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精馏过程中回流比调节方式的讨论

精馏过程中回流比调节方式的讨论
精馏过程中回流比调节方式的讨论

精馏过程中回流比调节方式的讨论

蒋加新 (湖南省石化局 长沙 410007)

摘 要 比较了精馏过程中双流量计式、单流量计式、电磁式、机械式等回流比调节系统的应用情况。着重论述了新型机械式回流调节系统。该系统具有计量精确、投资小、操作简便、跑冒滴漏少、应用面广等优点。

关键词 精馏 回流比 回流比调节器

分类号 TQ028

Discustion on the methods of moduling reflux ratio in the distillation process

J iang J iaxing

(Hunan Bureau of Oil and Chemical Industry Changsha 410007)

Abstract The applications of modulating reflux ratio system,such as double2 fluxmeter,single2fluxmeter,electromagnet,mechanism,were compared in this arti2 cle.It put emphasis on the new mechanical system of modulating reflux ratio.This system processed a series of advantage,for example,accurate determination.Small investment,easy operation,less leckage,the broad rang of aplication.

K ey w ords distillation reflux ratio modulator of reflux ratio

1 前言

精馏是化工分离工程中最基本、最重要

的单元操作之一。精馏塔设计和操作过程中

一个根本的操作参数,是回流比。回流比R

=回塔流量V1

采出流量V2

。回流比R大,则达到分离

效果所需塔板数小,投资小,但操作费用高。理论上讲,回流比可以在最小回流比上选任意值作设计值。实际上回流比常在111~215倍之间选择,根据物料情况由固定投资和运转费用决定。一般处理量大的体系和潜热大的物料,宜选用较小的回流化。

连续操作时回流比R是恒定不变的,只在开车调试时调节变化,间歇操作回流比一般都是变化的。回流比计量和调节有多种方式。本文中笔者将就此进行讨论。

2 讨论

211 双流量计式回流比调节系统

用流量计测出本系统回塔与采出液体的体积流量,从而得到回流比R;通过阀门调节流量而改变回流比。设计时根据塔高、塔操作压力、下游压力等情况而可采用不同的流程。

常压或负压低塔常选用如下流程

:

常压或负压高塔常选用如下流程:

第27卷第4期1997年12月

湖 南 化 工

HUNAN CHEM ICAL INDUSTR Y

Vol.27No.4 

December1997

通过两个流量计来调节计量回流比是目

前普通采用的方式。理论上讲,可以在任何不同场合设计不同的流程达到目的。双流量式的特点是应用面广,计量比较准确;因其流程复杂,操作较繁杂,所以密封点多,投资大。化工制药系统常采用前两个流程,后一个流程则在石化系统应用很广。212 单流量计式调节系统

本系统实际上是第一种方式的简化,常应用于内回流场合,冷凝器直接放置于塔顶上或用粗管与冷凝器相连,而无回流管,通过采出流量调节回流比。在不需要精确回流比的情况下可用此种方式,在一些特殊体系(如高熔点物料),也常采用。213 电磁式调节系统

第三种方式为电磁式,结构示意如图1

图1 电磁式回流比调节器

该系统通过改变电磁铁通电次数和时间,调节回流比。这种方式不计绝对流量而只计相对比例,即回流比。此种方式的最大

优点是简单、投资省;但计量不准确,易破

损,不能用于加压场合和高熔点物料。其摆筒由碳钢制成,故它只能用于对碳钢不腐蚀的物料且铁质不污染物料的场合。214 机械式调节系统最近,湘潭市黑马化工有限公司的一种新型回流比调节器,已获得专利,并在许多装置上获得成功应用。此方式为机械式,与电磁式一样,不测定绝对流量而只直接计量相对比例(回流比)。如图2所示。此种方式有如下突出特点:①调节计量特别精确,即使流量变化较大,同样精确;②将体系简化成一个仪表,跑冒滴漏降至最低;③操作简便,不破损,基本上不需维修;④应用面广,在正压、真空、保温、剧毒

、强腐蚀等场合都能应用;⑤投资少。

图2 机械式回流比调节器

这种回流化调节器在不同场合,流程有

所变化,以下流程应用于常压或负压低塔。

以下流程则应用于高塔或正压塔。

3 结论

以上讨论了各种回流比调节方式,相比而言,机械式具有更突出的优点。

(下转第57页)

8

4 湖 南 化 工 第27卷

2h,另用50份70~75℃的热水溶解,加入乳酪素中,保持温度(但不超过70℃),搅拌至溶解,冷后将苯酚以余水冲稀加入,搅拌均匀,用细筛过滤后备用。

213 颜料膏

颜料膏由颜料、乳酪素和油料等配制而成。根据需要可采用红色、绿色、棕色、黑色颜料膏等。

214 蓖麻油磷酸加脂剂

蓖麻油磷酸加脂剂渗透性好,对皮衣有填充作用,不会在皮衣表面产生油腻,不变黄且无异味,采用后皮衣丰满、弹性好,具有特殊柔软感。

215 聚氨酯水乳液

聚氨酯水乳液用于夹克油时,其成膜性能好,遮盖力强,粘结牢固,深层耐寒、耐热、耐磨,富于弹性。采用后皮衣舒适、光亮、手感丰满。

216 J FC渗透剂

J FC为C7-C9混合脂肪醇的环氧缩合物,属非离子表面活性剂,为淡黄色透明粘稠液体、呈中性,溶于水,耐强酸、强碱,可作为树脂整理液的渗透液。

3 快速吸收型皮衣夹克油生产工艺及配方

311 生产工艺

简单工艺流程如下:

原料配制包装成品312 夹克油配方

配方如下(按质量份计):

20%皮衣滑爽剂100

10%乳酪素液300

颜料膏10

J FC渗透剂5

磷酸化蓖麻油10

聚氨酯水乳液180

水100

313 操作步骤

将上述原料加入反应釜中,搅拌15min,澄清,然后放入灌装机中,每瓶装入100ml,所生产的夹克油有红色、绿色、蓝色、棕色、黑色等颜色。

4 结论

年产10万瓶夹克油,生产线设备投资5万元,年产值100万元,年利润30万元。快速吸收型夹克油深于皮衣表面,使皮衣柔软光亮滑润,是一种理想的皮衣护理油。

参 考 文 献

1 唐振球?化工小商品生产法(第4集),长沙:湖南科学技术出版社,1990113

2 朱宪?石蜡微乳液的制备?日用化学工业,1993(3):8~11

收稿日期:1997年7月2日

(上接第48页)

回流比是塔的基本操作参数,涉及系统的各个设备。流程设计时还应注意两点:①正压塔经冷凝器后压降较大,需要泵增压回流或采出,采出接收缸也应正压,否则操作不稳定。②机械式和电磁式直接计量和调节回流比,不反映瞬时流量。事实上不需要精确计量,从接收缸的液位指示得到平均流量就可以了。

