1 前言
                     
　　延煉集團公司150kt／a催化重整裝置由中國石化集團北京設計院設計，1996年12月一次投料試車成功。隨著公司一、二次加工規模的不斷擴大，原來的加工能力已遠遠不能滿足需要，重整裝置成為制約全廠生產的瓶頸。于是在2001年公司及時對重整裝置進行了300kt／a規模的擴能改造，并于2001年9月投料開車成功。在此僅對蒸餾脫水單元擴能改造中使用的新型DJ一3塔板作一簡單介紹。
　　在這次擴能改造中，就重整裝置關鍵過程——
　　蒸餾脫水單元如何適應大處理量的要求、如何適應加工負荷變化大的要求、如何提高蒸發塔的分離效果以及不改動原塔體盡量減少投資和節省時間等問題進行了綜合考慮。經過多次技術交流和論證，最終采用了浙江工業大學賽普集團研究開發的新一代大通量高效塔板——DJ一3復合塔板。DJ-3復合塔板不僅具有大通量性能，而且具有更寬的操作彈性和更高的傳質效率。在不改動塔體的情況下，將DJ-3復合塔板代替原浮閥塔板，改造后確實起到了“小設備大生產”的作用，生產能力大幅度提高；而且分離效果好、施工時間短、投資省、經濟效益顯著。新型DJ一3塔板在延煉重整裝置的應用是成功的，對石化行業同類裝置的擴能改造也具有借鑒意義。
　　2 蒸餾脫水過程簡介
　　2．1 基本原理
                     
　　全氯型雙金屬重整催化劑要求原料含水量小于5μg／g，否則重整催化劑的活性將受損，含水量低的原料油必須通過蒸餾脫水過程來完成。重整原料油中的水和油，實際上是一種不完全互溶的非均相二元物系，這種體系是一種共沸體系，共沸物的特點是水和油的比例維持一定，其沸點低于該系統中任何一種組分的沸點，蒸出物可以從塔頂排出。在實際操作過程中，蒸發塔進料的含水量很少，一般小于lO0μg／g，水溶解在油中而沒有分為兩相，共沸物集中在溫度較低的塔頂，塔底得到幾乎不含水的油。塔頂共沸物蒸汽冷凝冷卻后分成油相和水相。由于水相含油很少，而且水相絕對數量又很少，故可以通過定時切水排出系統，原料油中的水就被脫除。
　　 2．2 蒸餾脫水過程的特點和影響因素
                     
　　蒸餾脫水過程的主體設備是蒸發塔，目前塔板多為浮閥塔板。在蒸發塔中，由于上部負荷較低，因此頂部塔徑比中、下部小些，底部負荷最大，因而塔徑最大。這樣，既有利于操作，也能節省投資。蒸餾脫水工藝流程如圖1所示。
　　影響蒸餾脫水過程的主要因素有塔結構、物料性質和操作參數。在大多數重整裝置中，蒸發塔的物料性質差異不會很大，而操作參數在生產中也是隨時可調的，因此，蒸發塔的脫水效果好壞，就主要取決于塔的結構。重整原料油蒸餾脫水過程形成非均相共沸物，所需理論塔板數不多，但該物系蒸餾過程的塔板效率很低，故實際的塔板數遠比理論塔板數多得多，大多數蒸發塔塔板數在20~30塊。
                  
　　3 新型I)J-3復合塔板結構性能簡介
                     
　　 DJ系列塔板是浙江工業大學賽普集團在MD塔板的基礎上開發的。DJ系列塔板繼承了MD塔板降液管的特色，并在結構形式、通量和效率等方面有所創新、有所突破，其結構如圖2所示，DJ一3型塔板的結構如圖3所示。
                  
