精馏系统实验报告

实习报告

实习名称：化工仿真技术

学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：

姓名：学号

指导教师：

日期：

第3章精馏系统

一、实习目的

化工仿真实习是我们大学学习计划的重要组成，解决了大学生的生产实习问题。仿真实习使得我们不进工厂就能通过计算机得到开车、停车和事故处理操作的机会，使得我们能比较系统的学习生产过程的基本程序和具体操作方法，分析操作参数的合理性、设备及仪表是否运转正常，从而加强我们对基本理论的理解、基本方法的运用和基本技能的训练。仿真教学有强调工业背景、适用面广、操作与控制界面先进、突出操作实践、内容由浅入深由简到繁、相互呼应、相互补充、附有大量思考题、实用性强、提倡新的教学方法等优点。能从分发挥学生创造意识的环境。可很好的将我们所学的理论知识和时间相结合，进一步巩固深化我们的专业知识和技能。

二、实习内容

1、工艺流程简介

脱丁烷塔是大型乙烯装置中的一部分。本塔将来自脱丙烷塔釜的烃类混合物（主要有C4、C5、C6、C7等），根据其相对挥发度的不同，在精馏塔内分离为塔顶C4馏分，含少量C5馏分，塔釜主要为裂解汽油，即C5以上组分的其他馏分。因此本塔相当于二元精馏。

工艺流程为：来自脱丙烷塔的釜液，压力为0.78MPa, 温度为65℃（由TI-1指示），经进料手操阀V1和进料流量控制FIC-1，从脱丁烷塔（DA-405）的第21块塔板进入（全塔共有40块板）。在本塔提馏段第32块塔板处设有灵敏板温度检测及塔温调节器TIC-3（主调节器）与塔釜加热蒸汽流量调节器FIC-3（副调节器）构成的串级控制。

塔釜液位由LIC-1控制。塔釜液一部分经LIC-1调节阀作为产品采出，采出流量由FI-4指示，一部分经再沸器（EA-405A/B）的管程汽化为蒸汽返回塔底，使轻组分上升。再沸器采用低压蒸汽加热，釜温由TI-4指示。设置两台再沸器的目的是釜液可能含烯烃，容易聚合堵管。万一发生此种情况，便于切换。再沸器A的加热蒸汽来自FIC-3所控制的0.35MPa低压蒸汽，通过入口阀V3进入壳程，凝液由阀V4排放。再沸器B的加热蒸汽亦来自FIC-3所控制的0.35MPa低压蒸汽，入口阀为V8，排凝阀为V9。塔釜设排放手操阀V24，当塔釜液位超高但不合格不允许采出时排放用（排放液回收）。塔顶和塔底分别设有取压阀V6和V7，引压至差压指示仪PDI-3，及时反映本塔的阻力降。此外塔顶设压力调节器PRC-2，塔底设压力指示仪PI-4，也能反映塔压降。

2

塔顶的上升蒸汽出口温度由TI-2指示，经塔顶冷凝器（EA-406）全部冷凝成液体，冷凝液靠位差流入立式回流罐（FA-405）。冷凝器以冷却水为冷剂，冷却水流量由FI-6指示，受控于PRC-2的调节阀，进入EA-406的壳程，经阀V23排出。回流罐液位由LIC-2控制。其中一部分液体经阀V13进入主回流泵GA405A，电机开关为G5A。泵出口阀为V12。回流泵输出的物料通过流量调节器FIC-2的控制进入塔顶。备用回流泵的入口阀为V15，出口阀为V14，泵电机开关是G5B。另一部分作为产品经入口阀V16，用主泵GA-406A送下道工序处理。主泵电机开关为G6A，出口阀为V17。顶采备用泵GA-406B的入口阀为V18，电机开关为G6B，泵出口阀为V19。顶采泵输出的物料由回流罐液位调节器LIC-2控制，以维持回流罐的液位。回流罐底设排放手操阀V25，用于当液位超高但不合格不允许采出时排放用（排放液回收）。