收稿日期:1997年11月5日

75

第4期 常玉宏:快速吸收型皮衣夹克油的研制

影响精馏塔操作问答题

1、影响精馏塔操作?影响精馏操作的因素有以下几种:(1)回流比的影响;(2)进料状态的影响;(3)进料量大小的影响;(4)进料组成变化的影响;(5)进料温度变化的影响;(6)塔顶冷剂量大小的影响;(7)塔顶采出量大小的影响;(8)塔底采出量大小的影响。 2、进料状态有哪几种,对精馏操作有何影响?进料状态有五种:1冷进料。2饱和液。3气液混和物。4饱和气。5过热气。对于固定进料的某个塔来说,进料状态的改变,将会影响产品质量和损失。例如:某塔为饱和液进料,当改为冷进料时,料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇,即被加热至饱和温度,与此同时,上升蒸汽有一部分被冷凝下来,精馏段塔板数过多,提馏段板数不足,结果会造成釜液中损失增加。这时在操作上,应适当调整再沸器蒸汽,使塔的回流量达到原来量。 3、进料量的大小对精馏操作有何影响?有两种情况:l进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时,只要调节得当,对顶温和釜温不会有显著变化,而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。2进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时,不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化,而且会改变塔顶、塔釜温度,致使塔板上的气液平衡组成改变,直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。总之,进料过大的波动,将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件,造成了系列的波动。因此,应平衡进料,细心调节。 4、进料组成的变化对精馏操作有何影响?进料组成的变化直接影响精馏操作,当进料中重组分增加时,精馏段负荷增加,容易造成重

组分带到塔顶,使塔顶产品不合格,若进料中轻组分增加,提馏段负菏就会加重,容易造成釜液中轻组份损失加大。进料组成的变化,还会引起物料平衡和工艺条件的变化。 5、进料温度的变化对精馏操作有何影响?进料温度的变化对精馏操作影响是很大的。进料温度低,会增加加热釜的热负荷,减少塔顶冷凝器的冷负荷。反之亦反。进料温度变化过大时,通常会影响整个塔的温度,从而改变汽液平衡。另外,进料温度的改变,会引起进料状态的变化,会影响精馏段、提馏段负荷的改变,使产品质量、物料平衡都会发生改变。因此,进料温度是影响精馏操作的重要因素之一。 6、塔顶冷剂量的大小对精馏塔顶冷剂量的大小会引起回流量和回流温度的变化。冷剂量加大,回流量也加大,塔顶温度下降;冷剂量减小,回流量也减小,操作有何影响?会引起顶温上升,因此,塔顶冷剂量要适当。 7、塔顶取出量的大小对精馏操作有何影响?塔顶取出量的大小与进料量有着密切关系:进料量增大或减小,取出量也相应增大或减小,这样才能保持搭内固定的回流比,维持塔的正常操作。如果进料不变,增加塔顶取出量,会引起回流比减小,操作压力下降,使重组分带到塔顶,引起产品不合格。减小取出量,会引起回流比增大,塔内的物料增多,上升蒸汽速度增大,塔顶与塔釜压差增大,时间长了会引起液泛,从而导致塔釜产品不合格。 8、塔底采出量的大小对精馏操作有何影响?精馏操作中塔釜液面必须保持稳定,而塔底采出量的大小将会引起液面变化。当塔釜液排

精馏塔开停车操作流程

1. 流程简述 物料经过前处理进入进料储罐V201,由进料泵P201打入精馏塔T201;塔顶馏出物在塔顶冷凝器中被冷凝,在回流比控制的控制下,一部分液体回流到精馏塔,另一部分流入塔顶产品储罐;塔底釜液一部分流入塔底产品储罐,另一部分进入热虹吸再沸器被加热为蒸汽回到精馏塔;在侧线采出口采出侧线产品,经过侧线冷却器冷却流入侧线产品储罐。 2. 仪表、阀门说明

模拟试车可看阀门开度于流量的对应关系。 3. 开、停车步骤说明 1.接通所有管路,所有阀门呈关闭状态,将塔底液位控制LIC-01设置为手动状态; 2.打开V1、V4、V6,启动进料泵,对精馏塔充液到最大液位,关闭进料泵; 3.预热再沸器:打开加热蒸汽调节阀V7和冷凝液管线上的阀门,引蒸汽缓慢加热,当有 冷凝液馏出时, 4.打开塔顶冷凝器上的循环水进出口阀门V9和V10; 5.加大加热蒸汽调节阀V7开度,控制他的升温速率; 6.启动回流比控制器,调至全回流; 7.塔底液位LIC-01设置为自动,调节V15到物料平衡;

8.打开进料泵P201,调节V2,缓慢将进料量调至正常值; 9.缓慢调节加热蒸汽V7和回流比到正常值。 注: 其间每小时采一次样; 记录温度、压力、流量、和液位数据; 塔底液位正常时为1000㎜,高液位为1400㎜,低液位为㎜ 注意: 开车时用惰性气体清扫,赶走塔内的空气,再用物料蒸汽赶走惰性气体,停车时反向操作; 调节幅度不可过大; 运转初期,处理量一般比设计值低,并且以较低温度得状态运转。当运转大致稳定后,应慢慢安设计条件进行调节和运转。在此期间需阶段性进行检验,研究实际值与设计值的差异。 换热器注意检查流体进出口温度、压力的变化,流体流动是否通畅,流体是否被污染或混入不凝性气体,疏水阀排放冷凝水是否正常。 紧急停车:一般先降低温度(切断热源),降低压力,停止供料,将装置内的存留物输送到装置外。 停车步骤: 1.关闭V3; 2.关闭V7,将LIC-01调为手动; 3.打开V17 V27 V14 V28 V29,放净液体。

回流比

回流比 回流比实质上就是增加气液分离的次数,增强分离效果而以,是提纯工序中增加产品纯度最有效的方法 回流比越大,分离效果越好,产品质量越高,生产能力就越小,能耗越高。回流比:精馏段内液体回流量与采出量之比,通常用R来表示。 R=L/D R:回流比 L:单位时间内从精馏段内某一塔板下降的液体,单位:Kmol/h。 D:单位时间内从精馏塔顶采出的馏出液(产品),单位:Kmol/h。 回流比越大,分离效果越好,产品质量越高,生产能力就越小,能耗越高 对某一种需要分离的介质,根据其物料和选用塔型特性,有一个回流比下限,即叫做最小回流比。 在规定的要求下,最小回流比时所需要的理论塔板数将无限大。 对固定分离要求过程,最适宜的回流比确定依据为:回流比减少,生产操作费用减少,但所需的塔板数增加,投资费用增加,反之,增加回流比,减少塔板数,却增加运行费用。最适宜的回流比是以投资费用和经常运行费用之和在特定的经济条件下为最小。 通常实际生产操作中回流比取最小回流比的1.3—2倍