　　3．1 很大的處理能力
                     
　　新型DJ-3復合塔板的主要結構特點是采用寬型降液管，對降液管的根數和排列作了改進和優化，隨著塔徑的增大和降液管溢流量的增加，調整了降液管的寬度和長寬比，按等溢流原則不斷擴大降液管，同時兼顧各個溢流區的鼓泡面積分布合理，故可以適應特別大的液氣比操作。因此DJ一3型復合塔板具有高通量的優良特性。
　　3．2 更高的塔板效率
　　DJ一3復合塔板是一種帶有導流裝置的塔板，在相應位置上開設導流孔，安裝導流板，改善液流的初始分布，使塔板上液體流動接近于活塞流，從而比一般篩孔板或浮閥塔板具有更高的塔板效率。另外，薄層規整填料在負荷高時起到了抑制霧沫夾帶的作用，使塔板效率提高了1O％ ～15％ 。
　　3．3 更寬的操作彈性
                     
　　霧沫夾帶會嚴重影響塔板效率，甚至引起霧沫夾帶液泛。采用空中復合技術，在塔板下復合上一薄層規整填料，當負荷高時，填料層處于氣相空間，起到了抑制霧沫夾帶的作用，同時改善了塔板間的氣相分布，氣相通量提高15 ～2O％。對于氣液負荷都較高的操作，效果尤其明顯。當負荷低時，對塔板的傾向性漏液，填料層起了氣液傳質作用，使塔板效率得以提高。從而比一般篩孔板或浮閥塔板具有更高的操作彈性。
　　3．4 塔板壓降低。節省能耗
                     
　　DJ一3復合塔板的液體力學性能良好，氣液兩相分布均勻，塔板壓降明顯低于一般塔板壓降。由于塔板液層低，故壓降低，對大液量操作不致形成低效的高泡沫層，從而保證傳質效率，節省能耗。而且在產品質量要求一定的前提下，可減少回流量，從而降低能耗。
　　3．5 抗堵能力強
　　由于采用大孔徑篩板，篩孔鼓泡具有沖刷作用，而且液體從降液管流出時不必折轉流向，不易形成緩流區，因而具有十分良好的抗堵能力。
　　4 蒸發塔擴能改造方案
　　此次擴能改造，只對塔內構件進行改造，以提高塔的處理能力。蒸發塔原有3O層浮閥塔板，其中精餾段( 1000mm)10層，提餾段( 1600mm)20層。將提餾段的2O層浮閥塔板全部改為DJ一3復合塔板。為了進一步提高脫水能力，提餾段塔板間距由500mm改為400mm，這樣提餾段塔板數增至24層。精餾段的lO層仍采用浮閥塔板，僅將塔板開孔率提高至97．6 。同時原進料及回流分布器作相應改造。蒸發塔改造后，300kt／a情況下負荷上限大于等于110 ；負荷下限小于等于60 ；150kt／a情況下負荷上限大于等于120 ；負荷下限小于等于70 。5
　　DJ-3型塔板的生產標定及分析蒸發塔的擴能改造總投資10萬元。于2001年9月投料開車成功，加工能力及各項技術指標均已達到設計值。為了考核裝置運行效果，于2003年4月23日至25日對該裝置進行了標定。標定時蒸發塔的操作參數如表1所示；標定時精制油質量分析數據如表2所示；改造前后的分離效果如表3所示。
                  
　　(1)從表1和表2看出，蒸發塔的進料量提高到37．8t／h后，分離效果仍能滿足S小于0．5#g／g、N小于0．5#g／g、H20小于lO#g／g的產品質量要求，說明改造后蒸發塔的操作彈性比較大；
　　(2)從表3中可以看出，改造前蒸發塔塔底精制油初餾點和塔頂餾出物終餾點有30℃
　　左右的重疊，改造后二者重疊較小甚至不重疊。說明改造后分離效果明顯變好了；
                  
　　(3)從表1可以看出，改造后蒸發塔的處理量為37．8t／h(2003年后半年甚至達到了41．6t／h)，原處理量最大為20．5t／h，處理量較以前提高了102