Компонент Ловушки в Перегонка башни: причины, симптомы и лекарства
Эта статья объясняет принципы, лежащие в мелких компонентов захвата, обобщает опыт работы отрасли, и содержит рекомендации для диагностики и решения проблемы.
КОЛОНКА FEED часто содержит компонентов, температура кипения составляет от тех, легкой и тяжелой ключевых компонентов. В некоторых случаях температура верха слишком холодно и нижней температуры слишком жарко, чтобы эти компоненты, чтобы оставить столбец так быстро, как они входят. Вода, из-за неидеального поведения с органическими веществами, является общей проблемой. После некуда идти, эти компоненты накапливаются в колонке, затопления, езда на велосипеде и пробок. Если промежуточных компонентов является вода или кислоты, то это также может вызвать ускоренную коррозию, а в охлажденном колонны, она может создавать гидратов. Большая разница между верхней и нижней температуры, большое количество компонентов, а также высокой тенденции формирования азеотропов или две жидкие фазы способствуют накоплению промежуточных компонентов.
Хотя компонент накопления создало серьезную проблему во многих колонны, он не был широко обсуждался в литературе. Данная статья расширяет предыдущие работы (1-3) в более широкий обзор, направленных на обеспечение руководящих принципов, касающихся прогнозирования, поиска неисправностей и преодоления компонента проблемы накопления.
Принципы
На рисунке 1 показано накопление компонентов в башню (4). Корма был представлен на этапе 10, с нижней башне на этапе 22. Промежуточных ключевых компонентов, которые, как правило, ниже концентрата корма, непрерывно удаляется как привлечь пара стороне от стадии 13. Тяжелых ключевых компонент, который был более неустойчивыми, чем тяжелые без ключей, которые составляют большую часть нижней поток, круто сосредоточено между нижней стадии 22 и промежуточные стадии привлечь 13, достигнув своего пика на этапах 17-18. За четыре этапа между 17 и 13, концентрация HK должна была отказаться от 50% до 1% на дизайн. С такой градиент концентрации HK, небольшой дефицит в несколько этапов (в качестве лишь одного или двух из восьми) привело к концентрации HK в сторону обратить увеличится с 1% до 10%. Здесь HK выступал в качестве захваченного компонента.
Промежуточный компонент накопления чаще всего происходит по всей башни, но порой она сводится к разделу. Чрезмерные переохлаждении передавать (или загрязнение корма подогревателем) может привести к накоплению промежуточных компонентов между корма и снизу. Кроме того, чрезмерное подогрева (oversurfaced или чистой подогревателем) может привести к накоплению между корма и верха.
Сколько накопления?
Накопления продолжается до промежуточных концентраций компонентов в верхнем и нижнем убрать из этих компонентов по ставке они входят, или до гидравлических ограничение не будет исчерпан.
Факторов, определяющих промежуточного накопления компонента в основном те, которые регулируют раскол промежуточных компонентов между верхней и нижней продукты (3):
* К. К. ^ ^ к югу / L коэффициент. Высокий коэффициент в нижней части столбца означает большие движения вверх, в то время как низкий показатель в верхней части колонки означает массовое движение вниз. Когда два собрались в одном столбце, концентрация может быть огромным. Концентрации ("выпуклости") 10 100 раз кормить концентрации общего.
* Неидеальной равновесия. Высокий коэффициент активности на башню дно можно сделать промежуточный компонент особенно взрывоопасной. Например, когда башня дно в основном вода, органические компоненты, такие как: н-бутанол стало крайне неустойчивым (высокая К. К. ^ югу ^ / L). Органические же могут стать весьма энергонезависимой если верхний богат метанол или этанол. Для метанол / вода разделительной колонки, н-бутанола в канал будет, как правило, накапливаются в значительной степени (2).
* Несколько этапов. Каждый этап усиливает вверх и вниз движения. Чем больше этапов, тем больше промежуточных компонентов концентратов к середине башни.
* Концентрация промежуточного компонента в кормах. Чем выше концентрация, тем сильнее будет ее тенденцию к концентрации в башне.
* Характеристики продукта. Жесткие спецификации, тем больше накопления. Многое из этого связано с большим количеством этапов, необходимых для достижения более жесткие спецификации, особенно на этапах высокой чистоты, где вверх или вниз движения промежуточных компонентов усиливается.