回流:通过整个精馏过程,最终由塔顶得到高纯度,易挥发的组分,由塔顶馏出,塔釜得到基本是难挥发的组分。精馏六区别于一次蒸馏在于回流,包括塔顶的液相回流及塔底的部分气化造成的液相回流。回流是构成气液相接触传质传热的必要条件。没有气液两相的接触也就无从进行质的交换。当然组分挥发度的差异仍然是精馏过程的基础。精馏过程中混和液加热所产生的蒸汽由塔顶馏出,进入塔顶分离器,冷凝成液体将其一部分冷凝液返回塔顶,沿塔板下流,这部分液体称为回流液。将一部分冷凝从塔顶采出作为产品,回流比就是精馏段内液体回流与采出液量之比。回流比大,分离效果好,产品质量高,回流比过大,生产能力下降,能耗增加,回流比对精馏操作影响很大,直接关系到塔内各层塔板上的物料浓度的改变和温度的分布,最终反映在它的分离效率上。 回流比的调节: 主精馏塔的回流比为:2.0-2.5 调节的依据是:根据塔的负荷和精甲醇质量,当塔的负荷较轻时,这时塔板比较富余,可以取较低的回流比,比较经济,为了保证精甲醇的质量,精馏段灵敏板的温度可控制略低,反之,则增大回流比,在照顾精甲醇的质量的同时,为保持塔釜温度、灵敏板的温度可控制略高。对精甲醇的精馏,回流比过大或过小都会影响精馏操作的经济性和精甲醇质量,一般负荷变动和正常条件受到破坏和产品不合格时调节回流比。调节后尽可能保持塔釜的加热量稳定,使回流比稳定。在调节回流比的同时,要注意板式塔的操作特点,防止液泛和严重漏液,都会造成塔内操作温度的混乱

精馏塔的工艺计算

2 精馏塔的工艺计算 2.1精馏塔的物料衡算 2.1.1基础数据 (一)生产能力: 10万吨/年,工作日330天,每天按24小时计时。 (二)进料组成: 乙苯212.6868Kmol/h ;苯3.5448 Kmol/h ;甲苯10.6343Kmol/h 。 (三)分离要求: 馏出液中乙苯量不大于0.01,釜液中甲苯量不大于0.005。 2.1.2物料衡算(清晰分割) 以甲苯为轻关键组分,乙苯为重关键组分,苯为非轻关键组分。 01.0=D HK x , 005.0=W LK x , 表2.1 进料和各组分条件 由《分离工程》P65式3-23得: ,1 ,,1LK i LK W i HK D LK W z x D F x x =-=--∑ (式2. 1) 编号 组分 i f /kmol/h i f /% 1 苯 3.5448 1.5625 2 甲苯 10.6343 4.6875 3 乙苯 212.6868 93.7500 总计 226.8659 100

2434.13005 .001.01005 .0046875.0015625.08659.226=---+? =D Kmol/h W=F-D=226.8659-13.2434=213.6225Kmol/h 0681.1005.06225.21322=?==W X W ,ωKmol/h 5662.90681.16343.10222=-=-=ωf d Kmol/h 132434.001.02434.1333=?==D X D d ,Kmol/h 5544.212132434.06868.212333=-=-=d f ωKmol/h 表2-2 物料衡算表 2.2精馏塔 工艺计算 2.2.1操作条件的确定 一、塔顶温度 纯物质饱和蒸气压关联式(化工热力学 P199): C C S T T x Dx Cx Bx Ax x P P /1)()1()/ln(635.11-=+++-=- 表2-3 物性参数 编号 组分 i f /kmol/h 馏出液i d 釜液i ω 1 苯 3.5448 3.5448 0 2 甲苯 10.6343 9.5662 1.0681 3 乙苯 212.6868 0.1324 212.5544 总计 226.8659 13.2434 213.6225 组份 相对分子质量 临界温度C T 临界压力C P 苯 78 562.2 48.9 甲苯 92 591.8 41.0

精馏

精 馏 试 题 标记的题目为考试不作要求。 一、填空题 1、蒸馏是分离 均相液体混合物 的一种方法。 2、蒸馏是利用溶液中各组分相对挥发度(或沸点)的差异的差异, 使各组分得到分离。 3、精馏过程是利用组分多次部分汽化和_部分冷凝__的原理进行完成的。 4、在总压为101.3Kpa ,温度为95℃下,苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为 Kpa P A 7.1550=、Kpa P B 3.630=,则平衡时苯的液相组成为x =_0.41____,气液组成为y =__0.63____,相对挥发度α=____2.46_____。 5、溶液中两组分_挥发度 之比,称为相对挥发度,理想溶液中相对挥发度 等于两纯组分的饱和蒸汽压 之比。 6、溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 泡点 温度。 7、按操作压力不同,蒸馏分为常压蒸馏、 加压蒸馏 和减压蒸馏。 8、气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为 露点 温度。 9、表示任意两块相邻塔板之间蒸汽组成和回流液之间的关系式,称为_操作线方程。 10、对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度 越低 。 11、对于二元理想溶液, 若重组分含量 越低 ,则泡点温度越低。 12、精馏塔求理论塔板,通常有__逐板法___和____图解法_____。 13、回流是维持精馏塔连续而稳定操作的__必要条件 __,没有回流整个操作将__无法操作 __。 14、确定回流比的原则是使__操作费用___和___设备投资费用 __之和为最小。 15、对于二元理想溶液,相对挥发度大, 说明该物系 容易分离 。 16、根据经验,回流比常取最小回流比的__(1.1~2)倍 ___。 17、对于二元理想溶液,α大, 说明该物系 容易分离 。 18、对于二元理想溶液,x y -图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系不容易分离 。 19、精馏塔泡点进料时, 1=q _______,冷液体进料时, 1 q _____。 20、精馏塔的操作线方程是依据____恒摩尔流 _____假设得来的。 21、精馏塔的精馏段是__轻 ____组分增浓,提馏段则是___重 ____组分增浓。 22、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等到于零,则精馏段操作线斜率 等于__1 _______,提馏段操作线斜率等于___1 _______,回流比等于___∞,______,馏出液等于___0,______,回流液量等于__0 _______。

