丙烯精馏塔行为研究论文
精馏塔毕业论文
精馏塔毕业论文精馏塔毕业论文精馏塔是化学工程领域中一种重要的设备,广泛应用于石油化工、化学制药、食品加工等行业。
在精馏塔的设计和操作中,涉及到许多理论和实践问题,因此,本文将探讨精馏塔的原理、设计和优化方法,以及一些实际应用案例。
一、精馏塔的原理精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备,其基本原理是利用不同组分的挥发性差异,在塔内进行蒸馏和冷凝,从而实现分离。
在精馏塔内,液体混合物被加热至沸腾,产生蒸汽,然后通过填料层或板层进行传质和传热,最终在冷凝器中冷却并分离为不同的组分。
二、精馏塔的设计精馏塔的设计是一个复杂的过程,需要考虑许多因素,如物料性质、操作条件、分离效率等。
常见的设计方法包括理论计算方法和经验公式方法。
在理论计算方法中,常用的有McCabe-Thiele图、Ponchon-Savarit图等,这些图形方法可以帮助工程师快速估算精馏塔的塔板数、回流比等参数。
而在经验公式方法中,常用的有Fenske方程、Underwood方程等,这些公式基于实验数据和经验公式,适用于一些常见的分离系统。
三、精馏塔的优化精馏塔的优化是为了提高分离效率、节约能源和降低成本。
常见的优化方法包括改变操作条件、优化塔板结构和填料选型等。
改变操作条件是一种常见的优化方法,例如调整回流比、塔顶温度和塔底温度等,可以改善分离效果。
此外,优化塔板结构也是一种重要的方法,例如改变塔板孔径、增加塔板数目等,可以提高传质和传热效率。
填料选型也是一个关键的优化因素,合适的填料可以提高液体和气体的接触面积,从而提高分离效率。
四、精馏塔的实际应用精馏塔在许多领域都有广泛的应用。
以石油化工行业为例,精馏塔被用于原油分馏、石油化学产品的提纯等过程。
在化学制药行业,精馏塔用于药物的纯化和提纯。
在食品加工行业,精馏塔则用于酒精的提纯和饮料的生产。
总结精馏塔作为一种重要的分离设备,在化学工程领域具有广泛的应用。
其设计和优化是一个复杂而关键的过程,需要考虑多个因素。
毕业设计论文—年产量为8万吨丙烯的精馏工艺装置设计[管理资料]
毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:年产万吨丙烯精馏塔的工艺设计(论文)的主要任务及目标:通过本次毕业设计加深学生精馏过程的理解,提高综合运用知识的能力;掌握本毕业设计的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法;提高制图能力,学会应用有关设计资料进行设计计算和理论分析的方法,以提高学生独立分析问题、解决问题的能力,逐步增强实际工程训练。
撰写设计说明书一份(不少于8000字);绘制主要设备装配图一张;绘制带控制点的工艺流程图一张。
2.(论文)的基本要求和内容:1)设计方案的选择及流程说明;2)物料衡算、热量衡算;3)塔板数、塔径计算;4)溢流装置、塔盘设计;5)流体力学计算、塔板负荷性能图;6)绘制带控制点的工艺流程图一张、主体设备装配图一张。
7)完成设计说明书一份(不少于8000字)。
1)设计原始数据见下表原始数据2)操作压力p=3)年开工时间为8000h;4)年生产能力 54000t。
目录摘要 (I)第1章绪论 (2)丙烯的性质 (2)丙烯的物理性质 (2)丙烯的化学性质 (2)丙烯的发展前景 (2)丙烯的生产技术进展 (3)概况 (3)丙烯的来源 (3)丙烯的生产方法 (3)丙烯生产新技术现状及发展趋势 (3)第2章丙烯精馏塔的物料衡算及热量衡算 (4)确定关键组分 (4) (5) (7)塔温的确定 (7)确定进料温度 (7)确定塔顶温度 (7)确定塔釜温度 (8)第3章精馏塔板数及塔径的计算 (9)塔板数的计算 (9)最小回流比的计算 (9)计算最少理论板数 (10)塔板数和实际回流比的确定 (10)确定进料位置 (10)全塔热量衡算 (11)冷凝器的热量衡算 (11)再沸器的热量衡算 (11)全塔热量衡算 (12)板间距离的选定和塔径的确定 (12)计算混合液塔顶、塔釜、进料的密度及气体的密度 (12)求液体及气体的体积流量 (14)初选板间距及塔径的估算 (15)浮阀塔塔板结构尺寸确定 (16) (16)溢流堰及降液管设计计算 (18)塔高的计算 (19)第四章流体力学计算及塔板负荷性能图 (20)水利学计算 (20)塔板总压力降的计算 (20)雾沫夹带 (21)淹塔情况校核 (24)浮阀塔的负荷性能图 (25)雾沫夹带线 (25)液泛线 (26)降液管超负荷线 (27) (27)液相下限线 (27)操作点 (28)总论 (29)致谢 (30)参考文献 (32)附录 (34)摘要本设计任务为设计一个精馏塔来进行丙烯-丙烷混合物的分离,采用连续操作方式的浮阀精馏塔。
丙烯精馏塔在高负荷下的运行分析
图2(b)精馏塔温度分布曲线
oC、
由图1可知,设计给定的塔釜、中、顶温度控制值为62.2
51.70C、49.10C。而实际温度对应为为59.20C、51.20C、49.20C。 塔釜、中温度均低于设计值,顶温略高。说明底沸能力不够,塔
2.031
0.08
2.0ll
0.06
0.03l
釜丙烯损失。与此而同时中沸温度偏高,导致进料I:1上升蒸汽
量;增加精馏塔的回流量,根据进料组成调整塔顶塔釜采出。
经调整,塔釜丙烯损失减少到2%,塔顶产品合格。
看出碳三加氢催化剂选择性有一定改善。通过使进料组成轻 质化,降低丙烯精馏段的负荷,为系统的优化调整提供先决
条件。
5结语
通过高负荷下的运行分析和优化调整,证实了丙烯塔操作 弹性大,处理能力强的特点。在保持压力恒定的前提下,通过
由表1可知,丙烯塔进料中丙烷含量较设计偏差较大。丙 烷含量增加,进料El下移,但丙烯塔的进料[El固定不能改变,精 馏段负荷增加,过量丙烷被带到丙烯产品中。对碳三加氢反应 器做组成分析,考虑催化剂的选择性的问题。
表1碳三加氢反应器组成分析
时问 项目 丙烯(%) 丙烷(%) 丙炔MA (%) 丙二烯PD (%)
比R=18.9,塔顶丙烷减少,塔釜丙烯损失也逐渐减少。
1丙烯精馏流程简介及运行问题
丙烯精馏塔采用串联、高压丙烯精馏工艺。此塔应用S&W 高效kiD塔板,侧线采出丙烯产品。设计操作弹性为65%一
120%,塔釜丙烯损失小于2%。当裂解炉投油负荷为100%时, 原料组成和裂解深度的变化,造成丙烯塔的进料量和丙烷含量 都大于设计值,出现了丙烯中丙烷偏高和塔釜丙烯损失大的现
过多进入精馏段,造成精馏塔负荷增大,精馏效果变差。因此, 需要保证全塔合理的温度分布。 降低塔中沸能力;加大塔釜的加热量;维持较大双塔循环
丙烯精馏系统运行工况分析
扬 子 1号 乙烯 装 置 ( 0 ta 丙 烯 精 馏 塔 系 30k ) /
统原设计为单塔 ( A 0 ) D 46 实现对丙烯 与丙烷 的分
离 ,90年增 设 丙烷 精馏 塔 ( A 1 ) 由 2座 塔 串 19 D 40 , 联 实现对 丙 烯 与丙烷 的分离 。在 D 46塔顶 得 到 A0
消除 压力 波 动对 温度 与 汽 液组 成 一 一 对 应 关 系 的
品和 D 40塔侧 线气相丙 烷等物 料 的组 成见 表 A1
1 。设 计 和 实 际运 行 工 况 模 拟 结 果 与 设 计 和 实 际 运行 数据 见表 2 表 3 、 。
表 1 设 计工况下塔顶塔釜采 出物料组成 妒。 %
号 乙烯 装 置 丙 烯 精 馏 系 统 存 在 的 主 要 问题 , 通 并 过 优化 调整 , 实现 系统 高负 荷平 稳运 行 。
图 1 丙烯 精 馏 系 统 工 艺 流 程 示 意
D 4 6塔 原设 计 塔 径 450mm, 高 6 A0 0 塔 9m,
内装 13块 浮 阀塔 盘 , 5 当进 料 碳 三 馏 分 中丙 烯 含
第2 4卷
贡宝仁 .丙烯精馏 系统运行工况分析