В накоплении ситуации, всегда есть на первоначальный период в нестационарных состояние промежуточного накопления компонента. Наращивание стремится к равновесной концентрации, что восстанавливает баланс составляющая в башне. Это равновесие концентрации, однако, не всегда может быть достигнуто, например, когда К. К. югу ^ ^ / L высокая внизу окна, и низкая в верхней части, и / или несколько этапов является высоким, и / или концентрации промежуточных компонентов в корм является высоким, и / или спецификации продуктов сведены к минимуму. Вместо этого, нестационарных велосипедного может установить дюйма
Икота и езда на велосипеде
Типичные симптомы накопления нестационарных циклическая пробок, которые, как правило, саморегулированием ". Промежуточных компонентов накапливается в колонку в течение времени, как правило, несколько часов или дней. В конце концов, колонки наводнения или пули богатых нарушителей компонента выходы либо сверху или снизу. (Конец, из которого пули листья часто меняется непредсказуемо.) Когда пули листья, возвращает столбец операции к нормальной в течение относительно короткого периода времени, зачастую с минимальным вмешательством оператора. Затем цикл повторяется. Некоторые события были в литературе, и те, абстрагируются в таблице 1.
Промежуточный компонент накопления могут столкнуться с системой управления. Например, компонент запертых в верхней части колонны может разогреться управления лоток. Контроллер будет увеличивать рефлюкс, который толкает компонента вниз. В качестве компонента продолжает накапливать, контроль лоток будет нагревать снова, и отлив будет снова увеличен; в конце концов, в столбце будет потоп. В трех случаях описания аналогичные последовательности были зарегистрированы (DT2.13B, 1213 и 228).
Одним из наиболее благодатной почвой для промежуточного накопления компонент является одним из условий, в которых некоторые раздел в башне работает близко к точке разделения второй жидкой фазы (2). Накопления себя, или неисправности оборудования разделения фаз в канале маршрут, или просто изменения в состав корма, может вызвать разделение второй жидкой фазы внутри башни. Это приводит к изменению волатильность и azeotroping, и может создать или усугубить икает.
Он, таким образом, не удивительно, что многие дела в таблице 1 включать такой системы. Примеры включают небольшое количество воды в НПЗ или природного газа deethanizer (DT2.10, 1038, 1039, 751, 1001), а также нефти и других углеводородов накапливаются в метанола и водонапорную башню (DT2.15). В других случаях, таких, как азеотропной дистилляции и добывающей, накопление взаимодействовали с разделение фаз в башне и графин (например, DT2.22 и DT2.23).
На рисунке 2 показана общая конфигурация reboiled поглотителя deethanizer. Сверху (поглотителя) Секция использует нефть худой поток нефти поглощать ценные C ^ 3 ^ к югу и к югу C ^ ^ 4 компонентов из газа, который идет на топливо. Жидкость из амортизатора смешивается с подачей свежего, охлажденного и вспыхнули. Flash барабан пара подачи поглотителя паров. Flash барабан жидкости раздели для удаления поглощенной C ^ 2 ^ к югу и легкие компоненты. Стриптизерша накладных пара также в сочетании с подачей свежего до охлаждения.
Когда колонна соответствует требованиям всех свободной воды в канал удаляется во флэш-барабана. Только незначительное количество растворенной в углеводородов должны войти. Внутри башни, вода имеет тенденцию концентрироваться. Верха, это здорово, и нефть как правило, поглощают воду, посылая его вниз башни. Нижняя температура горячей, стремясь к испарения воды и отправить его обратно вверх. В целом, вода концентрируется в центре. Если объекты водоотведения являются недостаточными, или не в той области, где концентрируются водные массы, или поглотителя дна и / или зачистки накладные внутреннего и не возвращается на канал вспышки барабан, икота и наводнения могут привести.
Средства улучшения C ^ 3 ^ к югу и к югу C ^ 4 ^ восстановления включать сокращение Бойлап, охлаждение корма, или увеличения скорости нефть, каждая из которых охлаждает башни и изменения концентрации воды вниз. Системы на рисунке 2 (DT2.10 случае) не водоотведения объектов под корма. Попытки восстановить более C ^ 3 ^ к югу и к югу C ^ 4 ^ привело к концентрации воды ниже корма и икает. Икота приводит к масс воды в зачистки дна, который вступил в горячую debutanizer вниз по течению, быстро испаряющихся и вызывая рост давления там. В тех случаях, 1038 и 751, объектов водоотведения не хватило времени пребывания для отделения воды, и были не в состоянии смягчить накопления воды и икает. В других случаях, плохое функционирование канала объектов водоотведения вызвало икоту.
Рисунок 3 показывает, метанола и водонапорная башня (дело DT2.15) (11). Некоторые из масляной фазы из сепаратора был захваченных в канал, в дополнение к масла растворяют в метаноле / водную фазу. компонентов нефти быстро стала более устойчивой, так как они поднялись на башню, где метанола концентрации были выше, и быстро стал более неустойчивыми в воде, богатой нижней секции. компоненты светлых нефтепродуктов бежал накладных и тяжелые со дна, в то время как компоненты среднего класса нефть накапливается, приводит к наводнениям и прерывистый икает.