精馏

分馏 利用分馏柱将液体混合物各组分分离开来的操作称为分馏。其原理及影响分离效果的因素见第68~72页。分馏是分离沸点相近的液体混合物的主要手段,特别是当需要分离的混合物量较大时往往是用其他方法所不能代替的,因而在实验室和工业生产中都有广泛的应用。分馏可依其分离效果优劣粗略地分为简单分馏和精密分馏两大类。 1.简单分馏 (1)简单分馏柱图3-11是实验室中常用的几种简单分馏柱,其中a称为韦氏分馏柱(Vigreux column)。它是一支带有数组向心刺的玻璃管,每组有三根刺,各组间呈螺旋状排列。优点是不需要填料,分馏过程中液体极少在柱内滞留,易装易洗,缺点是分离效率不高,一般为2~3个理论塔板数,HETP为7~10cm。依柱的尺寸不同而不同。其中的b是装有填料的分馏柱,直径1.5~3.5cm,管长根据需要而定。图中的c是b的一种改良,它由克氏蒸馏管附加一支指形冷凝管组成。调节指形冷凝管的位置和水流速度可以粗略地控制回流比,提高分离效率,但一定要控制加热速度,防止液泛。b,c两种分馏柱的填料可以是玻璃珠、6mm×6mm的玻璃管、玻璃环及金属丝绕成的小螺旋圈等。选择哪一种填料,视分馏的要求而定。 图3-11 简单分馏柱其图3-12 简单分馏装置 (2)简单分馏操作简单分馏操作和简单蒸馏大致相同。将待分馏的混合物放入圆底烧瓶中,加入沸石,装上普通分馏柱,插上温度计。分馏柱的支管和冷凝管相连(如图3-12所示),必要时可用石棉绳包绕分馏柱保温。温度计的安装高度应使其水银球的上沿与分馏柱支管口下沿在同一水平线上。 选用合适的热浴加热,液体沸腾后要注意调节浴温,使蒸气慢慢升入分馏柱,约10min后蒸气到达柱顶。开始有液体馏出时,调节浴温使蒸出液体的速度控制在2~3s一滴,这样可以得到比较好的分馏效果。观察柱顶温度的变化,收集不同的馏分。 2.精密分馏 (1)精密分馏的装置 实验室用的精密分馏装置尽管形式不一,但都是由热源、蒸馏釜、分馏柱、分馏头、接受器、保温器等部分组成的。工业上则是以各种形式的精馏塔来实现精密分馏的。 ①热源和蒸馏釜。分馏用的热源比简单蒸馏要求高,主要要求是均匀、稳定、可调、不受或很少受外界因素(如风力、气温等)的影响。小型精馏柱常用两口或三口玻璃烧瓶作蒸馏釜,可采用油浴或电热套作为热源。较大的精馏柱或工业用的精馏塔则采用钢质的圆筒形容器作蒸馏釜,一般带有夹套、蛇管或列管,以水蒸气或过热蒸气加热。也可用石棉或玻璃丝包缠的电热丝加热,以变压器控制加热强度。 ②分馏柱(柱身)和填料。实验室常用的是填料式分馏柱。它是一根两头带磨口的玻璃管,内装填料,以增加表面积,使气相和液相充分接触,有利于热交换,从而提高分馏效率。填料是决定分馏效率的重要因素。其品种和式样很多,效率各异,可根据被分离物质的性质与精制要求进行选择。常用的几种绘于图3-13中。其中a为单环或多环螺旋形玻璃填料;b为金属丝三角形线圈填料;c为

影响精馏操作的主要因素及常见问题

影响精馏操作的主要因素 1.物料平衡的影响和制约 根据精馏塔的总物料衡算可知,对于一定的原料液流量F和组成xF,只要确定了分离程度xD 和xW,馏出液流量D和釜残液流量W也就被确定了。 采出率D/F: D/F=(xF-xW)/(xD-xW) 不能任意增减,否则进、出塔的两个组分的量不平衡,必然导致塔内组成变化,操作波动,使操作不能达到预期的分离要求。 在精馏塔的操作中,需维持塔顶和塔底产品的稳定,保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件。通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。 2、塔顶回流的影响 回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量。当回流比增大时,精馏产品质量提高; 当回流比减小时,xD减小而xW增大,使分离效果变差。 回流比增加,使塔内上升蒸汽量及下降液体量均增加,若塔内汽液负荷超过允许值,则可能引起塔板效率下降,此时应减小原料液流量。 调节回流比的方法可有如下几种。 (1)减少塔顶采出量以增大回流比。 (2)塔顶冷凝器为分凝器时,可增加塔顶冷剂的用量,以提高凝液量,增大回流比。 (3)有回流液中间贮槽的强制回流,可暂时加大回流量,以提高回流比,但不得将回流贮槽抽空。 必须注意,在馏出液采出率D/F规定的条件下,籍增加回流比R以提高xD的的方法并非总是有效。 加大操作回流比意味着加大蒸发量与冷凝量,这些数值还将受到塔釜及冷凝器的传热面的限制。 3.进料热状况的影响

当进料状况(xF和q)发生变化时,应适当改变进料位置,并及时调节回流比R。一般精馏塔常设几个进料位置,以适应生产中进料状况,保证在精馏塔的适宜位置进料。如进料状况改变而进料位置不变,必然引起馏出液和釜残液组成的变化。 进料情况对精馏操作有着重要意义。常见的进料状况有五种,不同的进料状况,都显著地直接影响提馏段的回流量和塔内的汽液平衡。 精馏塔较为理想的进料状况是泡点进料,它较为经济和最为常用。 对特定的精馏塔,若xF减小,则将使xD和xW均减小,欲保持xD不变,则应增大回流比。 4.塔釜温度的影响 釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品质量。因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。 提高塔釜温度时,则使塔内液相中易挥发组分减少,同时,并使上升蒸汽的速度增大,有利于提高传质效率。 如果由塔顶得到产品,则塔釜排出难挥发物中,易挥发组分减少,损失减少; 如果塔釜排出物为产品,则可提高产品质量,但塔顶排出的易挥发组分中夹带的难挥发组分增多,从而增大损失。 在提高温度的时候,既要考虑到产品的质量,又要考虑到工艺损失。一般情况下,操作习惯于用温度来提高产品质量,降低工艺损失。 当釜温变化时,通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量,将釜温调节至正常。 当釜温低于规定值时,应加大蒸汽用量,以提高釜液的汽化量,使釜液中重组分的含量相对增加,泡点提高,釜温提高。 当釜温高于规定值时,应减少蒸汽用量,以减少釜液的汽化量,使釜液中轻组分的含量相对增加,泡点降低,釜温降低。 此外还有与液位串级调节的方法等。 5.操作压力的影响 塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一。在精馏操作中,常常规定了操作压力的调节范围。塔压波动过大,就会破坏全塔的气液平衡和物料平衡,使产品达不到所要求的质量。

