Вопрос 3. Причины повреждений ректификационных колонн и меры по их предупреждению

Рассмотрим основные причины повреждений ректификационных колонн.

1. Нарушение нормального режима конденсации паров.

Для уменьшения пожарной опасности, возникающей при нарушении нормального режима конденсации паров необходимо:

1. осуществлять непрерывный контроль за величиной давления в ректификационных колоннах;

2. не допускать повышения сверх установленной величины температуры хладагента на выходе из конденсатора-холодильника и дефлегматора;

3. контролировать температуру и расход хладагента перед поступлением его в дефлегматор и конденсатор-холодильник;

4. не допускать подачи загрязненного хладагента;

5. соблюдать установленные сроки очистки теплообменных поверхностей от отложений, как со стороны хладагента, так и со стороны пара.

2. Образование отложений

Одной из возможных причин повышения давления в ректификационной колонне является забивание отверстий, патрубков и труб твердыми отложениями. Образование отложений на тарелках и в трубах колонн возможно в следующих случаях:

1. при разгонке растворов склонных к термическому разложению с образованием твердых коксообразных веществ. Например, при перегонке нефтей и нефтепродуктов исходное сырье подогревается в трубчатых печах до высокой температуры. Частички образующегося кокса с потоком парожидкостной смеси поступают в эвапорационный объем колонн и отлагаются на распределительной тарелке и нижележащих тарелках исчерпывающей части колонны, постепенно забивая их;

2. при разгонке склонных к полимеризации продуктов (например, при разгонке продуктов, содержащих дивинил) чаще всего образование отложений полимеров и смол наблюдается в кипятильнике и нижней части колонны. В результате забивания свободных сечений в тарелках, патрубках и трубах давление может повыситься до значений, достаточных для разрушения аппаратов и трубопроводов. Колпачковые тарелки более всего подвержены забивке полимерами и смолами, а их ремонт сложен, трудоемок и пожаровзывоопасен;

3. при низкотемпературной разгонке сжиженных газов наличие влаги в исходном сырье приводит к образованию кристаллогидратных пробок, которые появляются обычно в самых холодных частях колонн.

Профилактические мероприятия, препятствующие образованию отложений в ректификационных колонных:

1. нагретую в трубчатой печи исходную смесь перед подачей в колонну пропускают через пустотелый аппарат-эвапоратор – для отделения твердых частиц кокса;

2. применяют два выносных кипятильника, позволяющие попеременно очищать их от отложений полимеров без остановки работы колонны;

3. правильно выбирают конструкцию колонны (например, в нефтеперерабатывающей промышленности широко применяются самоочищающиеся клапанные тарелки, теплообменники с плавающей головкой, у которых удобнее всего производить чистку межтрубного пространства);

4. соблюдают сроки очистки аппаратов от отложений;

5. при ректификации сжиженных газов тщательно осушают газ от влаги;

6. в некоторых случаях в места возможного образования кристаллогидратных пробок подают небольшое количество спирта или эти участки подогревают.

Для снижения интенсивности процесса полимеризации:

• аппараты изготовляют из материалов, замедляющих реакции полимеризации;

• добавляют к перегоняемому раствору ингибиторы (например, древесную смолу при производстве синтетических каучуков).