Рисунок 4 иллюстрирует растворителя башни восстановления, что опытные икает, хотя разделение фаз не представляется вопрос (дело DT2.14). Башня разделенных низкокипящих органических / вода азеотропа из нижней части потока воды. Башня опытных икоты, иногда из-за концентрации н-пропанол (холодный период), в другое время из-за концентрации высококипящих компонентов назначенных CS (теплый цикл). Оба были очень нестабильной в воде, богатой нижней части, а стал нелетучих в холодном этаноле богатых верхней части башни.
Росс и Нишиока (13) показали, что устойчивость пены максимальна на косу точки, т. е. непосредственно перед решением распадается на две жидкие фазы. Во многих случаях, промежуточного накопления компонента привод башни в сторону косы точки, пенящиеся прорвется, и башня будет пена потопа. Иногда поток пены увлекает накопления компонентов в верхней продукт, позволяющий башня вернуться к нормальной жизни. Нежное из-за накопления компонента произошло в случае DT22.14 и, возможно, DT2.23 и 229. Взаимодействия компонентов промежуточного накопления и вспенивание подробно рассматриваются в работе. 2.
Как отмечалось выше, накопление промежуточных компонентов может осуществляться через участок башни, а не по всей башни. В тех случаях, 202, 221, 229 и, возможно, DT2.13A, 1038 и 1039, наращивание произошло между корма и вверху или внизу. Наращивание между корма и верхняя было вызвано высокой температурой кормить, а между корма и нижней чрезмерно холодной канал.
Мораторий окна, коррозии и разделение вопросов
Малой-компонент накопление может привести к другим проблемам задолго до того, накопление достигает или даже подходов икать концентрации. В некоторых случаях накопление достигает стационарного состояния, и проблема возникает из-за концентрации устойчивого состояния. Самых сложных проблем относятся гидраты, коррозии, нестабильность и проблемы чистоты (табл. 2).
Башня гидраты являются общими в этилена C ^ 2 ^ к югу раскольников и demethanizers газового завода. Небольшие количества воды в канале (обычно сухой менее 1 г / т) концентрата в башне. Под высоким давлением, условиях низких температур в башне, вода в сочетании с легких углеводородов образовывать твердые, как лед-кристаллических молекул, известных как гидратов. Гидратов осадок, подключить лоток отверстий и клапанов и в конечном счете ограничивает поток через лоток. Жидкие накапливается выше подключить лоток и башни наводнений. Общего лечения является доза башня с метанолом, которая действует как антифриз и растворяет гидратов.
Наличие interreboiler (или стороны reboiler) могут столкнуться с гидрата удаления. В системе на рисунке 5 (1020 случай), метанола и растворенной воды были захвачены interreboiler. С течением времени вода партии перегонки обратно в башню, в результате чего гидратов на возвращение. Продувки из reboiler удалены метанола и растворенной воды.
Ловушки и обогатительное незначительные количества воды, так как незначительные, как несколько стр / мин, вызвала основных проблем с коррозией в башнях обработки углеводородов вместе с кислых компонентов. Обычно в НПЗ reboiled амортизаторы deethanizer (рис. 2). В хорошо спроектированной башни, ввод углеводородов, насыщенных растворенным воды. Любая концентрация или проникновения влаги за пределы, которые приведут к свободной фазы воды. Если она сохранится, она будет растворяться кислых компонентов, что приводит к слабой кислоты, циркулирующей через башню, которая является смерть из углеродистой стали. Типичным симптомом является коррозия в середине башни (а иногда и дальше), загрязнение продуктами коррозии в нижней части, верхняя лотки оставаться в хорошем состоянии.
Ловушки огней
Во многих башни углеводородов, где вода является примесью, рефлюкс барабан загрузки для удаления воды (рис. 6). Тяжелые водной фазе спускается к загрузке, откуда он удаляется, как правило, на уровне интерфейса управления. Если количество воды мало, выключатель иногда используется. Если загрузочный неисправности контроль уровня, вода может быть кипятили с башней, в результате чего загрязнения и коррозии в башне, как описано в двух случаях (1004 и 15157) в таблице 3.
Подключение может быть проблема в линии выхода воды из багажника из-за низкой Расходы, приведенные и потому, твердых частиц и продуктов коррозии, как правило, становятся вовлеченными в багажнике и поток воды. Обратная задача утечки через контроль воды на выходе клапана, превышающей скорость притока воды в багажник. Это делает поддержания уровня в багажном трудно и причин потери продукта в потоке воды.