精馏塔回流罐液位控制系统

1 概述 随着现代工业生产过程向着大型,连续和强化方面发展,对控制系统的控制品质提出了日益增长的要求。次设计的关注的精馏塔就是一个多输入多输出的多变量过程,内在机理较复杂,动态响应迟缓,变量之间相互关联,对其的控制提出了较高的要求,其中对回流罐液位的调节影响着精馏塔顶部的压力及温度的平衡,起着对精馏过程中的缓冲及保护作用,对回流罐液位的调节对精馏过程的稳定进行起着不可忽视的作用,所以确定回流罐液位的控制方案是相当重要的。本次设计的总目标,就是在可能获得的条件下,以最经济的途径和方法监测及调节回流罐中的液位,所以需要在充分了解声场过程的工艺流程的基础上选择合适的控制方法,从而实现目标。 2 精馏塔的工艺流程 根据本次设计条件及要求,我们必须精馏及精馏塔有一定的了解。 精馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组分挥发度不同的特性,实现分离的目的的单元操作。蒸馏按其操作方法可分为:简单蒸馏,闪蒸,精馏和特殊精馏等。精馏塔是一种进行精馏的塔式气液接触装置,蒸汽由塔底进入,与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断的向蒸汽中转移,蒸汽中的难挥发(高沸点)组分不断的向下降液中转移,蒸汽愈接近塔顶,其易挥发组分愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸汽进入冷凝器,冷凝的液体一部分送入再沸器,热蒸发后,蒸汽返回塔中,另一部分液体作为残液取出。一般精馏装置由精馏塔,再沸器,冷凝器,回流罐等设备组成。 精馏塔是一个多输入多输出的多变过程,内在机理较复杂,动态响应迟缓,变量之间相互关联,不同的塔工艺结构差别很大,而工艺对控制提出的要求又较高,所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题。而从能耗的角度来看,精馏塔是三传一反典型单元操作中能耗最大的设备,因此,精馏塔的节能控制也是十分重要的。 下图是一典型的精馏塔结构图。

精馏实验报告正确版讲解

系别:化学与环境科学系班级:09应用化学(1)班姓名:赖雪梅 学号:090604118

采用乙醇—水溶液的精馏实验 赖雪梅 摘要:双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。在整个精馏塔中,汽液两相逆流接触,进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相,汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系,只要设计和操作得当,馏出液将是高纯度的易挥发组分,塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段,把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓,称为精馏段;进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。两段操作的结合,使液体混合物中的两个组分较完全地分离,生产出所需纯度的两种产品。本文介绍了精馏实验的基本原理以及填料精馏塔的基本结构,研究了精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况,测定了全回流和部分回流条件下的理论板数,分析了不同回流比对操作条件和分离能力的影响。 关键词:精馏;精馏段;提馏段;全回流;部分回流;等板高度;理论塔板数 1.引言 欲将复杂混合物提纯为单一组分,采用精馏技术是最常用的方法。尽管现在已发展了柱色谱法、吸附分离法、膜分离法、萃取法和结晶法等分离技术,但只有在分离一些特殊物资或通过精馏法不易达到的目的时才采用。从技术和经济上考虑,精馏法也是最有价值的方法。在实验室进行化工开发过程时,精馏技术的主要作用有:(1)进行精馏理论和设备方面的研究。(2)确定物质分离的工艺流程和工艺条件。(3)制备高纯物质,提供产品或中间产品的纯样,供分析评价使用。 (4)分析工业塔的故障。(5)在食品工业、香料工业的生产中,通过精馏方法可以保留或除去某些微量杂质。 2.精馏实验部分 2.1实验目的 (1)了解填料精馏塔的基本结构,熟悉精馏的工艺流程。 (2)掌握精馏过程的基本操作及调节方法。 (3)掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。 (4)掌握精馏塔性能参数的测定方法,并掌握其影响因素。 (5)掌握用图解法求取理论板数的方法。

精馏塔的控制方式

精馏塔的控制方式 字体: 小中大| 打印发表于: 2007-7-25 21:15 作者: chjzhou 来源: 海川化工论坛 精馏塔的控制方式很多,其中有: 1.提留段温度控制 2.精馏段温度控制 3.精馏塔温差控制 4.恒流控制 5.双温差控制 6.压差控制 7.在线仪表监测控制 过路的朋友一起交流一下那种控制自动化程度更高,操作人员的参与度最少,对于生产最经济,交流的朋友别忘了写下你的理由哦 答案不是重要的,你的理由却是非常重要的,欢迎讨论啊,一起学习 我也来说两句查看全部回复 最新回复 ?chping80 (2007-7-25 21:36:13) 我认为精馏段温度控制更好,更能说明精馏塔的运行情况! ?chjzhou (2007-7-26 09:10:51) 压差控制比较好(以下是摘抄版) 蒸汽压力突然变化时,将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量,使当时塔内热量存在不平衡,导致气-液不平衡,为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定,从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中,各精馏塔设备已确定,塔釜蒸发量与气体流速成正比关系,而流速与塔压差也成正比关系,所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量,而在操作中,塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔,为此,稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下,我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比,发现两者成正比关系,而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作,将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀,蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节,通过蒸汽进料量自动增大或减少,确保塔釜压力稳定,从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 [本帖最后由chjzhou 于2007-7-26 17:05 编辑] ?zzna (2007-7-26 09:16:01) 精馏段温度控制和温差控制结合!

精馏塔实验讲义

E T = ?100% C pm (t BP - t F ) + r m 精馏塔实验讲义 一、 实验目的 1. 充 分 利 用 计 算 机 采 集 和 控 制 系 统 具 有 的 快 速 、 大 容 量 和 实 时 处 理 的 特 点 , 进 行 精馏过程多实验方案的设计,并进行实验验证,得出实验结论。以掌握实验研究的方法。 2. 学会识别精馏塔内出现的几种操作状态,并分析这些操作状态对塔性能的影响。 3. 学习精馏塔性能参数的测量方法,并掌握其影响因素。 4. 测定精馏过程的动态特性,提高学生对精馏过程的认识。 二、 实验原理 1. 在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔板逐板上升与来字塔板下降的回流液,在塔板 上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。 回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。回流比是 精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。 回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分 离任务,则需要有无穷多块塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是 一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全 部返回塔内中,这在生产中无实际意义。但是,由于此时所需理论塔板数最少,又易于达到 稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时使用。 实际回流比常取最小回流比 1.2—2.0 倍。在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情 况会急剧恶化,分离效果也会变坏。 2. 对于二元物系,如已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的原料液组成,进料热状况,操 作回流比及塔顶馏出液组成,塔底釜液组成可以求出该塔的理论板数 N T 。按照式(5-1)可以 得到总板效率 E T ,其中 N P 为实际塔板数。 N T N P 部分回流时,进料热状况参数的计算式为 q = r m 式中:

