电建论坛

 找回密码
 注册
查看: 99|回复: 1

这才是影响精馏塔操作的重要原因

[复制链接]
发表于 2021-10-26 16:15:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
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?

) Z0 W' @/ B5 b4 X. N8 Q影响精馏操作的因素有以下几种# m8 Y1 i8 `) D' I! I- _' _
1、回流比的影响;
$ b/ ~9 d; p5 P' z

0 e! B' S4 I% @3 C3 Y) ?- f
2、进料状态的影响;
- k/ V. h+ k5 ^+ Y
3、进料量大小的影响;
5 G9 I2 n8 F; j2 A* O6 d# S
4、进料组成变化的影响;

# F/ e) ^4 J& _" x6 E+ y$ U* i* ]" w$ L
5、进料温度变化的影响;

& u: s8 y, j; B' X
6、塔顶冷剂量大小的影响;

, P0 D2 O4 H8 N; ?* Y
7、塔顶采出量大小的影响;

7 I' a5 q; J6 c* X7 K& [' M* b, D
8、塔底采出量大小的影响;

! e9 g( T; `4 |; Y' T% Q
9、进料位置的影响;
& a4 C7 w/ d  z. G; i- v7 k
10、填料种类的影响;

$ }+ s  m: ]1 D+ a
11、塔的安装对精馏操作的影响;

& S4 o' }4 e6 {; G$ J! H( \
12、蒸汽速度和喷淋密度的影响。
  x+ h! K0 S. a5 q* S
1、回流比的影响
6 ^6 f" u+ z' z

4 q1 |7 I- c( \/ o$ y+ a4 t
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。

; q) }: }/ N$ ^  S8 R
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。
& V4 a) r! z$ X& x% n
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。
4 K. e$ i7 ?8 c
2、进料状态有哪几种,对精馏操作有何影响?
  M9 f- e. l, p4 L0 `
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

9 o3 ]" Q" F& M1 z
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。
* i$ `4 Y- X# L! f
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
! E5 d* o4 u6 }
3、进料量的大小对精馏操作有何影响?
8 Y* E+ ?2 R: p1 W8 e6 E* R( S
有两种情况:

! S0 Y& I  @7 g, I) m2 P
(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。
. R; O  O* s6 M. k+ c
(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。
0 L, J8 E6 L' M  c' u, ?. C# `% t
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。
7 o9 N7 D0 C6 N/ w, g
4、进料组成的变化对精馏操作有何影响?

- D& d8 H3 }- g, j  Y
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。
8 }) [5 z; d+ ~  k+ e' o" `; P+ J6 |
5、进料温度的变化对精馏操作有何影响?
2 g0 ]% z* M6 J- [7 F% P
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。
4 {1 W$ d6 F8 P' f
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。

/ Y& \$ L; e% E0 V
6、塔顶冷剂量的大小对精馏操作有何影响?
2 ^, H; G7 i3 m- u
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。
) d2 n3 U  m+ ]7 b' K4 q9 g
7、塔顶取出量的大小对精馏操作有何影响?
* `; I) [( G9 i5 S! c* Q5 e# x4 ~
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。

( u! G2 H) B0 F4 y
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。

& C" u9 U. G' |0 Q" `
8、塔底采出量的大小对精馏操作有何影响?
4 m! Q! X& o# h+ V' O( h6 {+ ^
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。

% A* R, r" C, |7 N" m" v5 e8 l
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。

5 S4 }8 ]& c* G5 r/ Z9 n
9、进料位置对精馏的影响
5 v* E! t. t* `0 s( _
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。
2 _5 L5 [' R; i. U9 k* s; I
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。
  k; }- F  S% ]5 m' U
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。
7 R3 @3 @9 C4 A; \' H; k* t! u
10、填料种类的影响
/ H# a( P4 I/ g! j; C7 o9 W
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。
. L- a/ I; _( P" Q+ i
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%。

, X7 o. O9 z1 T6 a! [+ \
11、塔的安装对精馏操作有什么影响?

, S. P; S7 S% ]# ^( v
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。

8 f: H. P% A% V. ]" v
(1)塔身; n& n: t& R  q6 \% Y. x1 C

7 v. W: R+ h8 p, i) \# Z
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。
! z( }# T; A$ ~, E' {( }

! _+ B/ M- A1 n
(2)塔板

2 n; ~2 R9 G% K% C
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。

) Z2 {) v, Z9 K3 \; P. ?
(3)溢流口

' |9 t/ ^( v1 O4 ?# G
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。
& m7 J& Z! y7 f8 w5 s) \2 I
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。

9 [$ A# s3 N4 R" H# N, b- g
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。
% l  o; L3 \8 L% S& _+ L4 e9 A
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。
( M7 O9 H2 {+ j+ B8 b
12、蒸汽速度和喷淋密度的影响

  K% s5 f% ?, E0 ]7 Q& _
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。

  \) N/ c. w/ `3 l( X+ M
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。

4 @% H. f3 d7 w* ~+ J
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!
! A0 j8 i' l1 ]- @
发表于 2021-10-28 07:38:24 | 显示全部楼层
感谢楼主分享!
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|电力建设网站 ( 苏ICP备16030970号-1 )|网站地图

GMT+8, 2021-12-5 15:41 , Processed in 0.222314 second(s), 22 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表