的液泛現(xiàn)象。

（2）新型垂直噴射塔盤改造，提高了脫苯塔處理能力,擴(kuò)產(chǎn)的同時提高裝置整體處理量。

（3）新型垂直噴射塔盤改造，改善了脫苯塔分離效率,提高了塔頂苯純度,降低了塔底氟含量，滿足了工藝生產(chǎn)需要。