则温 度 与 汽 液 组 成 一 一 对 应 。精 馏 塔 的 操 作 , 在 正常 情况 下是 一个 恒 压 系 统 , 因此 , 内 的汽 液 组 塔 成 与 温度 呈 一一 对应 关 系 ( 除靠 近塔 釜 处 , 为 重 因 组分 的存 在 , 得 这 种 一 一 对 应 关 系不 复存 在 ) 使 。 由于受外 界 各 种 因 素 的 干 扰 , 压 不 可 避 免 地 会 塔 出现 一定 程 度 的波 动 , 也 可通 过 压 力 补 偿 技 术 但
丙烯精馏系统控制优化方略与应用探讨
丙烯精馏系统控制优化方略与应用探讨丙烯精馏系统控制优化方略与应用探讨摘要:本文主要就丙烯生产过程中丙烯的精馏系统进行了简单的介绍和分析,探究了丙烯精馏系统控制优化的方法和应用。
关键词:丙烯精馏系统控制优化1引言神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司烯烃公司丙烯车间丙烯精馏系统是该MTP装置的重要组成部分,肩负着为聚合装置提供合格原料的重要责任,MTP装置包括四台固定床反应器,其中DME是将甲醇到二甲醚的转化,MTP反应器将二甲醚转化为以丙烯为主的混合工艺气体,三台加热炉FH-60124、FH-60203、FH-60204,分别用于原料反应加热、下线MTP 反应器再生、下线精馏系统各干燥器的再生,以及一套余热回收系统,四个冷水塔,回收高温气体的热量,冷却后的工艺水温度为88℃,一部分要被输送到精馏阶段,为精馏各塔提高热量。
丙烯精馏工段包括脱乙烷塔、C3分离塔、C3循环汽提塔等,其操作稳定性受到工艺水的温度和流量的影响,因此需要控制好工艺水的温度和流量,做好相应的体征措施,避免整流系统的压力过大。
丙烯精馏通过C2、C3、C5/C6等循环过程来控制反应器的温度等操作条件来控制丙烯的收率,精馏过程中各个物流流量的变化会引起流入反应器物料的温度变化,从而引起反应器温度的变化,所以在蒸馏阶段的一定要保证循环烃温度和流量的稳定,才能进一步确保后续反应阶段的顺利。
此外,氮气加热炉FH-60204为精馏各干燥器的再生提供所需的热量,而精馏阶段的碱液泵又为极冷系统工艺水ph的平衡提供了条件,故而,丙烯精馏系统控制的优化对于整个丙烯生产过程都有着重要的意义。
2丙烯精馏系统的简单介绍和分析丙烯精馏系统主要包括丙烯精馏塔和丙烯汽提塔两个部分。
C3从脱乙烷塔塔顶中出来,以合适的流量进入丙烯蒸馏塔,丙烯产品的采出通过丙烯精馏装置中的回流罐液位与采出流量串级控制。
精馏塔塔顶的气相分成两部分,一部分通过冷凝装置进行冷凝,由设置在塔内部高处的回流装置收集冷凝液,冷凝器的内部都设计有一个排放线管可以将没有凝结的气体排放到烃压缩机段间分离罐;另一部分在精馏塔塔顶压力的作用下进入另一个冷凝器,再通过冷凝器中设有的管线旁路将气相丙烯引入到回流罐,在高压状态下,使部分气相丙烯进入回流罐,塔顶的冷凝器使不凝气冷凝,从而也将塔顶冷凝器的负荷进行部分分流。
气体分馏装置丙烯精馏塔操作条件的优化研究
气体分馏装置丙烯精馏塔操作条件的优化研究摘要: 有效运用Aspend Plus软件对气体分馏装置丙烯精馏塔进行了模拟操作,同时对液泛系数进行了有效的修正,通过不同的进料量和进料组进行了相应的优化处理,保证在相同的进料环境下,实现丙烯精馏塔的最优化操作,丙烯精馏塔的分流工作达到了相应的工作指标,可以有效提高装置的工作性能。
关键词:丙烯精馏塔;操作条件;优化针对现阶段我国化工生产过程中,气体分馏装置丙烯精馏塔操作要被运用在石油化工以及炼油领域当中。
比如,在化工单位的日常生产减压加氢以及催化裂化工作中,将使用内部所产生的气体进行有效的分流处理,分流之后得到了乙烯、天然气以及油田气等相关物质,因此分离设置在化工生产工作当中的应用非常普遍。
在我国医药领域以及环境保护等领域当中都有着一定程度的应用和发展。
1.丙烯精馏塔工艺流程针对我国某化工单位的丙烯精馏塔的具体生产工艺状况开展了实际分析,通过实地考察可以看出,将含有丙烷和丙烯的原材料直接输送到丙烯精馏塔的系统当中,输入完成之后顶部的气体会直接进入到丙烯精馏塔的10-C-407塔板以下。
