賴華龍

高壓法三聚氰胺裝置汽提塔液泛原因及處理措施

賴華龍

三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院

在高壓法三聚氰胺的生產(chǎn)過程中，汽提塔經(jīng)常遇到液泛?jiǎn)栴}，導(dǎo)致工況出現(xiàn)劇烈波動(dòng)，系統(tǒng)紊亂，嚴(yán)重時(shí)必須減負(fù)荷。如何快速、正確處理汽提塔的液泛，使其盡快回到正常操作狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。該文分析了汽提塔產(chǎn)生液泛的原因，提出了盡快處理液泛的可行操作方法。

高壓法 三聚氰胺 汽提塔液泛 處理措施

1 前言

在高壓法三聚氰胺裝置的生產(chǎn)過程中，滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，較經(jīng)常遇到的問題之一，是汽提塔產(chǎn)生液泛。液泛嚴(yán)重時(shí)，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果，主要有：一是汽提塔本身工況紊亂，空液位、超壓、塔壓差超大，無法正常運(yùn)行；二是液相后工序空槽，迫不得已減負(fù)荷；三是氣相后工序帶液，吸收塔滿液。這些現(xiàn)象如果處理不好，將迫使系統(tǒng)減負(fù)荷運(yùn)行，造成一定經(jīng)濟(jì)損失。本文分析了產(chǎn)生液泛的原因，并提出快速有效的處理措施。

2 液泛原因分析

2.1 汽提塔工藝流程及示意圖

圖1 汽提塔工藝流程圖

含有三聚氰胺、NH3、CO2的水溶液（165℃、2.5MPa），自激冷塔底部出來，經(jīng)過激冷塔的液位調(diào)節(jié)閥LV1177控制后，進(jìn)入汽提塔，汽提塔內(nèi)共有36塊塔板，進(jìn)料位置在第32塊塔板，溶液壓力減為0.5MPa。此時(shí)溶液中部分NH3、CO2氣化；溶液剩余部分沿汽提塔塔板下降。汽提塔塔底設(shè)有加熱器，由FV1217控制進(jìn)入加熱器的中壓蒸汽（MS）流量（還有一股加熱蒸汽由精餾塔底液體閃蒸而來）。汽提塔底部產(chǎn)生的上升蒸汽，與塔內(nèi)下降的液體發(fā)生熱質(zhì)傳遞，使液體中的NH3、CO2組分不斷下降。塔底基本不含NH3、CO2的三聚氰胺溶液，經(jīng)汽提塔的液位調(diào)節(jié)閥LV1225控制后，送入儲(chǔ)槽再進(jìn)入精制系統(tǒng)；而溶液中解析出來的NH3、CO2氣體，從汽提塔頂部經(jīng)汽提塔的壓力調(diào)節(jié)閥PV1211控制后，進(jìn)入后工序的吸收塔進(jìn)行NH3、CO2的吸收。

汽提塔底部溫度控制在158℃，由FV1217調(diào)節(jié)；底部液位由LV1225調(diào)節(jié)；全塔壓力控制在0.5MPa，由PV1211調(diào)節(jié)；同時(shí)進(jìn)料口與塔頂之間有壓差指示PDI1201，進(jìn)料口與塔底之間有壓差指示PDI1202。

2.2 液泛的產(chǎn)生

滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，正常情況下是不會(huì)產(chǎn)生液泛的。但由于工況的波動(dòng)，比如精餾塔底液體閃蒸蒸汽量發(fā)生變化、加熱的MS壓力發(fā)生變化、汽提塔進(jìn)料量發(fā)生變化等，均會(huì)使汽提塔的氣液熱質(zhì)傳遞發(fā)生變化，從而影響汽提塔的工況。

汽提塔工況發(fā)生變化后，主要通過FV1217調(diào)節(jié)。這時(shí)塔內(nèi)上升蒸汽量就發(fā)生了變化。當(dāng)上升蒸汽量超過塔的負(fù)荷時(shí)，液體被蒸汽托住，無法靠重力流到塔底，這時(shí)就產(chǎn)生了液泛。此時(shí)塔底液位迅速下降，同時(shí)塔的下段壓差PDI1202迅速上升，這是液泛的第一個(gè)現(xiàn)象。

若液泛繼續(xù)，則液體會(huì)滿至塔頂，這時(shí)除了前面的現(xiàn)象外，上段塔壓差PDI1201急劇上升，液體從塔頂沿氣相管道進(jìn)入吸收塔，會(huì)導(dǎo)致吸收塔的液位迅速上升。同時(shí)，產(chǎn)生液泛后，液體在塔板上不流動(dòng)，液體中的三聚氰胺會(huì)沉積在塔板上，也導(dǎo)致汽提塔的兩個(gè)壓差居高不下。

3 處理液泛的方法

液泛的產(chǎn)生是相當(dāng)快的，一不留神汽提塔的工況就相當(dāng)惡劣了。產(chǎn)生液泛后如何盡快處理，是值得研究的。從前面的分析可知，汽提塔的工況正常有兩層含義：一是汽提塔的指標(biāo)（溫度、壓力、液位）恢復(fù)正常；另一是汽提塔的兩個(gè)壓差恢復(fù)正常。如果壓差沒有恢復(fù)正常，那么說明塔板上仍然殘留了沉積的三聚氰胺，汽提塔內(nèi)的汽液通道將減少，此時(shí)就算溫度、壓力、液位等指標(biāo)恢復(fù)正常，也非常容易再次發(fā)生液泛現(xiàn)象。所以液泛處理的難點(diǎn)，在于如何把沉積在塔板上的三聚氰胺清除下來。

通過LV1177與FV1217的協(xié)同操作，可以控制汽提塔的下降液體量和上升蒸汽量，從而清除塔板上的三聚氰胺。LV1177全開、FV1217全關(guān)時(shí)，下降液體量最大，上升蒸汽量最小，對(duì)塔板上的三聚氰胺有沖刷作用；當(dāng)激冷塔快空液位時(shí)，反向操作，即LV1177全關(guān)、FV1217全開，此時(shí)下降液體量最小，上升蒸汽量最大，對(duì)塔板上的三聚氰胺有加熱溶解作用。不斷反復(fù)進(jìn)行這樣的操作，汽提塔塔板上的三聚氰胺將很快清除。

在處理液泛時(shí)，重點(diǎn)要關(guān)注汽提塔兩個(gè)壓差的變化。當(dāng)壓差降到比正常值略高時(shí)，就可以恢復(fù)正常的工況了。同時(shí)，處理過程中還應(yīng)注意激冷塔液位不能過低或滿液，汽提塔不要繼續(xù)滿液到吸收塔，汽提塔不要空液位。按照上述方法處理，通常10～20分鐘汽提塔可以恢復(fù)正常。

4 結(jié)束語

通過以上液泛處理方法，可以快速恢復(fù)汽提塔的工況，避免全系統(tǒng)減負(fù)荷，從而確保全系統(tǒng)高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，創(chuàng)造一定經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 陳敏恒,叢德滋,方圖南,齊鳴齋.化工原理[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社 2000.

[2] 劉炳清, 肖軍英. 三聚氰胺裝置CO2汽提塔壓差波動(dòng)原因分析[J]. 化工科技市場(chǎng), 2008, 31(7):40-42.

[3] 葉立生. 二氧化碳汽提塔塔板結(jié)晶原因的分析及處理[J]. 化學(xué)工程與裝備, 2008, (10).