JP2004130232A - 蒸留塔 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸留塔内の重合を抑制する。
【解決手段】塔１内にタナ段１０が適当な間隔で設置され、塔１下部に、分解炉からナフサ熱分解後の水蒸気混合原料ａが送り込まれ、上部からは蒸留成分ｂが送り出されてクエンチ塔に至り、塔１下部からは燃料油ｃが排出される。タナ段１０のトレイ１４の適宜な孔１４ａにガイド１６が設けられ、このガイド１６により、蒸気の流れが塔周壁に沿わされ、その塔周壁近傍の液滞留を抑制する。また、ビーム１３上のトレイ面にも蒸気の流れを生じさせ、その上面の液滞留を抑制する。これにより、滞留による重合が生じ難くなる。ガイド１６の態様としては、トレイ１４の孔１４ａの周囲を囲む周壁１７と、その周壁１７上面を塞ぐ蓋壁１８とから成り、前記周壁１７には、滞留部方向に向く開口１９が形成されたものなどを採用する。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、化学プラント、例えば、エチレンプラント等において、その蒸留塔内の重合物の発生を抑制した蒸留塔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エチレンプラントにおけるガソリン塔は、この発明の一実施形態を示す図１を参照して説明すると、塔１内にタナ段１０が適当な間隔で設置されており、その塔１内に、分解炉からナフサ熱分解後の気液状態の水蒸気混合原料ａが流入すると、その原料ａは、タナ段１０の存在により蒸気及び液が適当に接触しながら塔１内を流れて蒸留され、その蒸留成分ｂは塔頂からクエンチ塔などに送られ、高沸成分の液分は燃料油ｃとして排出される。
【０００３】
このガソリン塔において、その蒸留物が塔１内のタナ段１０などの構成部材に液体として滞留することにより重合して付着することは不可避的なものであり、その重合物（ポリマー）が堆積して、塔１内が閉塞するなどの事故が生じると、プラント全体が停止し、何億、大きなプラントでは数十億の損害となる。このため、その堆積を防止する手段が種々考案されており、また、この種のプラントは連続運転が常であり、　例えば、　ガソリン塔１では、２年間連続運転の後、運転を停止して、その洗浄（メンテナンス）を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コストダウンが叫ばれる今日、ガソリン塔などの蒸留塔においても、洗浄サイクルを３年、４年又はそれ以上と従来より長くすることが望まれている。このとき、長くなっても、上記塔１内の閉塞は絶対に避けなければならない。
【０００５】
重合物の堆積を抑制する手段として、従来では、タナ段のトレイの開口率、孔径などを最適なものに設定したり（特許文献１参照）、重合抑制剤を添加したり（特許文献２参照）、濃度調整（特許文献３参照）するもの等がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３００９０３号公報（要約）
【特許文献２】
特開２０００−３１９２２３号公報（段落０００２）
【特許文献３】
特開２００１−２４７５１０号公報（要約）
【０００７】
この発明は、このような実情の下、重合物の堆積を極力抑制する一手段を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明は、液が一個所に滞留すれば、重合し易くなることに着目し、タナ段の孔から噴出する蒸気（ガス）の流れをその滞留部に向け、その蒸気流れでもって、その滞留をなくすようにしたのである。
【０００９】
具体的には、塔内にタナ段が適当な間隔で設置され、その塔内に重合性物質を含む原料を流入させ、その原料の蒸気及び液を前記タナ段の存在により適当に接触させながら塔内を流して蒸留する蒸留塔において、前記タナ段に、その孔を流通する前記蒸気の流れが前記液の滞留部に向くようにガイドを設けたのである。
【００１０】
上記ガイドの態様としては、蒸気の流れを滞留部に向けるものであれば、いずれでもよいが、例えば、上記孔の周囲を囲む周壁と、その周壁上面を塞ぐ蓋壁とから成り、前記周壁には、上記一定方向に向く開口が形成されたものとし得る。
【００１１】
上記滞留部としては、実機のタナ段のトレイにおける観察においては、図７の斜線で示す、塔内壁近傍、トレイの支え用ビーム上などが該当し、それらの個所に向かって蒸気の流れを向ける。
【００１２】
このように、ガイドの開口を塔内壁、ビーム上面部などの液滞留し易い部分に向けることにより、トレイの孔から噴出する蒸気がそれらの液滞留し易い部分に流れ、その流れによって滞留が阻止される。滞留がなくなれば、滞留に基づく、重合が抑制される。
【００１３】
この様に構成される蒸留塔を用いて、ラジカル重合性物質、アニオン重合性物質、カチオン重合性物質の少なくとも一つを含有する組成物を蒸留することができ、また、アクリル酸、スチレン、オレフィン、カプロラクトンを製造することもでき、さらに、スチレン、メチルスチレン、ジビニルベンゼン、インデン、メチルインデン、ビニルインデン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フマル酸ジアルキル、イタコン酸ジアルキル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、　塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、ビニルモノマー、アセトアルデヒト、アルデヒド化合物、アミド化合物、カプロラクトンの少なくとも一つを含有する組成物の蒸留を行ない得る。