Как подключить и утечки проблемы стоят наиболее трудный, когда есть высокий перепад давления через клапан воды розетку. Высокий перепад давления способствует клапан утечки, но и стремится держать открытия клапана узких, что способствует подключения. Обе эти проблемы можно решить путем добавления внешних поток воды (которая может быть циркулирующего потока) для загрузки на выходе (рис. 6). Этот поток повышает скорость (21, 24) и защиты от потери уровня жидкости. Расход внешнего вода должна быть достаточно низкой для предотвращения чрезмерного резервного воды из переполненных загрузки в ходе флуктуаций. Важно также обратить внимание на хороший уровень контроля.
В некоторых столбцов, накладные полностью конденсируются и затем сливают в форме водного потока и органических продуктов. Продукта направляется зачистки для удаления следов водной фазы. Зачистки накладных перерабатывается на конденсаторе на входе.
Когда свет конденсирующихся органических поступает в колонку, то в конечном итоге в органическую фазу. В зачистки, он будет лишен и возвращается в конденсатор. Таким образом, он станет вовлеченными в системе, путешествие туда и обратно между конденсатором и зачистки. Контроллер температуры стриптизерша будет действовать, чтобы свет в системе, потому что ее присутствие будет уменьшить контроля температуры, которая в свою очередь повысит зачистки мощности. Захваченных свет будет поднимать колонке давление, а также тепловых нагрузок на конденсаторе колонки и зачистки reboiler.
Чтобы обеспечить выход на свет, ни вентиляции с рефлюкс барабана или сокращения ввода зачистки тепла (что позволяет ему уйти от зачистки дна) не требуется. Сокращение ввода зачистки тепла является более эффективным, когда свет лишь немногим более неустойчивыми, чем органических продуктов. В случае, если 111, снижение ввода зачистки тепла эффективно при условии выхода для этана запертых в накладных depropanizer алкилирования, где вентиляция была относительно неэффективной.
Ловушки на утилизацию
В таблице 4 представлены случаи захвата компонента за счет утилизации продукта на канал, как правило, для улучшения продукта восстановления. Есть два решения - добавить некоторые удаления объектов вывезти компонента или увеличение ставки чистку.
Диагностика компонентов захвата
Ключ к диагностике, особенно в тех случаях икота встречаются, это симптом. С икота, симптом, что езда на велосипеде, как правило, саморегулирующиеся системы, которые происходят в течение длительного периода времени. Это редко бывает меньше, чем 1 час, что отличает икает от других, более короткие периоды циклов, связанных, например, наводнения или гидравлическим или под контролем вопросы, которые, как правило, имеют периоды несколько минут.
Типичные периоды цикла компонента диапазон накопления из примерно раз в каждые 2 ч до одного раза в неделю. Циклы часто правильные, но если кормить башни или продуктовыми потоками и композиции не устойчивы, циклы могут быть нерегулярными.
Рисунок внутренних образцов с башни за цикл (или за определенный период времени), имеет неоценимое значение для диагностики накопления. Даже один-единственный снимок анализ может показать накопления компонента. В башне на рисунке 4, пробы, взятой из downcomer имеет ключевое значение для диагностики. Два образца снимок был концентрации накопления компонентов (н-пропанола и CS) около 50%, по сравнению с менее чем 10% в этом канале. К сожалению, безопасности, экологии и оборудования зачастую препятствуют рисунок внутренней образцов.
Отслеживание и внимательно следит за изменениями температуры также неоценимое значение для диагностики компонент накопления. Температурные изменения отражают изменения состава. Поскольку накопление в том, что в промежуточных ключевых компонент, как правило, тепло в верхней части башни и прохладно в нижней части башни. Эта тенденция будет противостоять или дополнен системой управления и ростом в башне перепад давления, и эти взаимодействия необходимо учитывать при интерпретации температурных трендов. В любом случае, одним из симптомов является распространенным явлением. На стадии инициирования, отклонения температуры от нормы малы, незначительна. Как накопления доходов и концентрация ключевых промежуточных растет, систематические экскурсии температуры становятся очевидными. Близко к точке икать, температура экскурсии стали большими.
Растворителя восстановления башни на рисунке 4 был хорошо настраивается, с индикатором температуры каждые пять лотков. Башня пережила два типа циклов: холодного цикла, в основном за счет накопления н-пропанол и теплый цикл, в основном за счет накопления CS. Во время "холодной цикла, с контролем температуры установлен на уровне 185 ° F и нижней на 215 ° F, температуры ниже контрольной лоток поползли вниз. Отклонения крупнейших на лоток 20, уменьшая в нижней части башни. Более 2-3-ч период, первоначально отклонения на лоток 20 были небольшие, но они стали крупнее. И вдруг колонке показало наводнение знаки и температура упала во всем. Операторов решить проблему путем сокращения подачи около 40%, сохраняя при этом расход пара, что позволило накопленных компонента, который будет очищен от вершины.
