提高增塑剂装置汽提塔分离效率的探讨

吴军

（爱敬(宁波)化工有限公司，浙江宁波315000）

提高增塑剂装置汽提塔分离效率的探讨

吴军

（爱敬(宁波)化工有限公司，浙江宁波315000）

10万t/a连续化增塑剂装置汽提塔的分离效率的好坏，直接影响到塔底产品的纯度,并且会影响到塔顶采出物料的组分组成，塔顶物料中辛醇和DOP（邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯）的含量多少会直接影响到酯化系统的反应色值等指标，同时高含量的DOP物料进入酯化系统会带来能耗的增加。通过对汽提塔K830塔的技术改造，有效地解决了此问题。

汽提塔；分离效率；增塑剂

增塑剂生产工艺基本包括两种：连续式和间歇式，基本的生产系统包括：单酯化系统、酯化系统、脱醇系统、中和水洗系统、汽提系统、脱色过滤系统等。其中的汽提系统是产品纯度的最后把关的系统（汽提系统流程简图见图1）。

中和水洗后的粗酯溢流到粗酯罐B824，再由粗酯泵（P824A/B）打出，经板式换热器（W823A/B）与精酯泵（P831A/B）打出的热酯换热后，再经加热器（W829A/B）加热到140℃以上，进入汽提塔（K830）；K830系统真空度由真空泵（V833）提供和维持，在K830中粗酯与1．0MPa的直接蒸汽逆流接触，在约5～10KPa压力下汽提闪蒸(使低沸物、醇和大部分水随蒸汽蒸发掉)后，再经干燥塔K831（绝压力1～3KPa，压力由蒸汽喷射泵V831和K831直接蒸汽流量FIC-2734控制）进一步真空闪蒸，使酯进一步精制后(水、醇、低沸物含量进一步降低)，可将K831的直接蒸汽微投，从而达到精制产品的目的，从K831塔底流到密封罐（B831）中，然后由精酯泵P831A/B打出，在换热器中W823A/B与P824A/B泵打出的粗酯换热冷却后，再经过W824冷却至90～110℃，进入脱色过滤系统搅拌器（R850）中。

塔顶气体从K830塔顶依次进入塔顶冷却器W833A、W833B，气相中的DOP、醇、水和大部分低沸物冷凝下来，流入分离罐（B833）中，油相(包括DOP、醇和低沸物)从B833上部溢流到醇收集罐B803，水相从底部流到水收集罐B825中；W833B中的未凝气经冷凝器W833C再次冷凝后进入V833排入尾气收集焚烧系统中，冷凝液进B833油水分离，油相溢流至B803，水从底部流入B825再利用（中和水洗系统再利用）。

1 汽提系统存在的问题

1.1 K831底部出料DOP纯度难以提升至99．5%以上，物料中辛醇含量偏高，产品纯度难以满足要求。

1.2 K830塔顶出料DOP含量高（大于70%），而辛醇含量低（小于10%），还会造成以下严重的后果：

A）一方面含有大量DOP的物料通过B833醇水分离罐分离后，油相返回到酯化系统B803，再次进入酯化塔精馏，增加了酯化塔的负荷，使其中的循环醇难以得到有效的精制，极大影响到酯化系统中物料色值指标；同时含有大量DOP的物料再次进入酯化系统重新加热升温，浪费了加热能源，不利于节能。

B）另一方面含有大量DOP的物料通过B833醇水分离罐分离后，因为含有大量DOP的油相与水相密度差变小，油水分离困难（极易发生乳化现象），造成油相中含水高，水相中含油高的情况，水相从B833底部流至中和水洗系统的水罐B825后，造成B825中水质变差，直接影响到中和水洗系统的效果；同时造成B825每隔一定时间就需要进行顶油操作（将油相用水顶出），防止B825让油相慢慢占据满B825空间。同时从B833上部流至B803的乳化的油相物料中因为含水量高,含水物料进入酯化塔会降低酯化塔的精馏效率，大量的水在酯化塔中与高温物料闪蒸后造成酯化系统压力激增，造成酯化釜生成水、低沸物等难以脱出。

