浅谈填料塔的结构、性能及安装注意点
——南京市金陵石化烷基苯厂烷一平涛210046 关键字：填料塔安装注意点
引言
烷基苯联合装置400#的主要任务是：在催化剂氟化氢存在的条件下，使苯和
来自脱氢装置的C
10～C
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直链烷烯烃混合物中的烯烃进行烷基化反应，生成直链
烷基苯。

并经过脱苯、脱烷烃、烷基苯精馏等过程，制取高质量的洗涤剂用直链烷基苯。

C-405与C-406作为其中最重要的一环，分别肩负着将烷烃（返回300#循环以及部分作为机泵的冲洗液）与烷基化物分离以及将烷基苯（主要产品）与重烷苯分离。

这两个在整个联合装置内都处于比较重要的地位的塔，采用的却同样是填料塔的结构。

1.填料塔的主要内件
填料塔的主要内件主要由以下组成
1.1 填料
填料作为填料塔的重要组成部分，其作用相当
于板式塔中的塔盘，是塔中物料进行温度交换和
传质的主要场所。

填料主要分为散装填料与规整
填料两种。

散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸
的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称
为乱堆填料或颗粒填料。

散装填料根据结构特点
不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。

规整填料是按一定的几何构形排列，整齐堆砌的填料。

规整填料种类很多，根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。

1.2 液体分布器
液体分布器是保证传质顺利进
行的重要塔内件之一。

分散相得到
良好的分散和液滴群沿塔截面均匀
分布是塔内传质过程得以顺利进行
的必要条件。

大中型填料塔塔顶回流分布器
在无脏堵情况下应优先选择带管式
预分布器的二级槽式液体分布器
(见图1)，以便于安装、检修，且不
易形成液沫夹带。

槽盘式气液分布器（见图2）是一种重力式液体分布器，由于该分布器的喷淋孔开在升气管的中上部，重脏物沉于盘底，小孔以下的空间内可以贮存大量的重脏物；轻脏物浮在液层上面；液层中的小孔难以被堵塞。

管式液体分布器一般都属于压力型分布器，目前应用十分广泛，其优点在
于不仅适用于整砌填料，而且适用于乱堆填料。

常用在液体负荷不太高，但要
求喷淋点数多且液体比较清
洁、无固体颗粒和要求安
装、拆卸方便的场合，它所
提供的气体道也比较大。

1.3 气体分布器
气体分布器主要承担将
塔底蒸出的气体通过升气管
均匀分布到上部的填料中，
并且收集液相的物料，通过
降液管将液相物料送入再沸
器槽中。

2.填料塔内件的安装注意事项
2.1 填料的安装
本装置内主要使用填料为规整填料BX500。

其安装时主要要注意填料的洁净度、要相互错开90度安装填料、填料要捆好以免填料散开、填料压盖与填料支撑圈要紧固好，同时水平度也是填料安装的重要指标，水平度不好会造成气液偏流，起不到提纯或吸收效果。

因为塔体本身是有一定的椭圆度，那么塔径越大的塔的填料与塔壁的间隙则越大，在正常生产中便会产生沟流、偏流、壁流现象，影响填料塔内的传质效果，可以通过在填料外圈安装防壁流圈以改善这一状况（C-405、C-406的进料段就装有放壁流圈），这样做不仅有效改善了偏流、壁流的现象，也有一定的紧固填料，防止填料散架的效果。

2.2 二级槽式液体分布器的安装
C-405、C-406的回流段采用的都是这种二级槽式液体分布器。

这种分布器在安装时比较重要的一项便是要注意其水平度，同时要注意根据每层的处理量的不同，其分布槽内的开孔大小是有区别的，检查时应当予以注意。

其二级槽外的防冲挡板在安装时也要注意不能完全贴死在分布孔上，同时要能涵盖每一个分布孔。

2.3 槽盘式液体分布器的安装
C-405、C-406的提馏段主要采用的就是这种槽盘式气液分布器。

其在安装时主要要注意槽盘与槽盘以及槽盘与支撑圈之间的密封程度以及支撑圈的完整性，密封程度的不好很容易造成物料的偏流或者壁流，通过做喷淋试验，按技术要求通入具有一定压力和流量的清洁水，要求喷淋装置在塔截面上分布均匀，喷孔不得堵塞，防止造成偏流与壁流现象，同样其安装的水平度也是重要的指标之一。

2.4 其他内件的安装
有集油槽和再沸器槽的填料塔安装时还要注意这两个的密封性，特别是集油槽，作为收集塔顶轻物料的内件，除了提供塔顶产品的功能外，还有着提供冷回流和热回流的作用，所以在安装后一定要做灌水试验以保障其密封性。

在本装置内，C-405的塔顶集油槽还有着提供机泵冲洗液的作用，所以还设有20%报警，10%联锁。

所以可见集油槽和再沸器槽的密封程度的重要性。

填料塔在安装时对于垂直度与椭圆度也有着一定的要求，这两项都是造成塔
内形成壁流或偏流的重要原因之一。

3．填料塔与板式塔的比较
板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。

常见的板式塔有浮阀塔、泡罩塔、筛板塔几种。

填料塔是塔设备的一种。

塔内填充适当高度的填料，代替板式塔中塔盘，以增加两种流体间的接触表面。

板式塔和填料塔的主要操作情
况比较见右图。

而我厂联合装置的
实际工况来看，C-405与C-406两塔
中，由于烷烃与烷基苯以及重烷苯
的沸点较高且比较接近，所以比较
合适用负压操作的方式将其分离，物
料中的易结垢、易堵塞物较少，处
理量较大，只有单股进料。

而填料塔
在处理易起泡的物料、进料和侧线出
料少、压降小、适用于负压操作、新
型填料一般比塔盘的通量大、效率高
等特性，决定了这两个塔选用填料塔优于板式塔这一结果。

而装置内的另外两个塔C-202与C-301则是采用的复合式塔结构，他们均采用了上部规整填料，下部浮阀塔盘的结构，这主要是由于两塔工艺要求使得单一的塔结构不足以满足它的要求，它们的底部处理量大，而上部处理量小，而且对下部的物料分离要求低，上部的物料的分离精度要求较大，板式塔持液量大，汽液接触时间较长，压降大；填料塔特点分离效率高，压降小，持液量也小，低负荷条件下传质效率低，等特点决定了这两个塔使用这种复合式塔结构由于使用单一的塔结构。

4.小结
随着填料日新月异的发展，填料塔在化工装置内的也越来越普及。

但是我们也注意到填料塔的安装时比板式塔更加严谨，除了要注意槽盘式液体分布器以及集油槽等部分的密封程度外，水平度是所有塔内件一致的要求，每一个塔内件的水平度不好，都有可能导致物料的偏流或壁流，从而影响整个填料塔的传质能力，所以在检修过程中，对于内件密封度和水平度的检查，实为重中之重，因此，在验收阶段的喷淋实验也是十分有必要的。

参考书目：
1.《大型填料塔技术及其工业应用》——胡晖，徐世民，李鑫钢——．天津大学化工学院
2.《金陵石化烷基苯厂烷基苯联合装置操作规程》——内部资料
3.《填料塔气液分布器优化设计规律》——赵汝文——天津天大天久科技股份有限公司
4.《石油化工设备维护检修规程》——中国石油化工集团公司
5.《填料塔中的液体分布器》——李学斌，李放，陈新，孙向明——葫芦岛锦化
工工程设计有限公司。