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鲍尔环在烟道气酚盐分解制取粗酚中的应用
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鲍尔环在烟道气酚盐分解制取粗酚中的应用

2019-06-21      阅读:
摘 要: 通过对烟道气酚盐分解制取粗酚工艺中分解塔填料类型的探索及实践运行 ,证明金属鲍尔环塑料花环填料及轻瓷材质填料更适合该工艺条件。 应用不锈钢鲍尔环,避免了分解塔发生堵塞事故,同时提高了粗酚收率。

安钢焦化厂2005 年建成投产的15 万 t /a 焦油加工装置采用烟道气分解和硫酸调质相结合的粗酚制取工艺,2008 年以前粗酚的收率仅维持在理论收率的6.8%,造成企业成本上升、环境污染、设备老化加剧等问题。 分解塔是生产粗酚的关键设备,而填料是分解塔的重要组成部分,是酚钠与烟道气有效成分反应的载体。 因此合理选择填料对提高粗酚产量起至关重要的作用。
 
1 问题分析
 
2008 年 8 月对分解塔的填料进行全方位调查,发现分解塔内堵塞严重,塑料花环填料有明显变形、聚合、结块等外部特征。 对附着在填料表面的固体物进行化验分析后确定是碳酸钠结晶和微量粗酚 。经分析,分解反应产生的热量使塑料花环填料软化变形并发生热聚合,减小了比表面积,生成的碳酸钠不能及时排出,在高温下脱水形成结晶并附着在塑料花环填料表面,进一步减少了比表面积,造成恶性循环,因此塑料花环的软化特性不适合高温下的分解反应。
 
2 更换填料
 
2.1 改塑料花环填料为轻瓷填料
 
2009 年采用耐高温的轻瓷材质填料替代原有塑料花环填料。 为使碳酸钠溶液顺利排出分解塔,采用3 层填料模式,详见表1。
鲍尔环在烟道气酚盐分解制取粗酚中的应用
3 结语
 
更换不锈钢鲍尔环后,分解塔未发生过堵塞事故,粗酚收率2011 年跃升至0.86%,2012 年跃升至0.91%,达到理论收率的 90%以上。 实践表明,不锈钢鲍尔环填料能够满足烟道气分解制取粗酚工艺的要求,适于推广应用。


4 采用燃烧法清理结焦炉管
 
4.1 燃烧法清焦的原理
 
燃烧法清理炉管技术是利用结焦物在一定温度下遇氧气可燃的原理,将炉膛保持一定的温度,向炉管内间断通入空气和蒸汽,炉管内的结焦物受到高温蒸汽和空气的冲击而崩裂、粉碎和燃烧,燃烧后的产物和未燃烧的焦粉一起被气流带出炉管,使炉管内结焦物得以清除。
 
4.2 燃烧法清焦的操作方法
 
我厂2013 年1 月份进行了蒸汽-空气燃烧法清焦试验,将压缩空气和吹扫蒸汽接至二段柱塞泵出口管道,辐射段出口管接至尾气收集槽内进行炉管清焦。
 
清理分为通空气烧焦和通蒸汽吹扫破焦2 个过程。 将管式炉炉膛温度加热到 500~550℃,向炉管内通入空气,炉管内壁上的焦层遇空气燃烧后焦层烧损且变得疏松,部分焦粉、焦块剥落下来被吹出炉管。燃烧一定时间后向炉管内通入大量的蒸汽,一方面赤热的焦炭遇蒸汽后形成大量的焦粉、焦块,被吹出炉管;另一方面使炉管降温,防止炉管烧损。 通空气和蒸汽的过程反复交替进行多次,便可将炉管内壁的焦层完全清理下来,使炉管内壁洁净如初。 交替操作的次数和频率可根据焦层情况确定。 初始阶段通空气时间控制在3~5min,通蒸汽时间控制在5分落下来的焦粉粒度不大于3mm,以防止炉管堵塞。 清理后期通空气时间可延长到 10min,通蒸汽时间可缩短到3min,以加快清理深度。 为防止炉管堵塞,空气和蒸汽压力控制在0.40~0.50MPa。

5 结语
 
焦油管式炉炉管结焦是煤焦油加工的重大安全隐患,且难以避免。 通过采取防止管式炉结焦的措施,并采用燃烧法对炉管进行定期清理,我厂焦油加工系统运行稳定,二段柱塞泵出口压力在 0.8MPa以内,解决了炉管频繁结焦的瓶颈问题。
 
1) 采取改进煤焦油预处理工艺、强化超级离心机操作维护、优化煤焦油蒸馏操作、增加过热蒸汽量、降低管式炉二段焦油出口温度等措施,可有效防止炉管结焦。
 
2) 蒸汽-空气燃烧法清理炉管具有工艺简单、安全可靠、劳动强度小、清理时间短、清理彻底等优点,可有效清除炉管结焦。
 
 
 
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