В Уонн цикла, температур, близких к нижней встал. Первоначальный рост был медленным. Тогда нижняя температура вдруг вскочил на 230 ° F (215 нормальных ° F), и в то же время давление на дно пошли вверх на 2-4 фунтов на квадратный дюйм, с указанием наводнения. Рост в нижнем счетов давление в течение большей части этого кипения рост (около 3 ° F / PSI). Это происходило независимо от того, регулятор температуры башня в автоматическом или ручном режиме. Накладные поднялась температура около 190 ° F, указывая, что башня была освобождение само собой. В то же время, в нижней расход не сильно изменится. Операторов решать, что, сокращая расход пара примерно в два раза и отвлекая на дно некондиционных танка. Это опустели накопления снизу, а не сверху, предотвращения проблем в системе осушки с нисходящего потока и сокращения потерь продукта.
Рисунок 7 показывает азеотропной дистилляции системы, в которых органические / вода азеотропа обезвоживается путем введения entrainer углеводородов. Углеводородов более неустойчивыми, чем органические, так как только вода ушла, она отгоняются, оставляя органические нижней части потока. Воды и углеводородов в отпуск в башне над головой сгущаются, то фаза разделенных в отлив барабан, с углеводородным вернулся к башне, и вода (с некоторыми органическими) удаляются. В этой системе, вода опустилась примерно до 10 лотков, образуя две жидкие фазы на поддоны выше.
Рисунок 8 основывается на фактических диаграммы операционной системы на рисунке 7. Расход пара на reboiler был термостатирования. Сначала был хороший разрыв температур между лотков 8 и 12, что характерно для региона, в котором вторая жидкая фаза исчезает. Как накопления провел, второй жидкой фазы спустились к лоток 8. Это было расценено и отодвинул на управляющее воздействие, но потом вернулся. С течением времени, движения стали более интенсивными. В этом случае, только температуры на 8 лотков и 12 были проблематичными; температур на лотки 4 и 16 не претерпели значительных изменений. Это характерно и для лучшей диагностики, соответствующих температурах, должны быть проверены. В большинстве случаев, это вполне достижимо, даже если термопары не присутствовал, так как с поверхности сегодняшнего пирометров, температура колонки стены может быть надежно оценена (27).
Пункт 3 Рисунок 8 показывает, что происходит, когда температура управления был сделан на руководство - это не возразил накопления, так качели остановились. Температура в этом случае была поставлена высоко достаточно нажать накопления до башни. Это дало только временное облегчение. В конечном итоге наращивание вернулся, требующих дальнейшего увеличения в паре. Единственный способ очистить накопления в долгосрочной перспективе было внести радикальные изменения (аналогичные описанным на рисунке 4 системы), что позволило примеси выйти.
Расчеты также неоценимое значение для диагностики компонентов накопления. Стационарные выступы легко моделируется и признание на участок концентрации компонентов от стадии номера (рис. 1). Но так как большинство проблем накопления не являются стационарные, необходимо "обмануть" моделирования, чтобы избежать проблемы конвергенции (которая может отражать физическую реальность, с условиями, указанными не приводят к стабильным стационарное решение.)
Основной трюк для преодоления этого является изучение соответствующей системы, которые могут сходиться. Одним из примеров является снижение концентрации накопления компонента в кормах до точки, где сходимость легко достигнута. Тогда концентрация накопления компонентов в корм постепенно увеличивается, а изменения отслеживаются с помощью концентрации по сравнению с башни этапах диаграммы для каждого шага.
В случае второй жидкой фазы, многие этапы моделирования могут чередоваться между одной жидкой фазы и двух жидких фаз, что делает проблематичным сходимости. Там, увеличивая или уменьшая концентрацию второй жидкой фазы может помочь стабилизировать моделирования.
Гамма сканирует и АР измерений также полезен для обнаружения прерывистый наводнения. Гамма сканирует Показаны начала наводнения в середине столбца, от кормов или рисовать точки, свидетельствуют о поддержке накопления, особенно, если башня гидравлические нагрузки выше, в верхней или нижней. Гамма сканирования, принятых в различных точках цикла может помочь проследить от начала накопления (при которой игрушки работает нормально) до потопа. Если достаточное количество сопла размещены на башне, дР передатчики могут быть столь же информативным. Наконец, смотровые стекла чрезвычайно полезны, когда требования безопасности на жительство.
В каждой конкретной ситуации, один из указанных выше методов могут быть особенно ценными. Например, случай DT29.1 (табл. 2) описывает ситуацию, в которой записи дР по каждому разделу C ^ 2 югу ^ сплиттер разрешается отличные диагноз гидратов. Гидраты были встречены под корма, в башне, раздел, который не работает при максимальной нагрузке, поэтому рост ДП нижней части означает гидратов, в то время как рост АР в загруженном верхней части означает регулярные наводнения.