精馏实验

实验七 精馏实验 一、实验目的 1、了解精馏装置的基本流程及筛板精馏塔的结构,熟悉精馏操作方法; 2、测定全回流条件下总板效率(或单板效率)。 3、观察不正常现象并及时处理问题。 二、基本原理 塔釜加热,液体沸腾,在塔内产生上升蒸汽,上升蒸汽与沸腾液体有着不同的组成,这种不同组成来自轻重组份间有不同的挥发度,由此塔顶冷凝,只需要部分回流即可达到塔顶轻组份增浓和塔底重组份提浓的目的。部分凝液作为轻组份较浓的塔顶产品,部分凝液作为回流,形成塔内下降液流,下降液流的浓度自塔顶而下逐步下降,至塔底浓度合格后,连续或间歇地自塔釜排出部分釜液作为重组份较浓的塔底产品。 全回流下测全塔效率有二个目的:(1)在尽可能短的时间内在塔内各塔板,至上而下建立浓度分布,从而使未达平衡的不合格产品全部回入塔内直至塔顶塔底产品浓度合格,并维持若干时间后为部分回流提供质量保证;(2)由于全回流下的全塔效率和部分回流下的全塔效率相差不大,在工程处理时,可以用全回流下的全塔效率代替部分回流下的全塔效率,全回流时精馏段和提馏段操作线重合,气液两相间的传质具有最大的推动力,操作变量只有1个,即塔釜加热量,所测定的全塔效率比较准确地反映了该精馏塔的最佳性能,对应的塔顶或塔底浓度即为该塔的极限浓度。 精馏塔是分离均相混合液的重要设备,衡量板式精馏塔分离性能,一般用总板效率表示: P N T N E 1 -= (式7-1) 式中:E ——总板效率; N T ——理论板层数; N P ——实际板层数。

三、维持正常精馏的设备因素和操作因素 合理的塔板数和塔结构为正常精馏达到指定分离任务提供了质量保证,塔板数和塔板结构为汽液接触提供传质面积。塔板数愈少,塔高愈矮,设备投资愈省。塔板数多少和被分离的物系性质有关,轻重组份间挥发度愈大,塔板数愈少。反之,塔板数愈多。塔结构合理,操作弹性大,不易发生液沫夹带、漏液、溢流液泛。反之,会使操作不易控制,塔顶塔底质量难以保证。为有效地实现汽液两相之间的传质,为了使传质具有最大的推动力,设计良好的塔结构能使操作时的板式精馏塔(如图7-1(a)所示)应同时具有以下两方面流动特征: (1)汽液两相总体逆流 (2)汽液两相在板上错流。 (a)(b) (c)(d) 图7-1 精馏塔板上的汽液两相接触状况 (a)正常操作;(b)过量的雾沫夹带;(c)塔内漏液;(d)溢流液泛。 塔结构设计不合理和操作不当时会发生以下三种不正常现象:

实验十 板式精馏塔的操作及全塔效率的测定

实验十 板式精馏塔的操作及全塔效率的测定 一、实验目的: 1.熟悉筛板式精馏塔的结构、精馏流程及原理; 2.熟悉筛板式精馏塔的操作方法; 3.学会精馏塔效率的测定; 4.观察精馏过程中汽液两相在塔板上的接触情况; 5.了解回流的作用; 二、实验内容 1.测定在全回流条件下的全塔效率; 2.在进料条件下:进料浓度约25~28%(体积百分数,以下用v 表示)的乙醇水溶液,达到塔顶馏出液乙醇浓度大于93%(v ),塔釜残液乙醇浓度小于3%(v )。并在规定的时间内完成500mL 的采出量,记录下所有的实验参数; 3.要求控制料液进料量为3 L/h ,调节回流比,尽可能达到最大的塔顶馏出液浓度。 三、操作原理 精馏操作是分离工程中最基本最重要的单元之一。在板式精馏塔中,混合液在塔板上传质、传热,气相逐板上升,液相逐板下降,层层接触,多次部分气化,部分冷凝,在塔顶得到较纯的轻组分,塔釜得到较纯的重组分,从而实现分离,实验物料是乙醇—水系统。 1.维持稳定连续精馏操作过程的条件 (1)根据进料量及其组成、以及分离要求,严格维持塔内的物料平衡 总物料平衡— F=D+W 若F >D+W ,塔釜液面上升,会发生淹塔;相反若F <D+W ,会引起塔釜干料,最终导致破坏精馏塔的正常操作。 各组分的物料平衡— Fx F = Dx D + Wx W 塔顶采出率 W D W F x x x x F D --= 若塔顶采出率过大,即使精馏塔有足够的分离能力,塔顶也不能获得合格产物。 (2)精馏塔的分离能力 在塔板数一定的情况下,正常的精馏操作要有足够的回流比,才能保证一定的分离效果,获得合格的产品,所以要严格控制回流量。 (3)精馏塔操作时,应有正常的汽液负荷量,避免不正常的操作状况 1) 严重的液沫夹带现象 2) 严重的漏液现象 3) 溢流液泛 2.产品不合格原因及调节方法 (1)由于物料不平衡而引起的不正常现象及调节方法

回流比控制器Fw12

精馏塔用回流比控制器 FW1(2)型按装使用说明书 O S y-iiz V g FTO2按装示a 图 台州市黄岩创意化工设备厂 FW1(2) FW1(2)型回流比控制器简介: g OU 匸 —o s 出控制器 回流忆控制器

该型回流比控制器减轻操作工劳动强度.直观.易控制.易操作. 易优选工艺指标.运行可靠.工艺重复方便,可在任时间段内任意调 节回流量,能准确塔内回流量与采出量的比例调节。性价比高.能提 高产品质量.数量.和精馏效果。 适用间歇式及连续式操作的常规精馏以及萃取精馏.恒沸精馏等特殊精馏过程。 结构: FW1(2)型回流比控制器,由回流采出执行机构和控制电路两大 部分组成。回流采出执行机构,它主要由电磁阀.分液斗.玻璃视筒等组成,过流部份主要材质为不锈钢和玻璃组成。控制电路为自动控制电路组成,控制器系统为防爆。 工作原理: 根据精馏工艺要求,确定回流与采出的比例,相应调节控制电路中延时继电器,控制电磁阀.控制分液斗,达到按比例回流与采出。 按装: 回流比控制器直接按装在塔顶上方,采集管与冷凝器冷凝液管联接,回流管经500MM高存液弯再与塔顶回流管对接且回流管出口至塔顶回流管入口位差保持在800MM左右,采出管(经冷却器)与 受罐联接。按装时保证线圈套管垂直与水平面,保证回流比控制器内部无铁销.焊渣?杂质等。回流比控制器示意图,回流比控制器按装示意图见附图。