在此过程中精馏塔的底部液体经过过滤器和冷却器的处理之后,保证温度控制在44℃以内才可以被输送到装置以外,而丙烯精馏塔的顶部气体,再输送到空冷器内部之后可以迅速进行冷却,并且将其直接输送到塔顶的回流罐当中。
通过塔顶的灰流泵处理之后再慢慢释放出来,直到精馏塔的内部压力完全上升之后,其中一部分作为丙烯精馏塔的顶部液体,在被输送到丙烯精馏塔的10-C-408的塔板上,同时另外一部分的丙烯物质通过内部的脱水装置处理之后,再直接输送到丙烯产品的收集装置当中。
2丙烯精馏塔的改造在针对该化工单位丙烯精馏塔乙烯设备的扩能改造工作之后,丙烯精馏塔在整个工作能力和对丙烯的处理能力上得到了较大幅度的提高,进料量相比于改造之前的量得到了有效的提升,因此相关生产工作单位需要通过对应的生产工艺流程,对整个生产工艺的进料量进行准确的计算,以此可以充分保证整个化工生产的工作需求。
丙烯精馏塔工作原理
丙烯精馏塔的工作原理是基于物质的沸点差异,通过加热和分离的步骤将不同沸点的物质分离提纯。
在丙烯精馏塔中,原料丙烯通过预热器进入精馏塔,与塔釜中的液体丙烯混合并加热。
随着温度的升高,丙烯物质开始沸腾并转化为气态。
这些气态物质在精馏塔内部向上流动,并在流动过程中与塔釜中的液体丙烯进行热量交换和质量交换。
在精馏塔内部,不同沸点的物质在塔板之间实现分离。
由于丙烯的沸点较低,它会在较低的温度下被汽化并进入精馏塔的顶部。
随着丙烯物质不断向上流动,低沸点的物质逐渐被分离出来,而高沸点的物质则留在了底部。
通过调整塔板数量和操作条件,可以控制不同沸点物质的分离效果。
从精馏塔顶部出来的丙烯气体经过冷凝器冷却后被液化,然后通过回流管回流到塔釜中。
回流液在塔釜中与上升的蒸汽进行逆向热交换,进一步提高了丙烯的纯度和收率。
通过调整回流量和塔釜温度,可以优化丙烯产品的质量和产量。
丙烯精馏塔的优化分析
丙烯精馏塔的优化分析发布时间:2022-09-08T05:14:06.524Z 来源:《科学与技术》2022年第9期第5月作者:孙睿[导读] 根据实际生产过程中丙烯塔的丙烯损失,对丙烯精馏塔操作进行了分析,为优化该塔操作提出了建议,以利于在保证丙烯产品质量的前提下,增加丙烯收率。
孙睿中天合创能源有限责任公司化工分公司内蒙古鄂尔多斯 017300摘要:根据实际生产过程中丙烯塔的丙烯损失,对丙烯精馏塔操作进行了分析,为优化该塔操作提出了建议,以利于在保证丙烯产品质量的前提下,增加丙烯收率。
关键词:精馏优化前言;中天合创能源有限责任公司化工分公司年产2×180万吨S-MTO装置中的丙烯精馏塔(以下简称丙烯塔)是将丙烯与丙烷分离,在塔顶得到聚合级丙烯,并保证塔釜丙烷中丙烯含量低于5%。
所以该塔操作的正常与否将直接影响到聚合级丙烯产品的质量和收率。
为此,对该塔进行了分析,并就优化操作提出了建议。
一.丙烯塔的流程简述1#丙烯塔有86块浮阀塔板。
1#丙烯塔塔顶物料送入2#丙烯塔塔釜。
2#丙烯塔釜液由泵(P-5002A/B)送入1#丙烯塔的顶部塔板。
2#丙烯塔有166块塔板,来自脱丙烷塔的C4进料进入2#丙烯塔第160块塔板。
2#丙烯塔塔顶物流在丙烯塔空冷器(A-5001)中冷凝,空冷器后设置一台使用循环水的冷凝器(E-5004)作为保护性补充。
空冷器按最大负荷设计、水冷器按最大负荷的30%设计。
冷凝液进入2#丙烯塔回流罐(D-5002),回流罐中的液体经由回流泵(P-5003A/B)一部分送入2#丙烯塔作为回流,另一部分作为丙烯塔产品冷却后送往丙烯产品二甲醚吸附器(DR-5001A/B)。
2#丙烯塔釜液由泵(P-5002A/B)送入1#丙烯塔,流量由2#丙烯塔塔釜液位LIC5007一流量FIC5013控制1#和2#丙烯塔的再沸器采用急冷水作加热介质。
进入1#丙烯塔再沸器(E-5005A/B)的急冷水量FIC5010由位于第54块板的组成分析仪AIC5003一换热器负荷Q1IC5001串级控制,进入2#丙烯塔再沸器(E-5007A/B)的急冷水量通过换热器热负荷QIC5002一流量FIC5032串级控制再沸器的旁路流量进行调节。
丙烯精制塔工艺设计论文(DOC 42页)
