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摘 要：精馏二塔不稳定的原因很多，汽抽子真空阀门的隐患及征兆很多，如何对装置进行技术改造，故障诊断是一门基本功，从真空阀门这个表象问题入手，综合分析问题原因，寻求解决问题的高效措施，维持塔装置平稳运行是生产第一线专业技术人员的必须攻克的举足轻重的难题。
关键字：苯酐 真空系统 塔设备 阀门故障 工艺原因
1 前言
无论是两万吨苯酐/年装置还是四万吨装置，维持安全运行的系统有氧化系统、气体冷却系统、切换冷凝系统、热处理系统、精馏两塔系统。无论哪个系统故障，生产将难以完成。流程是从前向后，一脉相承的，生产中多对氧化、切换等前系统比较重视，而忽视塔的粗精馏。而馏制系统起的是承前启后的作用，它既要将前系统（即氧化、切换）来的物料去粗取精，稳定运行的目的还承担着向增塑剂装置源源不断输送原料的繁重任务。长期从事苯酐生产的人都知道，投产后整套装置运行平稳很难达到，精馏装置真空系统运行不稳定，成为制约装置持续生产的瓶颈因素，同时左右着产品质量和产量的提高。无论使用哪一种催化剂，后装置的难以为继，影响到负荷的提升，影响到产品的采集和输送，为了消化日渐突出的矛盾，精馏系统的改造方案势在必行，而如何正确判断真空阀的舒畅也是重要课题。
2 精馏二塔流程图
影响苯酐装置塔系统稳定运行的原因方方面面，左右塔系统运行的指标最明显的一是真空，真空是负压的，二是回流，有个回流比的限制，三是塔顶温度，四是采出量。图示的目的在于给读者一个更直观的了解。故障真空阀显示的是今年以来连续两次事故，导致塔的运行困难。
3 可能发生的产品二塔不稳定的现象
3.1 回流消失，正常回流2m3左右
正常生产中，塔能正常采出，回流平稳，呈现持续稳定地增长，说明塔的功能很好。从回流这个指标判断塔哪方面出现了问题，装置的流程重要表现在“流”，流动、流畅、源源不断的生产，如同一条河流，倘若断流，就说明出现问题了。不是设备原因，就是工艺因素，应综合分析。回流是最明显的表明精馏塔生产异常的因素，应重视和谋求解决问题。
3.2 采不出物料，FIC204流量突然降低乃至消失
FIC204这个流量表是能DCS手动控制的，流量微小，意味着塔出现了问题。分析导致FIC204这个结果的前置原因，判断回流肯定也丧失，这是连锁反应的。回流与采出是此消彼长的关系。正常生产周期内，采出在3.5m3，回流肯定在正常值，2m3左右。
3.3 塔顶温度居高不下
塔顶温度TI205是个灵敏度很强的衡量点，温度居高不下，一般正常情况下在170℃左右，回流也处与正常范围，采出也源源不断。顶部温度高，回流必然断绝，再一个就是抽子出了问题，真空喷射系统作用不好。回流一大，温度必然降低。
3.4 塔液位居高不下
正常生产中，塔的进料量是循序渐进的，从一塔进料，馏制后通过FIC204均匀的采出，这是稳定的。只进不出，塔的肚子会满，液位积攒起来，能迅速判断出采不出来。首先逐步降低液位，更深入的查找问题的原因。
3.5 蒸气压力低，维持抽子运行良好的低压蒸汽压力在0.652Mpa以上
根据多年的苯酐生产实践，得出一个结论，二塔的蒸汽喷射泵即汽抽子是两段式的，有别于一塔和热处理系统的一段式。它的工作蒸汽用的是0.6MPa的低压蒸汽，提高蒸汽压力，对二塔回流、降低塔顶温度，都有积极作用，而对一塔却是不利的。
3.6 抽子的真空阀门松紧测试
回流断绝后，分析尽可能多的工艺原因后，不见效果。破真空，从塔底进汽，都不灵敏。抛除淹塔、再沸器等复杂化因素，可以试验一下，真空阀门的灵敏度。今年遇见两次类似问题，一次是真空阀门轻松，与正常生产时的沉重有天壤之别。最终查询了抽子前后连接的苯酐管线的伴热，疏通堵塞，塔回复正常。第二次，所有能想到的可能都想过了，试验一下真空阀沉重的开不动，非常费力。塔放料清理后，重新抽真空，效果微乎其微。最终判断出是真空阀门出了问题，阀门老化，杂质堵塞阀体及部分管线，导致不凝汽抽不走，塔的回流自然会断流，产品采不出来。
4 导致该故障的最大可能原因及技术判断
4.1 塔满
回流时断时续，乃至断绝，塔液位持续增长，这只是导致塔功能不好的次要原因。明智的苯酐操作人员，迅速关小进料量。目前生产实践中得出的经验是，维持塔的低液位运行，各项指标都基本正常。
