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本项目打破了焦油蒸馏只能采用泡罩塔的传统思路,提出采用当今先进高效的斜孔—浮阀复合塔板代替泡罩塔板进行扩能改造,利用斜孔—浮阀复合塔板的阻力低、分离效率高、操作弹性好等优点,解决了长期困扰攀钢焦油加工系统的阻力大、生产能力低等一系列问题,取得了显著的经济效益,该技术在全国焦化行业首次应用于焦油蒸馏,具有较大推广价值。 文中分析了国内外化工行业新型塔技术的发展、应用情况;进行了焦油蒸馏用斜孔—浮阀复合塔板的流体力学实验,实验测试了斜孔—浮阀复合塔板不同条件下的压降、雾沫夹带、泄漏率等参数,充分论证了焦油这种特殊介质应用斜孔-浮阀复合塔板的可行性。应用计算机进行了大量模拟设计计算表明,馏分塔采用斜孔-浮阀复合塔板需增加两层塔板,塔径不变;二段蒸发器闪蒸段直径需由1600mm扩至2000mm,减少两层塔板;其它塔内件需作相应改造。攀钢的焦油蒸馏系统的处理能力完全可以从原来的8.5万t/a扩至12万t/a以上的水平。 流体力学实验表明:相同操作条件下斜孔塔板的压降明显低于泡罩塔板,雾沫夹带量可以控制在10%以内,且宽口斜孔塔板有利于降低雾沫夹带量,泄漏率在低气相负荷时较高,但在高气相负荷时泄漏率较低,鉴于焦油扩能正是利用塔板的高负荷性能,故可以用效避免塔板泄漏问题,在实际设计中,利用浮阀的气相负荷自动调节性能,设计成斜孔—浮阀复合塔板,进一步解决该问题。改造实践表明:煤焦油处理能力从原来的8.5万吨/年提高到14万吨/年,二段蒸发器塔底压力由0.056MPa降低至0.032MPa,能耗降低明显:各馏份产品质量均有不同程度提高,改造过程简单易行,对生产无任何影响,改造投资仅为160万元,比整塔更换投资减少2500万元以上,经济效益十分显著,本次改造达到了设计论证的预期效果。