新型立体帽罩塔盘在MTBE装置上的应用

一、前言

2.5万吨/年MTBE装置于2008年7月建成投产, 以气分装置生产的混合碳四液化气和外购甲醇为原料生产高辛烷值汽油调合组分-甲基叔丁基醚 (MTBE) 。该装置由脱戊烷系统、反应-共沸蒸馏系统及甲醇回收系统三部分组成。共沸蒸馏塔内装有60层浮阀塔盘, 以分离产品MTBE和未反应碳四液化气。当装置加工量大于13.5吨/小时, 共沸塔顶和塔底产品质量都不合格。而两套气分装置满负荷生产时每小时可产混合碳四液化气18吨, 原浮阀塔盘已不能满足装置提量的需要。经过核算, 不更换共沸塔只需要对塔盘内件进行改造就可达到提量的要求。装置停工更换为新型立体帽罩塔盘后, 装置加工量可达20吨/小时, 每年可产MTBE约4.0万吨, 共沸塔顶和塔底产品质量都合格, 能耗由改造前的24.86kg标油/t下降为22.95kg标油/t, 年可节约费用69.2万元, 效果显著。

二、共沸塔塔盘改造的可行性

1.共沸塔直径为1400mm, 塔内有六十层导向浮阀塔盘, 设计参数如下:

塔截面积 (m2) :1.53938

升气孔总数 (个) :86

升气孔总面积 (m2) :0.161

升气孔总面积与塔截面积比 (%) :10.45

2.经过核算, 只需对塔盘内件进行改造, 由导向浮阀更换为新型立体帽罩塔盘即可达生产要求。立体帽罩塔盘设计参数如下:

塔截面积 (m2) :1.53938

升气孔数 (个) :12

升气孔总面积 (m2) :0.24304

升气孔总面积与塔截面积比 (%) :15.79

3.该塔盘开孔率由10.45%提高到15.79%, 具有处理能力大、传质效率高、操作弹性好、抗堵塞、寿命长、易检修等特点, 是当今板式塔中优质高效的塔板之一。

三、共沸塔技术改造

气分装置停工检修期间, 对MTBE装置共沸塔盘进行了改造。将原六十层浮阀塔盘进行拆除, 安装了六十层新型立体帽罩塔盘。该盘塔每层安装帽罩12个, 两帽罩间填满不锈钢丝网规整填料 (SW-Ⅱ) , 以提高分离效果。

四、应用效果

MTBE装置开工后, 加工量提到每小时约18吨, 共沸塔操作运行平稳, 塔顶C4产品中MTBE含量为0, 塔底产品MTBE中的碳四 (C4) 平均含量由0.40%降为0.23%, MTBE产量由每年2.5万吨提高到每年4万吨, 能耗由改造前的24.50k g标油/t下降为21.16kg标油/t, 年可节约费用98万元, 节能效果显著, 如下表1、表2。

五、结论

1.共沸塔由浮阀塔盘改为新型立体帽罩塔盘是可行的, 装置生产操作平稳, 单位能耗显著降低。

2.装置加工量明显提高, MTBE产量由每年2.5万吨提高到4.0万吨。

3.塔顶和塔底产品质量明显提高且稳定, 对产品分布无不利影响。

4.对同类企业共沸塔改造具有参考价值。

摘要：介绍了新型立体帽罩塔盘在MTBE装置上的应用情况, 提出了通过改造内件来实现提高加工量, 提高产品质量和节能降耗的方案;方案实施后, 共沸蒸馏部分工艺操作平稳, 加工量、产品质量明显提高, 单位能耗显著降低。未对其它部分操作产生不利影响。

关键词：共沸塔,新型立体帽罩塔盘,产品质量,节能降耗

参考文献

[1] 中华人民共和国机械行业标准:JB/T 1205-2001塔盘技术条件.

[2] 中华人民共和国行业标准:SH/T 3088-2012石油化工塔盘设计规范.

[3] 立体帽罩塔盘设计图纸.