丙烯精制塔工艺设计论文(DOC 42页)毕业设计(论文)手册学院:职业技术学院专业班级:化工 0832姓名:杨文龙指导教师:王景芸2011 年 6 月毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)评阅书毕业设计(论文)评阅书毕业答辩情况表答辩时间:年月日摘要本人所设计所依据的是以丙烯精制塔为设计原型。
我所设计的题目是年产60000吨丙烯精制塔设计,开工周期为7900小时/年,其中原料主要组成为丙烯,丙烷,丁烷等组分,按各组分的沸点和相对挥发度的不同使各组分分离。
工艺流程说明如下:原料(丙稀、丙烷、丁烷的混合液体)经进料管由精馏塔中的某一位置(进料板处)流入塔内,开始精馏操作;当釜中的料液建立起适当液位时,再沸器进行加热,使之部分汽化返回塔内。
气相沿塔上升直至塔顶,由塔顶冷凝器将其进行全部或部分冷凝。
将塔顶蒸气凝液部分作为塔顶产品取出,称为馏出物。
另一部分凝液作为回流返回塔顶。
回流液从塔顶沿塔流下,在下降过程中与来自塔底的上升蒸气多次逆向接触和分离。
当流至塔底时,被再沸器加热部分汽化,其气相返回塔内作为气相回流,而其液相则作为塔底产品采出。
设计时,依次进行了物料衡算、热量衡算、塔结构的相关工艺计算,及换热设备的计算及附属设备的选型。
设备选型方面主要按照现场实际,并兼顾工艺控制要求与经济合理性。
随着先进控制技术的兴起,关键控制指标由定值控制向区间控制转变,调节变量与控制变量的关系由单对单向多变量预估控制转变。
它是装置控制技术发展的方向,正在逐步普及。
为了为装置以后上先进控制提供方便,我们在设计时,注意为塔顶温度,塔底温度,回流量等指标保留较大的操作弹性。
关键词:丙烯;精馏塔;物料衡算;热量衡算;塔温;操作弹性;目录1.前言 (1)1.1丙烯概述 (1)1.1.1主要特性 (1)1.1.2危险性 (1)1.2丙烯行业特点 (2)2.丙烯精制塔的工艺计算 (3)2.1原始数据 (3)2.2物料衡算 (4)2.2.1关键组分 (4)2.2.2计算塔顶小时产量 (4)2.2.3计算塔釜质量组成 (5)2.2.4质量分数转换 (5)2.2.5计算进料量和塔底产品量 (6)2.2.6物料衡算计算结果 (7)2.3塔温的确定 (8)2.3.1确定进料温度 (8)2.3.2确定塔顶温度 (8)2.3.3确定塔釜温度 (9)2.4塔板数的计算 (10)2.4.1最小回流比的计算 (10)2.4.2计算最少理论板数 (11)2.4.3塔板数和实际回流比的确定 (12)2.5确定进料位置 (12)2.6全塔热量衡算 (13)2.6.1冷却器的热量衡算 (13)2.6.2再沸器的热量衡算 (13)2.6.3全塔热量衡算 (14)2.7板间距离的选定和塔径的确定 (15)2.7.1计算混合液塔顶、塔釜、进料的密度及气体的密度 (15)2.7.2求液体及气体的体积流量 (17)2.7.3初选板间距及塔径的估算 (17)2.8浮阀塔塔板结构尺寸确定 (19)2.8.1塔板布置 (19)2.8.2溢流堰及降液管设计计算 (20)2.9水力学计算 (21)2.9.1塔板总压力降的计算 (21)2.9.2雾沫夹带 (22)2.9.3淹塔情况校核 (26)2.10浮阀塔的负荷性能图 (26)2.10.1雾沫夹带线 (26)2.10.2液泛线 (28)2.10.3降液管超负荷线 (30)2.10.4泄露线 (30)2.10.5液相下限线 (31)2.10.6操作点 (31)2.11塔的附属设备计算 (32)2.11.1再沸器的计算 (32)2.11.2塔顶冷凝器的计算 (33)2.11.3确定塔体各接管及材料 (33)3.总结 (38)4.致谢 (39)设计参考资料 (40)1.前言1.1丙烯概述【6】丙烯(propylene,CH2=CHCH3)常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。
丙烯精馏塔塔釜丙烯损失原因分析及操作优化