1 操作: 1. 回流比控制器执行机构在塔顶适当位置按装就位。 2. 控制器按装就位,输出电源与执行机构的电磁阀接通。 3.控制器输入电源(AC24V 。 4.调节回流比: 4. 1切断输出电源开关 4. 2举例说明调节方法: 4. 2. 1设回流比R=L (回流)/P (采出)=2: 3循环周期为 则回流时间=10X 2/(2+3)=4秒,采出时间=10-4=6秒。 4.2.2调节控制器:把回流时间设定在4秒,同时把采出时间设定在 6秒。 4. 3合上电源。 4. 4如需全回流则切断电源。 规格: FW1(2) 10秒。

精馏塔操作中常见的几大问题

精馏塔操作中常见的几大问题 前言 精馏技术广泛应用于各类化学品的生产中,而精馏塔在化工厂也是较为常见的装置之一。而在实际操作中,大家都会遇到这样那样的问题,今天小七就给大家总结总结精馏操作中常见的几种问题,看看你也有遇到过吗?以后再遇到问题,可参考小七给的方法呦~~ 1精馏操作中怎样调节塔的压力?影响塔压变化的因素是什么? 任何一个精馏塔的操作,都应把塔压控制在规定的指标内,以相应地调节其它参数。塔压波动过大,就会破坏全塔的物料平衡和气液平衡,使产品达不到所要求的质量。所以,许多精馏塔都有其具体的措施,确保塔压稳定在适宜范围内。 对于加压塔的塔压,主要有以下两种调节方法: 1. 塔顶冷凝器为分凝器时,塔压一般是靠气相采出量来调节的。 在其它条件不变的情况下,气相采出量增大,塔压下降;气相采出量减小,塔压上升。 2. 塔顶冷凝器为全凝器时,塔压多是靠冷剂量的大小来调节,即相当于调节回流液温度。 在其它条件不变的前提下,加大冷剂量,则回流液的温度降低,塔压降低;若减少冷剂量,回流液温度上升,塔压上升。 对于减压精馏塔的压力控制,主要有以下两种方法: 1. 当塔的真空借助于喷射泵获得时,可以用调节塔顶冷凝器之冷剂量或冷剂温度从而改变尾气量的方法来调节塔的真空度。 当被分离的物料允许与空气接触时,在此控制方案中,蒸汽喷射泵在最大的能力下工作,调节阀装在通大气的管线上,用调节阀开度的大小,调节系统的尾气抽气量,从而达到调节塔的真空度的目的。 2. 当采用电动真空泵抽真空时,调节阀装在真空泵的回流管线上,用调节阀开度的大小来调节系统的尾气抽出量,从而调节塔的真空度。

对于常压塔的压力控制,主要有以下三种方法: 1. 对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下,无需安装压力控制系统,应当在精馏设备(冷凝器或回流罐)上设置一个通大气的管道,以保证塔内压力接近于大气压。 2. 对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时,塔顶压力的控制可采用加压塔塔压的控制方法。 3. 用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力。 2精馏操作中怎样调节釜温?影响釜温波动的因素是什么? 釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品质量。因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。 当釜温变化时,通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量,将釜温调节至正常。 当釜温低于规定值时,应加大蒸汽用量,以提高釜液的汽化量,使釜液中重组分的含量相对增加,泡点提高,釜温提高。 当釜温高于规定值时,应减少蒸汽用量,以减少釜液的汽化量,使釜液中轻组分的含量相对增加,泡点降低,釜温降低。 釜温波动的原因比较多。当塔压突然升高时,釜温会随之升高,而后又复下降。这是由于这种釜温的升高是因压力升高引起了釜液泡点的升高所致。因而,塔内的上升蒸汽量不但不会增加,反而还会因为压力的升高而减少;这样,塔釜混合液中轻组分的蒸出就不完全,将导致釜液泡点的下降,因而使釜温又随之下降。 反之,当塔压突然下降时,塔内的上升蒸汽量会因塔压的降低而增加,造成塔釜液面的迅速降低,这样重组分可能带至塔顶。随着釜液中组分的变重,釜液的泡点升高,釜温也会随之升高。由此看来,塔压是引起釜温变化的重要因素。因此,操作中只有首先把塔压控制在要求的指标上,才能确切地知道釜温是否符合工艺要求,否则会导致错误的操作。 釜温也会随着进料中轻组分浓度的增加而降低,重组分浓度的增加而升高。 另外,釜中有水、蒸发釜中物料聚合堵塞了部分列管、加热蒸汽压力的波动、调节阀的失灵、物料的平衡采出受到破坏等,都能引起釜温的波动。釜温波动时,要分析引起波动的原因,加以消除。 例如,塔顶采出量过小,使轻组分压入塔釜而引起釜温下降。此时若不增加塔顶采出,单纯地加大塔釜加热蒸汽的用量,不但对釜温没有作用,严重时还会造成液泛。又如,蒸发釜的列管因物料聚合而堵塞,致使釜温下降,此时,应该订车