Есть 5 классов лечит икать и проблемы накопления башни: сокращение разницы температуры колонки, удаление накопленных компонента из башни; снятию накопившихся компонента из канала; изменения башни и внутренних; или живущих с этой проблемой.
Сокращение разницы температуры колонки
Это может быть сделано либо путем поднятия верхней температуры или понижение температуры нижней, или обоих. Это позволяет накапливать компонент бежать с продуктом поток.
Эффективность этого метода может быть ограничена, и это может вызвать некондиционных продуктов и / или чрезмерной потери продукта. Она была успешно применяется в ряде опыта представлены в таблице 1. В некоторых из них (DT2.10, DT2.13A, DT2.13B), произошло существенное наказание восстановления продукта. В остальных (1001, 211, DT2.16), наказание было незначительным.
Особым случаем является накопление между корма башни и верхней или между корма и снизу. Здесь, корма температура часто опустил во избежание накопления компонента в верхней части и подняли чтобы предотвратить накопление в нижней части. Кроме того, изменение точки корма может способствовать компонент оставить столбец с одного конца или иной форме. Собственные объездных дорог вокруг подогревателей и precoolers имеют неоценимое значение для этой цели (например, в случаях 202 и 221).
Удаление компонента с башни
Как правило, этот метод предполагает использование малых жидкости или пара пара стороне от колонны, удаление промежуточных компонентов со стороны потока извне, и возвращение очищенной поток стороне колонки. Если очистка не экономическая сторона потока могут быть обработаны в другом месте, смешивается с потоком слякоть, или просто очищается. Стороны поток обращается должен быть достаточно большим, чтобы удалить количество компонентов, входящих в канал. Поскольку в откачки месте компонент, как правило, гораздо более концентрированным, чем в корм, поток обращается, как правило, невелика.
Типичным примером этого метода является использование внешних загрузки для удаления воды из колонки в углеводородных фракций (рис. 2). Только небольшая часть лотка жидкость поступает в ботинок. Эта часть должна быть достаточно большой, чтобы предотвратить накопление воды в башне, но достаточно маленький, чтобы позволить достаточный углеводородов отделение воды в багажнике. Правильное проектирование розыгрыша окне, а также трубопроводов и из ботинок, имеют решающее значение для предотвращения расхищения, душили потока и чрезмерного резервного downcomer. Как и рефлюкс барабан загрузки внешнего водоснабжения может быть нежелательно. Кроме того, вода / углеводород разделение может быть выполнена внутри башни, но это требует большой поднос трубы обеспечить достаточное количество времени установления для всей жидкости. случаях 1038,1039, 751 и 2,10 (обычный C ^ 3 ^ к югу восстановления) доклад успешного удаления воды из deethanizers.
Другим типичным примером является устранение высококипящих спиртов ("сивушные масла") из этанола / колонки воды. Если не удалить, они будут концентрироваться в столбце, а по достижении предела растворимости формы второго этапа и причины циклических наводнений, как описано выше. Сивушного масла обычно удалены аналогичной схеме в том, что на рисунке 2, кроме того, что сторона, как правило, поток охлажденного до разделения фаз и водной фаз (а не в органическую фазу) возвращается к колонке.
Другое применение данной методики при разделении этиловый эфир из водного этанола, бензола, где как правило, накапливаются в нижней части. Удаление небольшой ручей стороны benzenerich из нижней части эффективно увеличить общую мощность колонки (28).
Техника удаления компонента не нужно ограничиваться тяжести урегулирования. Другие методы разделения, например, зачистки и адсорбции, также могут быть использованы. Ссылка 2 говорится об использовании сторону сушилки для предотвращения гидратов в C ^ 2 югу ^ сплиттер.
Лучшее место для точки обратить сторона может быть определена с помощью моделирования, но изменения в составе и моделирования неточности могут изменить оптимальной точке питания. случае 2,10 в таблице 1 (рис. 2) описывается ситуация, в которой оптимальная точка обратить смещается вниз башни на протяжении многих лет, а для восстановления экономики C ^ 3 ^ к югу от завода газового топлива улучшены. Гибкое решение часто используется, это установить привлечь средства на нескольких поддонов, что позволяет онлайн оптимизации. Хотя это легко сделать с подносом башни, он может быть более сложной в упаковках, в которых стороны привлекает, как правило, взяты из коллекторов или пара пространств между кроватями, которое ограничивает варианты.