手操阀VC4是C4充压阀。系统开车时塔压低会导致进料的前段时间内入口部分因进料大量闪蒸而过冷，局部过冷会损坏塔设备。进料前用C4充压可防止闪蒸

2、工艺流程图

错误!文档中没有指定样式的文字。

3、开车步骤

1. 开车前的准备工作：将各阀门关闭。各调节器置手动，且输出为零。

2. 开“N2”开关，表示氮气置换合格。

3. 开“G.Y.”开关，表示公用工程具备。

4. 开“Y.B.”开关，表示仪表投用。

5. 开C4充压阀VC4，待塔压PRC-2达0.31MPa 以上, 关VC4，防止进料闪蒸，

使塔设备局部过冷（此步不完成，后续评分为零）。

6. 开冷凝器EA-406的冷却水出口阀V23。

7. 开差压阀V6和V7。

8. 开进料前阀V1。手动操作FIC-1的输出约20%（进料量应大于100kmol/h），

进料经过一段时间在提馏段各塔板流动和建立持液量的时间迟后，塔釜液位LIC-1上升。由于进料压力达0.78 MPa,温度为65℃，所以进塔后部分闪蒸使塔压上升。

9. 通过手动PRC-2输出（即冷却水量），控制塔顶压力在0.35MPa 左右，投自

动。

10. 当塔釜液位上升达60%左右，暂停进料。开再沸器EA-405A的加热蒸汽入

口阀V3和出口阀V4。

11. 手动开加热蒸汽量FIC-3的输出约20%，使塔釜物料温度上升直到沸腾。塔

釜温度低于约108℃的阶段为潜热段，此时塔顶温度上升较慢，回流罐液位也无明显上升。

12. 注意当塔釜温度高于108℃后，塔顶温度及回流罐液位明显上升。说明塔釜

物料开始沸腾。为了防止回流罐抽空，当回流罐液位上升至10%左右，开GA405A泵的入口阀V13，启动泵G5A（GA405A），然后开泵出口阀V12。

手动FIC-2的输出大于50%,进行全回流，回流量应大于300 kmol/h。

13. 调整塔温进行分离质量控制。此时塔灵敏板温度TIC-3大约为69~72℃左右。

缓慢调整塔釜加热量FIC-3，以每分钟0.5℃提升TIC-3直到78℃（实际需数小时）。缓慢提升温度的目的是使物料在各塔板上充分进行汽液平衡，将轻组分向塔顶升华，将重组分向塔釜沉降。当TIC-3的给定值升至78℃时，将灵敏板温度控制TIC-3投自动（主调节器），将FIC-3投自动（副调节器），然后两调节器投串级。同时观察塔顶C5含量AI-1和塔底C4含量AI-2，应当趋于合格。同时注意确保塔釜液位LIC-1和回流罐液位LIC-2不超限(当塔顶AI-1不合格且LIC-2大于80%,应及时开阀门V25排放。同理，当塔釜AI-2不合格且LIC-1大于80%,应及时开阀门V24排放）。

14. 此刻塔顶及塔釜液位通常尚未达到50%，重开进料前阀V1，手动操作FIC-1

的输出。可逐渐提升进料量，由于塔压及塔温都处于自动控制状态，塔釜加热量和塔顶冷却量会随进料增加而自动跟踪提升。最终进料流量达到370 kmol/h时将FIC-1投自动。

15. 手动FIC-2的输出将回流量提升至350 kmol/h左右，投自动。

16. 塔顶采出：提升进料量的同时,应监视回流罐液位。当塔顶C5含量AI-1低于

0.5% 且LIC-2达到50%左右时,先开V16阀，开泵G6A（GA406A），再开

泵出口阀V17。手动调节LIC-2的输出，当液位调至50%时投自动。

17. 塔底采出：提升进料量的同时,应监视塔釜液位。当塔底C4含量AI-2低于1.5%

且LIC-2达到50%左右时,手动调节LIC-1的输出，当液位调至50%时投自动。

18. 将塔顶压力调节器PRC-2和PIC-1投超驰（用投串级代替）。

19. 微调各调节器给定值，使精馏塔达到设计工况：

FIC-1 370 kmol/h

FIC-2 350 kmol/h

LIC-1 50 %

LIC-2 50 %