【００１４】
【実施の形態】
この発明の一実施形態を図１乃至図５に示し、この実施形態は、エチレンプラントのガソリン塔に係り、塔１内にタナ段１０が適当な間隔で設置され、塔１下部に、分解炉からナフサ熱分解後の水蒸気混合原料ａが２５０℃前後でもって送り込まれ、上部からは蒸留成分ｂが送り出されてクエンチ塔に至るようになっている。また、塔１下部からは燃料油ｃが排出され、塔１上部には後工程などからの還流液ｄ”が流入される。
【００１５】
タナ段１０は、図２及び図３に示すように、塔１内面全周に亘ってサポートリング１１がラグ１２を介してボルト締め又は溶接によって固定され、サポートリング１１内にはサポートビーム１３が同じくボルト締め又は溶接により十字状に架設されている。このサポートリング１１とサポートビーム１３の上に多数の孔１４ａを形成したトレイ１４が載置されてタナ段１０が構成されている。トレイ１４は、塔１の大きさによって、適宜に分割する。
【００１６】
上記トレイ１４の適宜な孔１４ａにはガイド（カバー）１６が設けられている。そのガイド１６の位置は、図７で示した実機による液滞留部に基づいて適宜に設定し、例えば、図４に示すように、液の滞留が生じる塔内壁近傍及びサポートビーム１３上の孔１４ａのないエリアに、蒸気の流れが向く個所を適宜に選定する。このとき、ガイド１７は、蒸気を滞留部に案内できれば、孔１４ａの周囲に限定されない。
【００１７】
そのガイド１６は、図５に示すように、孔１４ａの周囲を囲む周壁１７と、その周壁上面を塞ぐ蓋壁１８とから成り、その周壁１７に、上記滞留部に向く開口１９が形成されたものである。その態様としては、同図（ａ）〜（ｃ）に示すものなどが考えられ、（ｂ）、（ｃ）は両側面の開口１９から蒸気ｆが噴出する。その噴出方向は、周壁１７、開口１９の形状、向きなどを適宜に変更して、最適なものを採用する。例えば、周壁１７に向くガイド１６の開口１９はその周壁１７の接線に対し３０度の傾きθを持たせたり、ビーム１３上面に向かせるガイド１６の開口１９の開口度はビーム１３の長さ方向に４５度の傾きθを持たせる（図４参照）。
【００１８】
このガイド１６の存在により、塔１内を上昇してトレイ１４を流通する蒸気ｆは、カバー１６のある孔１４ａにおいて、図４矢印で示すように、塔１内壁面に沿う流れ方向に向けられたり、サポートビーム１３上の部分に向う流れ方向にされて、それらの部分における液滞留に流れを生じさせてその滞留を防止する。なお、液部分も少なからず孔１４ａを流通してガイド１６によりその流れを規制されて、滞留の抑制に参加する。
【００１９】
塔１内の中程には、上下に所要の間隔を置いて、スプレーノズル管２１と集液パン２２が設けられ、このノズル管２１とパン２２の間に循環ライン２３が形成されている。この循環ライン２３には、気液分離器２４、ポンプ２５、ストレーナー２６、熱交換器２７が介設されており、ポンプ２５の駆動により、パン２２上の液体ｄが気液分離器２４、ストレーナー２６、熱交換器２７を通ってノズル管２１から塔１内に噴霧される。
【００２０】
なお、図６に示すように、サポートリング１１及びサポートビーム１３にも孔１５を形成し、その孔１５から液をそれらの下面に流して液の滞留を防ぐものにおいても、その液を滞留部に確実に導びくために、この発明のガイドを採用することもできる。
【００２１】
この実施形態は、ガソリン塔の場合であったが、他の蒸留塔、例えば、エチレン塔、プロピレン塔などにおいても、そのタナ段に、この発明の効果を得ることができることは勿論である。また、シクロヘキサン硼酸酸化プロセスにおけるタナ段型シクロヘキサン吸収塔などにおいてもこの発明を採用し得る。
【００２２】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにして、液が滞留し易い個所に、液流れを生じるようにしたので、滞留が生じにくく、このため、重合を抑制でき、安定した長期間の操業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の概略図
【図２】同実施形態の要部切断正面図
【図３】同実施形態の部分斜視図
【図４】同実施形態のトレイの平面図
【図５】同実施形態のガイドの各例の斜視図
【図６】他の実施形態のトレイを除去した部分斜視図
【図７】タナ段トレイ上の液滞留部説明図
【符号の説明】
１　ガソリン塔
１０　タナ段
１１　サポートリング
１３　サポートビーム
１４　トレイ
１４ａ　トレイの孔
１５　孔
１６　ガイド
１７　ガイド周壁
１８　ガイド蓋壁
１９　ガイド開口
ａ　蒸気混合原料
ｂ　蒸留成分
ｃ　燃料油
ｆ　蒸気

Claims (3)

1. 塔内にタナ段が適当な間隔で設置され、その塔内に重合性物質を含む原料を流入させ、その原料の蒸気及び液を前記タナ段の存在により適当に接触させながら塔内を流して蒸留する蒸留塔において、
   上記タナ段に、その孔を流通する上記蒸気の流れが前記液の滞留部に向くようにガイドを設けたことを特徴とする蒸留塔。
2. 上記ガイドは、上記孔の周囲を囲む周壁と、その周壁上面を塞ぐ蓋壁とから成り、前記周壁には、上記一定方向に向く開口が形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の蒸留塔。
3. 上記ガイドにより、上記蒸気の流れを塔内壁に沿うものとしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸留塔。

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