4.2 提高两级的喷射泵压力
前面已经说过，倘若不是喷射泵本身的原因，没有回流，首先看一下二塔喷射泵工作蒸汽压力PI204是否过低，应立即提高压力。倘若提高了压力，仍旧收效甚微，再找其他的原因。
4.3 提高系统低压蒸汽压力，可能对一塔操作造成坏的影响
这一条与上条实质问题上是作用一样的，提高了整个低压蒸管网的压力，它的目的就是想立竿见影的催促气体喷射泵发挥作用，就是想增大回流，让塔正常运转起来。
4.4 查抽子周围的阀门及流程的蒸汽伴热是否良好，开大疏水器倒淋排水，提高疏水效果
气体喷射泵本体堵塞的可能性几乎没有，因为管线很粗，抽的又是苯酐气，不是日积月累，气体的苯酐是难以凝聚下来的。一段管线的不通畅，将前后左右的可能的管线的伴热蒸挨门逐户查找一遍。提高伴热效果，是一劳永逸的活。这效果也是明显的，今年5月发生的二塔问题就是如此解决的。
4.5 以上措施不见效果，放料处理，倘若效果仍旧不好，判断出症结在抽子的真空阀门故障
对真空阀门加临时伴热管，倘若还不见效，分析最终原因是真空阀门失零。拆卸阀门，更换新阀。
5 采取多种形式的有利措施
5.1 提高抽子蒸汽压力
5.2 破塔真空，降低塔顶温度，增大回流。
5.3 降低塔的液位。
5.4 塔放料重抽真空。
5.5 换阀门。
5.6 增大回流的手段之一是提高塔的蒸汽流入量。破真空。检修时对再沸器的列管疏通。
5.7 技术改造
5.7.1 改造过程
对精馏装置产品二塔进行了改造，在产品再沸器的下部分加了一条由针形阀控制的氮气线，向产品塔内通入微量的不凝气（N2），由于二塔PIC203压力由蒸汽喷射器JVC202控制不变，所以在向产品塔中通入微量氮气后，改变了不凝气的气相分压，使苯酐气，轻组分气相分压相应的降低，从而增大了苯酐气和轻组分的相对挥发度，有利于物系的分离，苯酐气经塔顶冷凝器E202冷凝后作为回流经过F203返回塔内，一部分作为产品经F204采出，轻组分和不凝气由真空喷射器抽出，送至水洗塔T101。产品塔回流量的增大，增大了回流比，提高了产品的质量和产量，有效的改善了产品塔的运行。
正常指标：真空PIC202控制范围10---23Kpa
回流FI203控制范围1.5---3.0m3/h
采出FI204控制范围1.5—4.5m3/h
5.7.2 运行效果的评价
技术改造完成后，于2004年7月投入运行，运行5年来，大大提高了产品塔的运行质量，使装置负荷迅速提高，消除了影响装置运行的瓶颈因素，满足了生产要求，开工至今运行良好。
6 结论
蒸汽喷射真空泵是一种用水蒸汽作为抽气介质来获得真空的装置。一定压力的蒸汽通过拉伐尔喷嘴以超音速射出。由压力能转化为速度能。在喷嘴出口处由于高速汽流的引射作用形成低压，工作蒸汽与被抽气流在混合室进行混合，并进行能量交换，混合气流在扩压管内得到减速增压。由于用户对真空度要求不同。每台蒸汽喷射真空泵可由单级或数级串接。级数越多，真空度越高（残压越低）。一般吸入压力与级数的关系如下：为了降低第一级和第二级喷射器的工作负荷和蒸汽耗量，在第一级和第二级喷射器之间设置了中间冷凝器。为了降低第一级喷射器的排空噪音，在第一级喷射器后设置消音冷凝器，中间冷凝器和消音冷凝器可分为直冷式或间冷式。直冷式冷凝器亦称混合式冷凝器，可分为喷淋式和筛板式。间冷式冷凝器亦称列管式冷凝器。蒸汽喷射真空泵故障只是影响二塔稳定的重要因素之一，这个因素虽然关键，最不引人注目的当属它的真空阀门的失灵导致的塔的不稳定，回流断绝只是一个突出案例。并不能代表整个塔设备不稳定的所有原因，对症下药，具体问题具体分析才是根本。
总之，通过苯酐生产用喷射器的选型、操作、故障处理等项目的实施，使行业研究者能够从化工生产中精馏技术优化的现场操作和技术工作中，发现问题，善于追溯原因，从真空阀故障这个个例，进而学习、总结实践中积累的用于排忧解难的专业知识和具备的过程优化的能力，目的就是解决生产中遇到的棘手的难题。
来源：网络转载
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发表于 2016-5-20 08:31:27
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