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鮑爾環在煙道氣酚鹽分解制取粗酚中的應用
2019-06-21 閱讀：
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摘 要： 通過對煙道氣酚鹽分解制取粗酚工藝中分解塔填料類型的探索及實踐運行 ，證明金屬鮑爾環比塑料花環填料及輕瓷材質填料更適合該工藝條件。 應用不銹鋼鮑爾環，避免了分解塔發生堵塞事故，同時提高了粗酚收率。
安鋼焦化廠２００５ 年建成投產的１５ 萬 ｔ ／ａ 焦油加工裝置采用煙道氣分解和硫酸調質相結合的粗酚制取工藝，２００８ 年以前粗酚的收率維持在理論收率的６．８％，造成企業成本上升、環境污染、設備老化加劇等問題。 分解塔是生產粗酚的關鍵設備，而填料是分解塔的重要組成部分，是酚鈉與煙道氣有效成分反應的載體。 因此合理選擇填料對提高粗酚產量起至關重要的作用。
1 問題分析
２００８ 年 ８ 月對分解塔的填料進行調查，發現分解塔內堵塞嚴重，塑料花環填料有明顯變形、聚合、結塊等外部特征。 對附著在填料表面的固體物進行化驗分析后確定是碳酸鈉結晶和微量粗酚 。經分析，分解反應產生的熱量使塑料花環填料軟化變形并發生熱聚合，減小了比表面積，生成的碳酸鈉不能及時排出，在高溫下脫水形成結晶并附著在塑料花環填料表面，進一步減少了比表面積，造成惡性，因此塑料花環的軟化特性不適合高溫下的分解反應。
2 更換填料
2．1 改塑料花環填料為輕瓷填料
２００９ 年采用耐高溫的輕瓷材質填料替代原有塑料花環填料。 為使碳酸鈉溶液順利排出分解塔，采用３ 層填料模式，詳見表１。
3 結語
更換不銹鋼鮑爾環后，分解塔未發生過堵塞事故，粗酚收率２０１１ 年躍升至０．８６％，２０１２ 年躍升至０．９１％，達到理論收率的 ９０％以上。 實踐表明，不銹鋼鮑爾環填料能夠滿足煙道氣分解制取粗酚工藝的要求，適于推廣應用。
4 采用燃燒法清理結焦爐管
4．1 燃燒法清焦的原理
燃燒法清理爐管技術是利用結焦物在一定溫度下遇氧氣可燃的原理，將爐膛保持一定的溫度，向爐管內間斷通入空氣和蒸汽，爐管內的結焦物受到高溫蒸汽和空氣的沖擊而崩裂、粉碎和燃燒，燃燒后的產物和未燃燒的焦粉一起被氣流帶出爐管，使爐管內結焦物得以清除。
4．2 燃燒法清焦的操作方法
我廠２０１３ 年１ 月份進行了蒸汽－空氣燃燒法清焦試驗，將壓縮空氣和吹掃蒸汽接至二段柱塞泵出口管道，輻射段出口管接至尾氣收集槽內進行爐管清焦。
清理分為通空氣燒焦和通蒸汽吹掃破焦２ 個過程。 將管式爐爐膛溫度加熱到 ５００～５５０℃，向爐管內通入空氣，爐管內壁上的焦層遇空氣燃燒后焦層燒損且變得疏松，部分焦粉、焦塊剝落下來被吹出爐管。燃燒一定時間后向爐管內通入大量的蒸汽，一方面赤熱的焦炭遇蒸汽后形成大量的焦粉、焦塊，被吹出爐管；另一方面使爐管降溫，爐管燒損。 通空氣和蒸汽的過程交替進行多次，便可將爐管內壁的焦層完全清理下來，使爐管內壁潔凈如初。 交替操作的次數和頻率可根據焦層情況確定。 初始階段通空氣時間控制在３～５ｍｉｎ，通蒸汽時間控制在５分落下來的焦粉粒度不大于３ｍｍ，以爐管堵塞。 清理后期通空氣時間可延長到 １０ｍｉｎ，通蒸汽時間可縮短到３ｍｉｎ，以加快清理。 為爐管堵塞，空氣和蒸汽壓力控制在０．４０～０．５０ＭＰａ。
5 結語
焦油管式爐爐管結焦是煤焦油加工的重大隱患，且難以避免。 通過采取管式爐結焦的措施，并采用燃燒法對爐管進行定期清理，我廠焦油加工系統運行穩定，二段柱塞泵出口壓力在 ０．８ＭＰａ以內，解決了爐管頻繁結焦的瓶頸問題。
１） 采取改進煤焦油預處理工藝、強化離心機操作維護、化煤焦油蒸餾操作、增加過熱蒸汽量、降低管式爐二段焦油出口溫度等措施，可有效爐管結焦。
２） 蒸汽－空氣燃燒法清理爐管具有工藝簡單、可靠、勞動強度小、清理時間短、清理等點，可有效清除爐管結焦。
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