丙烯精馏塔塔釜丙烯损失原因分析及操作优化摘要:兰州石化46万吨/年乙烯装置,丙烯精馏塔为双塔系统,减少塔釜丙烯损失,对丙烯精馏塔操作带来一定难度,本文通过对塔釜丙烯损失原因分析,针对性的提出丙烯精馏塔操作优化方法,进而提高丙烯产量。
关键词:丙烯精馏塔、乙烯装置、操作优化1丙烯精馏系统简介中国石油兰州石化分公司(以下简称兰化公司) 460kt/a乙烯装置丙烯精馏塔为双塔系统,包括2号丙烯精馏塔(605E1)和1号丙烯精馏塔( 605E2),605E1有129块塔板,605E2有137块塔板。
来自MAPD反应器(601D)的进料(99.9%为碳三组分),从605E1的第38块塔板进入。
605E2第11板侧线抽出纯度为99.6%丙烯产品,塔釜丙烷返回裂解炉作为裂解原料,丙烷中丙烯含量要求控制在3%以下。
2.丙烯精馏塔塔釜丙烯损失的原因分析2.1 MAPD含量对塔釜丙烯损失的影响由于丙炔、丙二烯与丙烯的相对挥发度接近于1,MAPD的存在会影响丙烯与丙烷的相对挥发度,因此,MAPD含量的波动对丙烯精馏塔塔釜损失的影响较大。
MAPD含量与塔釜丙烯损失的变化情况见下图1。
图1 MAPD含量与塔釜丙烯损失的变化情况由上图可知,丙烯精馏塔塔釜MAPD含量与塔釜丙烯损失成正比,即当塔釜MAPD含量增加时,丙烯损失也随之增加,理论上讲,在丙烯精馏塔之前设置碳三加氢系统时,丙烯精馏塔塔釜丙烷中的MAPD含量能够控制在0.1%以下。
MAPD的含量不仅与碳三加氢系统有关,与碳二加氢系统也直接关系,在装置运行初期,碳二加氢系统就能够除去50%的MAPD,装置自2019年大检修换剂后,碳二、碳三加氢催化剂已连续运行近38个月,在装置运行接近周期末时,催化剂活性有所降低,导致反应效果下降,也使601D出口MAPD含量增加,601D出口与605E塔釜MAPD含量分别见下图2、图3。
图2 601D出口MAPD含量变化(3-6月)图3 塔釜MAPD含量变化(3-6月)由图2、图3可知,601D出口MAPD含量波动较大,且整体呈上升趋势,601D反应效果的下降导致605E塔釜MAPD含量增大,塔釜丙烯损失增加。
丙烯精馏塔中塔釜丙烯损失高的原因及优化
丙烯精馏塔中塔釜丙烯损失高的原因及优化摘要:针对烯烃分离装置丙烯精馏塔塔釜丙烯损失量高的问题,从进料组成、再沸、塔压及回流几方面分析丙烯损失的原因,并根据实际情况提出了相应优化措施。
通过优化丙烯塔操作,达到降低丙烯塔塔釜丙烯损失的目的。
关键词:丙烯精馏塔;丙烯损失;优化1.简介1.1烯烃分离装置简介烯烃分离接收甲醇转化来的工艺气,经过压缩、精馏岗位的处理,最终得到聚合级乙烯和聚合级丙烯产品,副产混合C4、混合C5和重烯烃。
1.2丙烯精馏塔流程简述丙烯精馏塔分为两座塔:1#丙烯精馏塔(C-5002)和2#丙烯精馏塔(C-5003),来自脱丙烷塔(C-5001)的C3进料进入C-5003,C-5003塔顶物流在丙烯塔空冷器(A-5001)中冷凝,空冷器后设置一台使用循环水的冷凝器(E-5004)作为保护性补充,冷凝液进入C-5003回流罐(D-5002),回流罐中的液体经由回流泵(P-5003A/B)一部分送入C-5003作为回流,另一部分作为丙烯塔产品冷却后送往丙烯产品二甲醚吸附器(DR-5001A/B),最后送去丙烯储罐。
C-5003塔釜液由泵(P-5002A/B)送入C-5002,丙烷从C-5002塔釜经循环水冷却器(E-5006)冷却后后送入界区。
C-5002和C-5003再沸器均采用由MTO反再单元送来的急冷水作加热介质。
1.3丙烯精馏塔流程简图图1 丙烯精馏塔流程简图2.丙烯损失的原因及分析丙烯和丙烷的相对挥发度接近1,丙烯精馏塔设计中具有回流量大,塔盘数多的特点。
装置的理论设计进料量为225t/h(以精甲醇计),根据生产要求日常装置负荷多为260t/h,所以本次讨论均为在负荷260t/h。
该负荷下理论丙烯采出量45.2t/h,实际丙烯采出量42.2t/h。
