这才是影响精馏塔操作的重要原因

hgxh · 发表于 2021-10-26 16:15:07

打开各种化工论坛，能看见不少网友对精馏领域提出的疑问。“影响精馏操作的因素”几乎是被提问次数最多的问题，那么影响它的因素都有哪些呢？

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；

9、进料位置的影响；

10、填料种类的影响；

11、塔的安装对精馏操作的影响；

12、蒸汽速度和喷淋密度的影响。

1、回流比的影响

操作中改变回流比的大小，以满足产品的质量要求是经常遇到的问题。当塔顶馏份重组份含量增加时，常采用加大回流的方法将重组份压下去，以使产品质量合格。

当精馏段的轻组份下到提馏段造成塔下部温度降低时，可以用适当减少回流比的方法以使釜温度提起来。增加回流比，对从塔顶得到产品的精馏塔来说，可以提高产品质量，但是却要降低塔的生产能力，增加水、电、气的消耗。

回流比过大，将会造成塔内物料的循环量过大，甚至能导致液泛，破坏塔的正常操作。

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：

（1）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着变化，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、进料位置对精馏的影响

如精馏塔进料口有二个以上，通常安装在塔的不同高度上。生产中应根据具体情况，选择适当的进料口，必要时还需进行调整。

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的。

一般说来，当被分离混合物中易挥发组份增多时，就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。

10、填料种类的影响

根据装填方式可分为散装填料和规整填料。选用种类不同，分离效果也不一样。

如：与同样尺寸的拉西环相比，鲍尔环的气液通量可提高50%，而压降仅为其一半，分离效果也得到提高。其改进为阶梯形鲍尔环，圆筒部分的一端制成喇叭口形状。这样填料间呈现点接触，床层均匀且空隙率大，与鲍尔环相比气体阻力减少25%，生产能力提高10%。

11、塔的安装对精馏操作有什么影响？

不同的物料和不同的工艺过程，对塔设备提出的要求是不同的。但是，一般总希望塔设备的分离能力高，生产能力大，操作稳定。对于一个定型的塔设备来说，由于安装上有问题，就可能会达不到以上的要求。如塔身、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。如果塔板不水平，将造成板面上的液层高度不均，塔内上升蒸汽易从液层高度较小的浅处穿过，从而降低塔板的效率。

（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。

12、蒸汽速度和喷淋密度的影响

填料塔的操作中，蒸汽速度的大小，对传质效率有直接的影响。气速小时，接触面仅限于填料的表面，传质效率不高，随气速的增加，传质效率有所提高，但当气速超过了最大允许速度时，将会产生液泛现象，这就是操作中不允许的。

喷淋密度的大小对填料塔的精馏效果也有一定的影响。当喷淋密度很小时，填料表面则不能完全被液体所湿润，使精馏效率下降；当喷淋密度过大时，液体又会不经过填料表面而沿塔壁流下，这种现象更为严重，也就是我们常说的壁流或漏液现象，会使精馏效率更低。

网友补充：

设备安装质量的影响！塔本身质量和设计的影响！保温是否合格的影响！dcs点位布局是否合理的影响！（有的厂到处都手动控制咋控制）设备和管道吹扫气密是否合格的影响！

dzkyx1314 · 发表于 2021-10-28 07:38:24

感谢楼主分享！

hgxh · 发表于 2022-4-13 10:28:52

互相学习！

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