探索芳烃精馏塔系最小回流比操作降耗增效

探索芳烃精馏塔系最小回流比操作降耗增效 发表时间:2019-12-06T09:38:43.413Z 来源:《基层建设》2019年第25期作者:刘国有[导读] 摘要:芳烃组合工艺均为萃取或精馏形式的物理分离过程,而且以精馏塔为主。 中国石油化工股份有限公司天津分公司化工部天津 300270 摘要:芳烃组合工艺均为萃取或精馏形式的物理分离过程,而且以精馏塔为主。精馏塔能耗除受自身所采用设备、工艺技术影响外,还与进料负荷、组成,操作温度、压力及外界因素等条件有关。在保证生产稳定及产品合格的前提下,通过优化操作,探索装置各塔最小回流比,一直是装置实现降耗增效的最主要操作手段之一。 关键词:芳烃精馏塔系;最小回流比操作降耗增效; 在满足分离要求的前提下,探索石油化工精馏塔系最小回流比操作,是实现降低能耗最有效的操作途径之一。精馏塔在某一进料负荷、组成、温度以及一定的操作压力条件下,可通过逐步降低塔顶回流量来降低塔釜的加热蒸汽量,从而达到降耗增效的目的。 一、存在问题 装置在探索最小回流比阶段,因混炼重整油时有间断,致使负荷及原料组成无法维持稳定,造成回流比及各塔加热蒸汽量不稳定,在高负荷及停止混炼重整油条件下生产,能耗会更优化。虽然停止混炼重整油对降低装置能耗有利,但却造成装置原料不足,若装置长期处于低负荷下生产,能耗也将增大。探索最小回流比后,因部分压力、温度等参数低于工艺指标,未经变更,目前未完全实施,经济效益未显著。当进料中苯和二甲苯的体积分数逐渐下降,甲苯的体积分数逐渐升高时,塔顶采出苯和侧线采出甲苯的质量分数也随之增加,但当进料中甲苯的体积分数大于60 %时,再增加甲苯的体积分数,侧线产品甲苯和塔顶产品苯的质量分数反而下降。这是由于在分隔壁精馏塔内,物料进入进料段后,轻组分和重组分在进料点位置分别向上和向下移动,最终在塔顶和塔釜采出,而中间组分在隔板左右被二度分配,一部分沿隔板上升,一部分沿隔板下降,因此必须要有足够的进料量才能实现这一过程,同时大量的中间组分还使得整个塔内具有足够的气相和液相回流。但中间组分过多,又会给其它两个组分的分离带来不利影响。所以分隔壁精馏塔较适合用于分离中间组分占60 %~ 70 %之间的三组分混合物。同时,通过试验发现,当苯和二甲苯体积分数相当时,能进一步提高分离效率。因此分离以上芳烃混合物。 二、芳烃精馏塔系最小回流比操作降耗增效 1.分析精馏塔系回流比及能耗情况,确定可调对象。精馏塔系的操作控制设计形式多种多样,如常见的常减压、汽提减压蒸馏以及抽提蒸馏、温差控制的芳烃等特殊精馏等。介质均有溶剂或助剂。生产中,若回流比继续下降,难以确保溶剂或助剂从塔顶挥发跑损。塔回流比有微量下调空间,操作上易调整。塔底重沸器采用中压蒸汽为热源,塔为馏分切割塔,将上游装置来的混合芳烃原料切割,分别作为抽提蒸馏、液液抽提、精馏系统的原料,塔顶压力控制指标压力低,物料的挥发度高,塔底温度可控制低些,对减少热载体耗量有利。压力波动影响塔操作稳定,调整回流比过程,应先将压力稳定在某一定值。温度的控制必须保证塔顶馏分同时合格,一般以塔顶温控制。探索最小回流比的目的在于降低塔底加热蒸汽量,故必须寻找塔底最低温点及塔最高温点的最佳控制点,塔顶最高温点。温度不但与塔底加热蒸汽量有直接关系,还与操作压力及进料组成等有关。,操作温度应随着原料组成的变化而变化,如当原料中重质组成含量较高时,塔底温可以比原来高。 2.回流比及蒸汽用量调整。在一定的操作压力、进料负荷、组成条件下,缓慢降低回流量,降量原则:回流比越低,降量速度宜越慢越细,一般控制每降一次回流量,塔顶温度有上升趋势时,相应降低塔底加热蒸汽量,再根据分析结果,反复调整。降低回流量过程,若发生塔顶温飞溅,应尽快提回流,在操作参数和分析结果都正常的情况下,继续进行下一步的调整。当原料轻质组份含量较高时,则塔顶拔出量增大,即使相同的回流量,苯塔采用中压蒸汽为热源,耗量设计是将液- 液抽提系统来的混芳分离出高纯度的苯产品,塔底物料送往再进行分离,苯塔生产中必须保证侧线苯产品不含塔底组份,塔底物料不含苯组分,采用灵敏塔盘温度与回流串级调节的方法,而塔操作压力等其它参数对生产影响不大,但调整回流比过程,应先将压力稳定在某一定值。回流比及蒸汽用量调整苯塔回流比原控制指标因装置改扩建后,其原料中苯含量由原料的50% 降至10% 以下,调整回流比前值控制在塔底蒸汽用量调整后可降至以下。在保持所有参数不变的情况下,先将灵敏塔盘温度调至稍高限,再将塔底蒸汽用量以速度下降,因灵敏塔盘温度最先随蒸汽下降而下降,因回流与灵敏塔盘温度串级调节,回流比也就随之降低了,待回流量稳定后,再进行下一步调整。调整蒸汽过程,始终将压力稳定在某一定值,塔底温不能低于下限140℃,若塔底温低于下限值,应待指标变更后再行。甲苯塔均以高压蒸汽为热源,此两塔为并联操作,分离出苯塔底物料中的甲苯产品,塔底物料作为二甲苯塔的原料,甲苯塔不设侧线抽出,甲苯塔均采用灵敏塔盘温度与回流串级调节的方法,生产中只要进料含非芳不超标,控制好灵敏板与塔底温度,就能保证甲苯产品合格。 3.回流比及蒸汽用量调整。甲苯塔调整过程与苯塔相似,因两塔回流与灵敏塔盘温度均设计为串级调节,在降低塔底蒸汽用量前,先将灵敏塔盘温度稍提高,在缓慢降低蒸汽用量时,因自动串级调节,回流比自动降低,当釜温接近下限值时,根据对甲塔底物料分析结果,验证是否接近最低回流比。注意在调整过程中,始终将压力稳定在某一定值,若塔底温低于下限值,因塔底加热蒸汽降低后,釜温已接近指标下限值,再无下调空间。实际生产中,当精馏系统进料泵达到满载时,此两塔仍无法达到设计负荷生产,相同的进料量甲苯塔蒸汽耗量比甲苯塔高,若物料以约1︰2 比例作为甲苯塔进料,则两塔蒸汽耗量达到最低,故日常生产中,应平衡好甲苯塔进料量。装置在生产负荷低于90% 时间较长时,也可以采用间歇停开甲苯塔的方法,以更大降低能耗。生产中只要求塔顶二甲苯产品质量符合国标,塔底副产品重芳无质量要求,但必须保证二甲苯产品的收率。根据混二甲苯产品质量要求优化生产芳烃车间混二甲苯产品执行国家优等品标准,即:馏程酸洗比色、外观均合格等。但二甲苯产品质量标准中没有纯度指标要求,而据二甲苯用户反映,茂名乙烯二甲苯纯度达不到生产高瑞油漆的要求,则二甲苯塔生产按设计指标执行,基本可以达到客户要求,但回流比无下调空间,能耗较大,二甲苯收率低。因塔底副产品重芳无质量要求,降低回流量时,控制好塔顶温不超标,并保证塔项产品合格前提下,即可达到降低塔底加热蒸汽量的目的。设计上为微正压生产,靠不间断补入氮气来维持正压生产,否则塔顶会形成负压。因塔顶挥发气体流入空冷器时,由于急冷,液相以较高流速下流,使塔顶形成一定的负压,压力低,物料的挥发度高,操作温度可控制低些,对减少热载体耗量有利,二甲苯塔调整前后工艺控制指标情况。 芳烃源自炼油厂催化重整装置,是产量和生产规模巨大的重要有机化学原料。我国工业大规模芳烃混合物分离主要使用常规两塔精馏,但传统精馏过程耗能巨大,因此改进传统精馏过程对减少芳烃分离单元耗能意义重大。间壁式精馏塔集成精馏过程的能量与设备,提高了热力学效率,降低了能耗,还节省设备投资和维修费用,同时减少了装置的占地面积。

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