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精餾塔工藝操作影響因素及對策,收藏備用!


精餾塔工作原理



精餾塔在石油化工中應(yīng)用較為普遍,其原理是先把液體混合物進(jìn)行部分汽化,然后把產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行部分冷凝,如此反復(fù)進(jìn)行汽化和冷凝的過程,使混合物中組分依次分離。具體到一次汽化和冷凝的過程,當(dāng)溫度升高發(fā)生汽化時(shí),由于低沸點(diǎn)物質(zhì)易于汽化,使得它在汽相中的濃度相對較高,在冷凝的過程中,沸點(diǎn)高的組分易于冷凝,導(dǎo)致冷凝液中高沸點(diǎn)的物質(zhì)濃度較高。這樣經(jīng)過一個(gè)汽化和冷凝的過程就達(dá)到了組分初步分離的目的,多次重復(fù)汽化和冷凝的過程,就可以達(dá)到對烴類混合物的分離提純。



精餾塔工藝操作影響因素及對策分析


01

物料平衡的影響

在精餾塔操作中,物料平衡是影響系統(tǒng)平衡的重要因素之一,可以通過宏觀上控制來調(diào)節(jié)物料平衡。不能隨意改變進(jìn)塔的原料流量、塔頂餾出流量及塔釜?dú)堃毫髁?,不然會改變精餾塔進(jìn)出組分量的平衡,導(dǎo)致塔內(nèi)平衡發(fā)生變化,從而使得操作波動,最終影響分離效果。為了保持精餾塔內(nèi)物料平衡,可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測塔底液位來實(shí)現(xiàn),保持精餾塔內(nèi)物料平衡是精餾塔穩(wěn)態(tài)操作的基礎(chǔ),也是維持塔頂和塔底產(chǎn)品穩(wěn)定的關(guān)鍵。

02

回流比的影響

回流比是影響精餾塔產(chǎn)品質(zhì)量和分離效果的重要因素,在精餾塔精餾段生產(chǎn)操作中,常通過控制回流比來調(diào)節(jié)、控制塔頂和塔底產(chǎn)品質(zhì)量。研究表明,對于同一個(gè)精餾塔,當(dāng)增大回流比時(shí),所需板數(shù)減少,精餾產(chǎn)品質(zhì)量得到提高,但是回流比過大,會出現(xiàn)塔淹,導(dǎo)致精餾塔不能正常操作;當(dāng)減小回流比時(shí),所需板數(shù)增多,產(chǎn)品質(zhì)量下降?;亓髁吭龃髸顾涸龃螅軌蛱岣咚敭a(chǎn)品純度,反之,回流量減小,塔壓隨之變小,塔頂產(chǎn)品純度降低。


為了控制好精餾塔回流比,提高產(chǎn)品質(zhì)量,可以從以下幾個(gè)方面來實(shí)現(xiàn):

①適當(dāng)降低塔頂采出量,使回流比增大;

②對于塔頂采用分凝器作為冷凝器的,可以適當(dāng)增加塔頂冷卻劑用量,使凝液量增加,從而提高回流比;

③對于精餾塔有回流液中間儲槽的,可以采取強(qiáng)制回流來增大回流量,使回流比增大。


03

進(jìn)料量的影響

在精餾塔操作中,當(dāng)進(jìn)料量發(fā)生變化,要相應(yīng)地調(diào)節(jié)加熱劑和冷凝劑用量,在這個(gè)過程中,塔頂溫度和塔釜溫度不會有明顯變化,但是會影響塔內(nèi)蒸汽上升的速度,具體表現(xiàn)為:

①當(dāng)進(jìn)料量增大時(shí),蒸汽上升速度接近液泛速度,傳質(zhì)效果較好,分離效率高,但要注意蒸汽上升速度不能超過泛液速度,否則會影響精餾塔正常操作;

②當(dāng)進(jìn)料量降低時(shí),蒸汽上升速度降低,傳質(zhì)效果不好,甚至?xí)斐陕┮呵闆r出現(xiàn),導(dǎo)致分離效率降低。進(jìn)料量的變化范圍不易過大,否則超過塔頂冷凝器和塔釜再沸器的負(fù)荷,造成精餾塔內(nèi)溫度變化,從而影響氣液平衡,導(dǎo)致塔頂和塔底產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量不合格,造成物料損失。

04

進(jìn)料組成的影響

進(jìn)料組成也會影響精餾塔的操作,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

①隨著原料中易揮發(fā)組分增加,提餾段所需的塔板增多,這會導(dǎo)致塔板數(shù)固定的精餾塔提餾段負(fù)荷增大,使得釜液中易揮發(fā)組分增多,精餾塔損失增大,此外還會影響塔內(nèi)部物流平衡,導(dǎo)致塔壓升高;

②原料中難揮發(fā)組分增加,提餾段所需塔板數(shù)減少,釜液中難揮發(fā)組分增加,導(dǎo)致塔壓降低。

05

塔釜溫度的影響

塔釜溫度受到釜壓和物料組成的影響,只有保持塔釜溫度在合理范圍,才能保證精餾產(chǎn)品的質(zhì)量。研究表明,當(dāng)塔釜溫度升高,釜液中易揮發(fā)組分會減少,蒸汽上升速度會加快,能夠提高傳質(zhì)效率。精餾塔產(chǎn)品由塔頂?shù)玫綍r(shí),升高溫度塔釜溫度能夠減少損失,如果產(chǎn)品是由塔釜排出,升高溫度,易揮發(fā)組分排出,產(chǎn)品質(zhì)量得到提高,但部分難揮發(fā)組分會隨易揮發(fā)組分從塔頂排出,造成損失增大。因此,在調(diào)節(jié)溫度時(shí),既要考慮產(chǎn)品質(zhì)量,又要考慮工藝損失。


06

塔壓的影響

塔壓變化會帶來較多影響,主要表現(xiàn)在:

①塔壓變化會影響塔內(nèi)部汽液相平衡,壓力增加,組分揮發(fā)度降低,分離效率會下降;

②塔壓會影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量,當(dāng)塔壓升高,塔釜中汽相含量降低,難揮發(fā)組分都留在液相中,殘液中還有部分易揮發(fā)組分,導(dǎo)致產(chǎn)液量增加,產(chǎn)品產(chǎn)量下降;

③塔壓升高影響操作溫度,精餾塔中氣液相與溫度具有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系,溫度是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。當(dāng)塔壓升高時(shí),會導(dǎo)致全塔溫度升高;

④塔壓影響生產(chǎn)能力,當(dāng)塔壓升高時(shí),塔釜中汽相密度變大,而汽相量減少,能夠在一定程度上提高塔的處理量。