Еще один вопрос, который необходимо рассмотреть, является то, что скорость чистки не требуется. Зачастую стороны обратить содержит хороший продукт, который необходимо быть переработаны после накопления примеси удаляются. Если большинство хороший продукт выделяется из стороны рисовать, есть небольшая проблема с нанесением большей стороне обратить расхода, чем требуется. Но если некоторые из продуктов не могут быть восстановлены со стороны рисовать, есть стимул минимизировать стороны обратить расхода. Это достигается с риском не снимая достаточно, чтобы полностью уменьшения накопления. Хорошее управление может играть важную роль, как это показано в случае 15143.
Дела 2,10 (при нормальных условиях эксплуатации), 1038, 1039, 751, 1213, 228 и DT22.14 (табл. 1) доклад успех стороне рисует.
Удаление компонентов из канала
Удивительно, как часто это может быть лучшим решением. Башня на рисунке 4, в первые годы эксплуатации, не сталкивались с икотой. Проблемы начались, когда состав растворителя изменилось. В ходе первоначальной эксплуатации, башня кормить два раза концентрации этанола, а половина н-пропанол концентрации, что делает со-пропанол накопления гораздо меньше.
Подобный опыт имел место в этанол / вода разделения башни, которые обычно получил канал из процесса, что гидрат этилена и склоняются в тяжелых спиртов (например, пропанол и бутанол). Иногда растения обрабатываются недорогих сырья в процессе брожения, богатые тяжелых спиртов. При этом в качестве исходного сырья, тяжелая икота были опытными.
случаях DT2.22 и DT15.2 в таблице 1 и 217 в таблице 2 также случаи, в которых накопление проблема лечится удалением накопления компонента либо от корма или рефлюкс барабана. Это также лечения, предусмотренные для случая 1 040 (29).
Изменение башни и внутренних
Большое количество этапов способствует накоплению. В одном случае, удвоение числа разделения лотки чрезвычайно активизировали башня икает. В другой, икота удалось избежать в новой башни за счет сокращения числа этапов (более рефлюкс, что намного выше нормальной оптимальном), что позволило же чистоты продукта необходимо сохранить.
В некоторых случаях (например, DT15.2) накопление привело к пенообразованию. Обращаясь к вопросу пены (например, путем увеличения downcomers или потребители инъекционных антипенная) помогли облегчить побочные эффекты.
Когда основная проблема с накоплением коррозионная, изменение строительных материалов эффективно смягчить последствия во многих случаях (например, DT2.9, DT2.11). Некоторые deethanizers НПЗ содержащих внутренние нержавеющей стали не испытывали значительных признаков коррозии, тогда как с внутренним углеродистой стали часто делать.
Жизнь с проблемой
Во многих случаях, это неэкономично вылечить проблему. Иногда продукт потери минимальны, и проблема только операционной неприятность. Такие меры, как совершенствование управления, минимизации накопления компонента в кормах путем обрезки вверх единицы, сокращения или перенаправления потоков переработку, изменение спецификации продукта и обеспечение некондиционных и складских помещений помогают уменьшить частоту и интенсивность икать и свести к минимуму потери продукта.
Эпилог
Независимо от того, решите жить с проблемой накопления или пытаться решить эту проблему, накопления остается потенциальным источником перебоями, наводнения, езда на велосипеде, пенообразования и коррозии. Поэтому важно понять принципы, быть знакомы с опытом работы в отрасли, и правильно поставить диагноз и адрес накопления каждый раз он появляется.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кистер, HZ, "Перегонка операции", McGraw-Hill, штат Нью-Йорк (1990).
2. Saletan, D., "Не Захват Малой компонентов в перегонки," Хим. Eng. Прогресс, 91 (9), с. 78-81 (сентябрь 1995).
3. Ступин, WJ и FJ Локхарт, "Распределение неключевых компонентов в многокомпонентных дистилляции", сделанных на Айше 61 Санкт ежегодном совещании, Los Angeles, CA (декабрь 1968).
4. Кистер, HZ, Р. Роед и К. Хойт, "Повышение эффективности VacuumTower," Хим. Eng. Прогресс, 92 (9), с. 36-44 (сентябрь 1996).
5. Кистер, HZ, "Перегонка проблем", который будет опубликован, М., Хобокен, штат Нью-Джерси (2005).
6. Барлетта, Т. и С. Фултон, "Максимизация Создание ГПЗ" Нефтяные технологии Quarterly, стр. 105 (весна 2004).
7. Золотые, СВ, "Устранение неисправностей системы Debutanizer Конденсатор", сделанных на совещании Айше Весна, Новый Орлеан, LA (март 1998).
8. Кистер, HZ, и ТК Мауэр-младший, "Необычный случай Истории газоперерабатывающий завод и олефинов Столбцы" Завод / Операции Прогресс, 6 (3), стр. 151 (1987).