实际操作中,本装置工艺气进料负荷大、回流比、回流罐液位波动及塔顶压力受天气的影响,以及急冷水的水质和换热器结垢对塔釜加热的影响等实际因素造成了不同程度的丙烯损失,截取从2019年2月丙烯精馏塔塔釜丙烯分析数据可知,丙烯精馏塔损失一直处于较高的百分点,取平均值为1.52%,影响了丙烯收率.3.塔釜丙烯损失优化调整对策3.1脱丙烷塔底中C3组分控制丙烯精馏系统中组分来源于脱丙烷塔(C-5001),脱丙烷塔灵敏板温度(TIC5001)低造成塔底C4中C3的组分(AI5002)增大,增加丙烯损失。
气体分馏装置丙烯精馏塔的模拟与优化
气体分馏装置丙烯精馏塔的模拟与优化发布时间:2022-09-25T07:58:21.741Z 来源:《科学与技术》2022年第10期5月作者:陈培文[导读] 为解决全球气候问题,中国政府提出“2030年碳达峰、2060年碳中和”战略目标陈培文中国石油化工股份有限公司九江分公司运行四部江西省九江市 332000摘要:为解决全球气候问题,中国政府提出“2030年碳达峰、2060年碳中和”战略目标。
作为传统高能耗、高碳排放行业,炼化企业面临严峻的碳减排压力,通过优化操作条件实现生产装置节能降碳成为炼化企业生存发展的必由之路。
2019年中国成品油产量已高于表观消费量,而丙烯当量净进口量为942×104t,对外依存度达22.3%。
此背景下,以丙烯为目的产品的炼化一体化装置、丙烷脱氢(PDH)装置成为炼化企业转型发展的关键。
丙烯产品的分离提纯主要通过精馏完成,而丙烯与丙烷间的沸点差导致丙烯精馏塔具有分离能耗高、塔板数量大、质量难控制等问题。
本文主要对气体分馏装置丙烯精馏塔的模拟与优化进行了简单的探讨,以供相关人员参考。
关键词:丙烯;气体分馏装置;流程模拟引言就目前的化工过程稳态模拟主要应用于炼油、石油化工以及化工领域中,例如在日常生产生活中的减压、加氢、催化裂化以及气体分馏、乙烯、天然气、油田气分离等装置中得以普遍的应用。
此外,在我国的医药、农药、造纸以及环保行业等都有着一定的应用与发展。
近年来随着我国社会科学技术的不断更新与发展,对于石油馏分的计算能够达到十分准确的层面,可以直接用于相关工业装置的设计之中。
1、气体分馏装置丙烯精馏工艺简述气体分馏工艺是利用原料中各组分挥发度的差异,在特定的温度和压力下,使用精馏塔等设备通过连续蒸馏对原料进行分离的技术。
如在液化石油气中,丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、异丁烷、异丁烯等组分沸点不同,因此可采用分馏的方法进行分离。
气体分馏工艺最基本的设备是精馏塔,精馏塔一般根据产品的要求,建有冷凝器或再沸器,同时,基于常规的多元精馏原理,精馏过程一般由数个精馏塔组成。
丙烯精馏塔论文-工程师
优化控制方案,提高丙烯产品质量第一节概述精馏是化工,炼油生产中应用极为广泛的传质传热过程,其目的是将混合物中各组份分离,达到规定的纯度。
例如,石油化工生产中的中间产品裂解气,需要通过精馏操作进一步分离成纯度要求很高的乙烯、丙烯、丁二烯及芳烃等化工原料。
精馏过程的实质,就是利用混合物中各组份具有不同的挥发度,即在同一温度下各组份的蒸汽压不同这一性质,使液相中的轻组份转移到汽相中,而汽相中的重组份转移到液相中,从而实现分离的目的。
乙烯装臵分离工段的主要任务是通过精馏操作将裂解气分离成纯度要求很高的乙烯、丙烯等产品,这就要求对各个精馏塔实施有效的自动调节。
精馏塔是分离系统的关键设备,它的操作将直接影响产品的质量。
因此,了解精馏塔的自动控制情况很有必要。
一.精馏塔的调节要求精馏塔的自动控制应满足以下几方面的要求:(1)质量指标塔顶或塔底产品之一应该保证合乎规定的纯度,另一产品的成分亦应维持在规定范围,或者塔顶和塔底的产品均应保证一定的纯度。
就二元组分精馏塔来说,质量指标的要求就是使塔顶产品中的轻组份含量和塔底产品中重组份的含量符合规定的要求。
分离热区的丙烯精馏塔(DA-406,DA-1406)就是二元精馏塔。
(2)物料平衡塔顶馏出液和塔底釜液的平均采出量之和应该等于平均进料量,而且这两个采出量的变动应该比较平稳,以利于上、下工序的平稳操作。
塔内及顶、底容器的蓄液量应介于规定的上、下限之间。
