浅析规整填料在TD I精馏塔中的应用

侯乐宝 （烟台巨力精细化工股份有限公司 山东 莱阳 265202）

浅析规整填料在TD I精馏塔中的应用

侯乐宝 （烟台巨力精细化工股份有限公司 山东 莱阳 265202）

精馏塔用于TDI精制的提纯，是光化系统的关键设备，填料是化工生产中广泛采用的传质传热设备，规整填料替代散装填料来提高TDI中的纯度，可以大大降低设备直径和填料高度，达到良好地分离轻重组分效果。

规整填料；纯度；TDI精馏塔；效果

引言

规整填料是一种在塔内按均匀几何图形排布，整齐堆砌的填料，由于具有比表面积大、压降小、流体分均匀、传质传热效率高等优点，因此得到了广泛的应用。最早开发的是金属规整填料，以后相继开发的有塑料规整填料、陶瓷规整填料和碳纤维规整填料。

填料是填料塔中汽液接触的基本构件，其性能的优劣是决定填料塔操作性能的主要因素，因此，塔填料的选择是填料塔设计的重要环节，我公司选用规整填料，是因为比传统散装填料使用寿命长，轻重组分比较均匀，负压分离效果好。

一、在TDI精馏塔应用规整填料的原因

目前，国内精馏塔中的填料以陶瓷和铝质矩鞍环为主。我们公司在一期TDI精馏塔安装中，采用的是传统的方法，是散装乱堆的瓷质鲍尔环填料。生产过程中，气液量的频繁波动，使的塔中填料极易破碎、变形，造成填料碎片从箅子板上泄漏至塔底或被气流带到气相出口管中，严重威胁热水泵和压缩机的正常运行，全塔的阻力逐渐上升。另外在相近的设计条件下，设备直径和高度都较大，增加设备投资。设备经过多年的运行：系统每年大修，都要扒填料进行清洗，如果不清洗，系统的压降要增大，瓷环经过气流的 冲刷破碎，另外，人在较高的地方工作，存在安全隐患。

二、规整填料的选择

在公司的二期TDI技改扩建中，由于气液量的增加，如果选择散装填料的话，设备的直径和高度将会增加很大，经过多方的考察和验证，决定选用苏尔寿的金属波纹规整填料。

TDI精溜塔系统由TDI精制塔、循环泵、再沸器、冷凝器、回流泵、TDI采出槽、TDI输送泵、TDI冷却器、凝液槽等设备组成。

由第二OD CB塔来的粗TDI进入精溜塔。由于粗TDI中含有少量的H CL和着色物质，精制塔的产品TDI采用侧线出料。侧线采出的TDI进入TDI采出槽，由TDI泵送冷却器冷却到40℃后送到TDI成品贮存。

釜液由循环泵送至再沸器内用中压蒸汽加热到约156℃返回到塔釜，由于少量的焦油等重组分会在塔釜浓集，故在循环泵出口定量采出一股物料返回到焦油浓缩工序。

塔顶气相进入到塔顶冷凝器用循环热水冷却，凝液进入TDI凝液槽，由回流泵送回塔顶回流，出口一股物料返回300#或450#系统，以及时移除塔顶轻组分。不凝气进入二级冷凝器用冷冻水冷却，冷凝液进入凝液缓冲槽，通过泵送到H CL汽提工序，不凝气体去真空机组。

三、规整波纹填料（包括格栅）装填说明及注意事项

1.尽可能从最低的填料层开始，由下而上装填；如果不能由下而上装填，或者在不同高度上的床层要同时装填的，则必须提供适当的保护措施，以保证下层工作的安全。

2.如有可能，各层堆填料都应在塔附近的地面上组装，以保证都能顺利安装.每块填料都应起吊到工作人孔处，并往下放到安装位置。虽然在有些情况下，当安装了一定数量的填料后，允许直接站在填料上，但在第一层上面必须使用人行道板。

3.一般情况下，每层填料层与下面紧邻的一层填料之间要有一个规定的角度。这一点是非常重要的，在整个装填过程中都必须坚持这么做。

4.塔周边的填料必须与塔的整个圆周相接触，在床层内部不允许出现任何间隙。如果有间隙，可用窄条填料来填满。

四、规整填料在TDI精馏塔应用效果

此设备投入运行三年多，系统稳定，负压分离效果好，先将运行数据列表如下：

设备运行数据如下：

通过对以上运行数据的比较，可以看出规整填料分离效果比较好，分离轻重组分比较均匀，阻力较低，质热交换较好，提高了TDI精制系统纯度，确保了系统地稳定，取得了良好的经济效益。

总结

选择苏尔寿M ellaPlus金属波纹规整填料，有较好的气液分离能力，使用寿命长，负压分离效果好，分离气液轻重组分比较均匀，质热充分交换，可以大大降低精馏塔设备高度和直径，压降也较低，降低设备投资，减少维修时的安全隐患；不仅保证了设备TDI精馏塔的正常、连续、运转，确保了工艺系统地可靠、稳定运行，而且为公司节约了地大量资金，创造了良好的经济效益。

【1】王志魁编《化工原理》化学工业出版社.

【2】全国化工化学工程设计技术中心站 塔填料及塔内件工程设计选用手册.

【3】中国化工装备总公司上海工程技术大学 塔填料产品及技术手册.

【4】刘乃鸿主编工业新型规整填料应用手册【M】天津大学.