2 解决汽提系统的方案和实施

针对以上由于汽提塔分离效率[1]低，给产品品质提升和给酯化系统、中和水洗系统带来的严重的影响，经过充分论证，考虑只要解决汽提系统分离效率的问题，即提高K830塔分离效率，使塔底（K831）物料中DOP含量提升至99．5%以上，并且使K830塔顶物料中DOP含量降至10%以下就可以降低或消除以上的严重影响。

2.1 汽提系统改造方案

K830改造前示意图见图2，K830改造后示意图见图3

1）针对进K830上部进料分布盘[2，3]物料分布不良的现象，我们首先将塔内液体分布盘降低至距鲍尔环填料的15cm距离，并且将分布盘上孔径由原先的Φ12增加至Φ14；为避免分布盘上部的进料管线太细会造成对盘上液体的冲击，将塔内管线由原先的一条DN50的进料管线，更改为2条DN50的管线。

2）为增加对K830顶部大颗粒液滴的脱除效果，防止大颗粒液滴直窜入W823冷凝器，我们在塔顶内部加装了150mm厚的不锈钢除沫网。

3）针对于K830中部通入塔内的直接蒸汽分布不均匀的现象，我们将塔内部直接蒸汽管线延长至塔径长，并且在塔内部管线上钻制蒸汽分布孔（孔径为Φ4mm，孔向向下，角度成120。两排孔），这样可有效地使向下喷射的蒸汽，在真空状态下弥漫于整个塔内部，以期达到与塔内下落中的物料充分接触的机会，增加精馏效果。

2.2 操作参数优化

针对于不同的K830进料负荷[4]，分别制定不同的进料温度、塔底物料温度控制，同时K830中部直接蒸汽流量也应随塔进料负荷的变动而变动见表1。

表1 不同产地的丁腈胶物理机械性能对比

3 结论

经过对汽提系统的技术改造，特别是对K830塔内部塔内件的改造，有效的提高了K830塔的分离效率（分析数据见表2），塔顶物料DOP含量得到了明显的降低，塔底物料（分析产品指标）DOP含量也得到了提高，并且塔底物料辛醇含量得到有效的降低，产品色值等指标也得到大幅度削减。B833的乳化现象得到了有效的消除，B825中水相上部的油层得到大幅度削减。

表2 K830改造前后塔顶和塔底物料分析指标对比

［1］ 侯丽新．板式精馏塔．北京：化学工业出版社，2000年5月．

［2］ 徐世民，张燕化，任艳军．塔填料及液体分布器[J]．化学工业与工程，2006，（1）：75．

［3］ 秦总根，涂伟萍．填料塔内液体分布器的改造与探讨[J]．化学工业与工程，2003，（6）：397．

［4］ 张健春，岳金彩，郑世清．DOP装置汽提工序的研究[J]．精细石油化工进展，2002,（10）：45．

Improve the separative efficiency of the plasticizer continuous plant’s the stripping tower

WU Jun
(Aekyung(Ningbo)Chemical Co.,Ltd.,Zhe Jiang)

The product purity and the constituents coming from the top tower would be influenced because of the separative efficiency of the plasticizer continuous plant’s the stripping tower．It would effect the colour of the reactors’product,and it would increased energy consumption．The question had be solved through the

reconstruction of K830．

the stripping tower;the separative efficiency;plasticizer

book=2010,ebook=167

10．3969/j．issn．1008-1267．2010．04．014

TQ414

B

1008-1267（2010）04-038-03

2010-03-29

吴军，高级工程师，1996年毕业于青岛化工学院应用化学系工业分析专业，从事增塑剂技术及管理和相关行业研究工作。