9. Выходные, WAN, "Достижения в области радиационной Сканирование ректификационные колонны," Хим. Eng. Прогресс, 77 (9), p. 38 (1981).
10. Эккерт, JS, "Выбор надлежащую упаковку Колонка перегонки," Хим. Eng. Прогресс, 66 (3), стр. 39 (1970).
11. Холлоуэлл, WR, "Три фазы дистилляции Расчеты и Trapped компоненты", в Кистер, HZ, "Перегонка проблем", который будет опубликован, М., Хобокен, штат Нью-Джерси (2005).
12. Лэрд, Д. и Дж. Cornelisen, "Управление Система Улучшения Развернуть НПЗ процессов" нефть и газ Journal, p. 71 (25 сентября 2000).
13. Росс, С. и Г. INishioka, "Нежное двоичных и Ternaiy Solutions," Журнал физической химии, 79 (15), p. 1561 (1975).
14. Кистер, HZ, TC Хауэр Р., PR-де-Фрейтас М. и Дж. Неру, "Проблемы и решения в Demethanizers с Interreboilers," Труды восьмой Конференции производителей этилена, Новый Орлеан, Луизиана (1996).
15. Фримен, Л., и JD Боумен, "Использование Колонка Сканирование Разрешение деметанизатора операции", сделанных на Айше Весна Национального собрания, Хьюстон, штат Техас (март 1993).
16. Licberman Н.П., "Сушка Башни Света Конец имеет решающее значение для предотвращения проблем," Нефть и Газ Журнал стр. 100 (16 февраля 1981).
17. Фридман, YZ, "Первый вывод принципов модель улучшает контроль Deisobutanizer колонке", переработка углеводородного сырья, стр. 43 (март 2003).
18. Хорвиц, ВА, "Программное и аппаратное обеспечение, некуда", Chem, Eng. Прогресс, 94 (9), с. 69-74 (сентябрь 1998).
19. Рассел Р., "Колонка моделирование", обсуждение Хорвиц (18), Chem. Eng. Прогресс, 95 (2), стр. 7 (февраль 1999).
20. Тейлор, Г. Л. и М. Клегхорн, "Радиоактивные материалы природного происхождения: Загрязнение и управления в мировом масштабе комплекс производства этилена", сделанных на Айше Весна Национального собрания, Новый Орлеан, Луизиана (февраль 1996).
21. Либерман, Н. П., "Разработка процессов для снижения обслуживания", переработка углеводородного сырья, 58 (1), стр. 89 (1979).
22. Слоли, AW, "Liquid уровня и плотности", представил на ресурсах Page инженеров-химиков, <a target="_blank" href="http://www.cheresources.com" rel="nofollow"> www.cheresources.com </ A>.
23. Либерман, Н. П. и Г. Лайолиос ", HF Alky группы по операциям Улучшение устранение неполадок на месте для увеличения мощности, прибыль," Нефть и Газ Journal, p. 66 (20 июня 1988).
24. Либерман, Н. П., "Процесс дизайн для надежной работы", второе издание, залив Издательское дело, Хьюстон, Техас (1988).
25. Хауэр, TC-младший, и HZ Кистер, "решить проблемы Колонка процесса", ч. 1, переработка углеводородного сырья, стр. 9 89 (май 1991).
26. Рид, А. и С. Wallsgrove, "Нечетные But True Истории проблем олефины единиц", в "Перегонка: горизонты для нового тысячелетия," Актуальные Конференции Препринты, стр. 141, Айше Весна Национального собрания, Хьюстон, штат Техас (март 1999).
27. Дуарте, Р., М. Ферес и HZ Кистер, "Комбинат Температура Surveys, полевые испытания и проверка Гамма Эффективное устранение неисправностей", переработка углеводородного сырья, стр. 9 69 (апрель 2003).
28. Дрю, J. В., "Startup ректификационной колонны," Хим. Eng., Стр. 221 (14 ноября 1983).
29. Chokkarapu К. Р. Эгурен и Р. МакКаллэм "Выбор и оценка Обновление гликолевой системы обезвоживания в высоком СО2 Газ-Сервис", Труды 54-й конференции Лоуренс Рид кондиционирования газа, стр. 43, Норман, Оклахома (22-25 февраля, 2004).
Генри З. Кистер
Fluor Корпорация
Генри З. Кистер является Fluor Корпорация старший научный сотрудник и директор фракционирования технологии (3 Polaris Путь, Алисо Вьехо, Калифорния 92698, телефон: (949) 349-4679, E-почта: <A HREF = "mailto: henry.kister @ fluor.com "> henry.kister @ <fluor.com />). Он имеет более чем 25 летний опыт работы в области дизайна, устранение неисправностей, реконструкции, области консалтинга, управления и запуска фракционирования процессов и оборудования. Ранее он был Браун
