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精馏塔十八点




——雷特石化

精馏塔,精馏塔设计,蒸馏塔


1.精馏操作的影响因素。

除了设备问题以外,精馏操作过程的影响因素主要有以下几个方面:塔的温度和压力(包括塔顶、塔釜和某些有特殊意义的塔板);进料状态;进料量;进料组成;进料温度;塔内上升蒸汽速度和蒸发釜的加热量;回流量;塔顶冷剂量;塔顶采出量和塔底采出量。塔的操作就是按照塔顶和塔底产品的组成要求来对这几个影响因素进行调节。


2.进料组成的变化对精馏操作的影响。

进料组成的变化,直接影响精馏操作,当进料中重组分的浓度增加时,精馏段的负荷增加。对于固定了精馏段板数的塔来说,将造成重组份带到塔顶,使塔顶产品质量不合格。


若进料中的轻组分的浓度增加时,提馏段的负荷增加。对于固定了提馏段塔板数的塔来说,将造成提馏段的轻组分蒸出不完全,釜液中轻组分的损失加大。


同时,进料组成的变化还将引起全塔物料平衡和工艺条件的变化。组份变轻,则塔顶馏分增加,釜液排出量减少。同时,全塔温度下降,塔压升高。组份变重,情况相反。


进料组成变化时,可采取如下措施。
(1)改进料口。组份变重时,进料口往下改;组份变轻时,进料口往上改。
(2)改变回流比。组份变重时,加大回流比;组份变轻时,减少回流比。
(3)调节冷剂和热剂量。根据组成变动的情况,相应地调节塔顶冷剂和塔釜热剂量,维持顶、釜的产品质量不变。


3.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。


4.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。


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操作有何影响?

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,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。当塔釜液排出过大时,会造成釜液面下降或排空,使通过再沸器的釜液循环量减少,从而导致传热不好,轻组分蒸不出去,使塔顶、塔釜产品均不合格。如果塔底采出量过小,会造成塔釜液面过高,严重时会超过挥发管,增加了釜液循环的阻力,造成传热不好,使釜温下降,影响操作。釜液面太低,一旦排空,会导致泵不上量,磨坏设备,造成事故。


9.什么是强制回流?什么是自然回流?各有什么优缺点?

用泵打入塔内进行回流,回流冷凝器不需要安装在塔顶的回流方式称强制回流。回流冷凝器安装在塔顶的回流液借重力回流到塔内的回流方式称自然回流。


强制回流的量稳定,容易调节,生产不正常时扭转起来快,厂房不要高的框架结构,塔很高采用强制回流,安装方便。但强制回流需回流泵,动力消耗大,特别是低沸点的物料容易造成泵不上量。自然回流操作简单,不要回流泵,节省能源。但回流量随塔压的变化而变化,回流比不严格,生产不正常时扭转起来慢,厂房需框架结构。


10.精馏操作中怎样调节塔的压力?影响塔压的因素有哪些?

塔压是精馏操作的主要控制指标之一,塔压波动太大,会破坏全塔的物料平衡和气液平衡使产品质量不合格,因此,精馏的操作要稳定。调节塔压的方法有:


(1)塔顶冷凝器为分凝器时,塔压一般靠塔顶汽相产品取出量调节。取出加大,塔压下降;取出减小,塔压上升。

(2)再沸器蒸汽用量过大,回流量较大,塔压升高,这时,应适当降低蒸汽量,以调压塔釜压力。


影响塔压变化的因素有:①塔顶温度②塔釜温度②进料组成④进料量⑤回流量⑥冷剂量及冷剂压力。另外,仪表故障、设备和管道的冻堵,也可引起塔压的变化。


11.精馏操作中怎样调节釜温?引起釜温波动的因素是什么?

通常是改变加热釜的蒸汽量来调节釜温。加大蒸汽量,釜温上升;减少蒸汽量,釜温下降。也有用改变加热釜内冷凝液的液位来调节釜温的,加大排出量,降低液位,釜温上升;减少排出量,升高液位,釜温下降。


引起釜温波动因素有:塔压突然升高与降低,塔釜液的波动,加热蒸汽压力波动,调节阀失灵,疏水器失灵,使加热釜内冷凝液过多,加热釜聚合,塔釜和加热釜连通管堵等,都可引起釜温波动。


12.在精馏塔的操作中怎样调节塔的压差?

塔压差是衡量塔内气体负荷大小的主要因素,也是判断精馏操作的进料、出料是否平衡的重要标志之一。在进出料保持平衡,回流比不变的情况下,塔压差基本上是不变的。当塔压差变化时,要针对塔压差变化的原因进行相应的调节。常用的方法有三种:


(1)在进料不变时,改变塔顶取出量可改变压差。取出多压差小;取出少,塔压差会愈来愈大。

(2)在取出不变时,用进料来调节压差;进料量大,塔压差上升,反之下降。

(3)工艺指标允许范围内,通过釜温的变化来调节压差;提高釜温,压差上升;降低釜温,压差下降。


13.再沸器预热目的及方法?

再沸器预热的目的:

(1)排掉再沸器内的不凝气,以免影响传热面积;

(2)金属突然受到高沸加热,很容易破坏内部晶体排列,影响金属的机械性能而发生蠕变,严重时会使金属断裂,所以再沸器要预热,以防变形或裂变而影响正常生产。

再沸器预热方法:

打开再沸器和液位罐的放空阀,用蒸汽旁路缓慢预热,直到放空阀有液体喷出为止。


14.塔釜液位控制手段?

通过调整塔釜采出量来控制塔釜液位,釜液面增高,排出量增大,釜液面降低,排出量减少。也有用加热釜的热剂量来控制釜液面的,釜液面增高,热剂量加大。只有塔釜液面稳定时,才能保证塔釜传热稳定以及由此决定的塔釜温度、塔内的上升蒸汽流量、塔釜液组成稳定等的稳定,从而确保塔的正常生产。


15.影响釜液面变化的原因?

原因主要有以下五方面: 

(1)釜液组成的变化 
在压力不变的前提下,降低釜温,就改变了塔底的气液平衡组成,加大了釜液量和釜液中轻组份的含量。在釜液采出不变的情况下,将使釜液面增高。发生这种现象时,应首先恢复正常的釜温,否则,会造成大量的轻组份损失。 
(2)进料组成的变化 
当进料中重组份含量增加时,根据物料衡算,釜液量将增加,此时应相应加大釜液排出量,否则釜液面会升高。如果保持正常的釜液排出量而用升高釜温的方法去维持正常的釜液面,那么将会使重组份带到塔顶,造成塔顶产品的质量下降。 
(3)进料量的变化 
进料量增大,釜液排出量应相应地加大,否则釜液面会升高。 
(4)调节机构失灵 
调节机构失灵时,应该自动调节为手动调节,同时联系检修。 
(5)在开车初期时,由于塔板上液体较少,还没有处于良好的气液接触状态,大量的轻组份容易进入塔釜,其被塔釜气化的量一时还满足不了塔内热量要求。 


因此,对于刚开车的塔,应在进料之前,对加热釜先适当预热,在塔釜见液面后就要适量供热,否则将会使釜温不易提起,使釜液面过高,釜液排出量增大,以至釜液中轻组份的损失增大


16.塔的安装对精馏操作有什么影响? 

塔身、塔板、溢流口等,在安装时若不符合要求,都有可能对精馏操作带来影响。 


(1)塔身

塔身要求垂直,一般的倾斜度不能超过千分之一,否则将会在塔板上造成死区,对于小直径的精馏塔来说,如果塔板的安装是先分节安装,然后再组装的话,则塔身的不垂直将直接影响全塔的所有塔板的水平度,使塔的效率降低。

 
(2)塔板

塔板要求水平,其水平度用水平仪测定不能超过±2毫米。 


(3)溢流口

溢流口与下层塔板的距离,用根据生产能力和下层塔板的溢流堰的高度而定,但必须满足溢流口插入受液盘的液体中,以封住上升蒸汽。

如果溢流口与下层塔板的距离太近,则可能造成上层塔板的回流也不能顺利流入下层塔板,使上层塔板的液层增高,下层塔板的压力增大,严重时造成液泛。 


溢流口过高,超过溢流堰的高度时,上升的蒸汽“走短路”,从溢流管直接上升到上层塔板,起不到液封作用,影响塔板效率。

安装时,对于各种具体的塔板类型都有不同程度的要求,如果不按要求去安装,将可能使塔的生产效率大大下降


17.在精馏操作中如何调整进料口的位置?

精馏塔进料口通常有三个,安装在塔的不同高度上。按照最佳进料板位置的含义可知,对进料温度在泡点或接近泡点时进料的精馏塔,进料口的选择是依据进料的组成与进料板的组成相一致而决定。


一般说来,当被分离混合物中易挥发组份增多时,选用位置较高的进料口,进料状态改变时也相应地调整进料口,进料温度降低时,用位置较高的进料口;反之用位置较低的进料口


18.对采用强制回流的精馏塔,回流突然中断是什么原因?怎样处理?

回流突然中断的原因可能是:

回流液泵的电机跳闸;

回流液贮槽内的物料抽空;

回流液泵不上量;

对低沸点的回流液,因温度过高或泵的输出量过小,物料在泵内气化而不上量。

精馏塔操作基本问题汇总


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END

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