此外,塔内压力恒定与否,对塔的平稳操作有很大影响。
(3)热平衡全塔的热平衡是指进入精馏塔各物料带走的热量和离开系统带走的热量相等。
(4)约束条件为了使塔正常操作,必须满足一些约束条件。
例如,塔压必须稳定,否则破坏物料平衡。
为此,除正常压力调节系统外,还需设臵一些保护系统。
又如,有些塔在低温条件下工作,还有些塔容易产生聚合现象,可能使塔发生堵塞,为了判断这种情况,则设臵塔顶、中部、塔底间的压差指示仪表。
二.精馏塔的干扰因素精馏塔塔身,冷凝器,回流罐及再沸器的物料流程如图1-1所示。
浅析乙烯装置丙烯精馏塔操作的影响因素
浅析乙烯装置丙烯精馏塔操作的影响因素摘要:蒸馏装置一般由蒸馏塔、重沸器、冷凝器、回流罐和一些辅助设备组成。
蒸馏过程实质上是利用混合物中各组分的不同挥发度,即在同一温度下各组分的不同蒸气压,将液相中的轻组分与气相中的重组分相互传递,从而达到分离的目的。
关键词:丙烯精馏塔;活动影响因素一、丙烯精馏塔系统模拟的流动模型丙烯精馏系统不含极性物质,如一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫。
可以大致处理水,也就是说,通过使用简单的碳氢化合物热力学方法,默认的水倾析项可以完全满足要求,无需进一步校正。
利用ProⅡ过程模拟软件建立了丙烯精馏塔系统过程,探讨了其影响因素。
为简单起见,丙烯汽提塔和丙烯精馏塔被合并为一个塔系统,用于过程模拟。
塔的中部由中间锅炉加热,底部由重沸器加热,顶部由冷凝器冷凝。
塔釜循环丙烷,丙烯产品从塔侧线提取。
二、不同因素对丙烯精馏塔系统的影响1、进给位置。
丙烯精馏塔系统由丙烯汽提塔和丙烯精馏塔组成,其中丙烯汽提塔有48个筛板,丙烯精馏塔有178个筛板,共226个筛板(不包括塔顶冷凝器和塔釜重沸器)。
其中,固定侧线丙烯产品纯度99.61%,塔底丙烯损失3%,塔顶温度44.4℃。
相应的调整变量为塔顶冷凝器的热负荷、塔底再沸器的热负荷和侧线丙烯产品的萃取流量。
此外,对于不同的进料位置,塔系统的指标参数也不同。
145塔盘进料时,塔顶冷凝器和塔釜再沸器的负荷较小,有利于降低整个塔系统的能耗。
2、塔压。
由于塔压影响丙烯及丙烷相对挥发度,不同塔压对分离效果和能耗指标有不同影响。
塔压越高,相对挥发度越小,分离难度越大,能耗越大。
以进料位置145块塔板为例,不同塔压对丙烯精馏塔系统影响为:因塔压的增加,在满足丙烯产品规格前提下,塔顶冷凝器及塔釜再沸器负荷应增加,所以选择合适的塔压对塔系节能至关重要。
3、进料组成。
以进料位置第145块塔板为例,比较不同进料组成对丙烯精馏塔系统的影响,发现丙烷含量有一定增加。
随着丙烷含量的增加,丙烯精馏塔系统的整体负荷将增加,以满足塔顶丙烯产品规格及塔釜丙烯损失指标,塔釜再沸器使用的加热急冷水用量将增加,塔顶冷凝器使用的冷却水用量也将增加。
热泵精馏在气分装置丙烯塔中的应用
第36卷,总第208期2018年3月,第2期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.36,Sum.No.208Mar.2018,No.2热泵精馏在气分装置丙烯塔中的应用高 桐(海工英派尔工程有限公司工艺室,山东 青岛 266101)摘 要:在气分装置的丙烯精馏中应用热泵精馏技术可以显著降低装置的能耗。
本文通过Aspen HYSYS 软件,对惠州炼油二期中70万t /年气体分馏装置的丙烯塔进行流程模拟。
采用三种不同的蒸汽加压式热泵精馏方式:塔顶气体压缩式,分割式和塔釜液体闪蒸再沸式进行模拟,并将模拟得到的能耗与原有常规双塔精馏的能耗进行比较。
结果表明,采用塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏的节能效率最高,经济性最好。
关键词:丙烯;丙烷;热泵;节能;流程模拟;精馏塔中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2018)02-0183-05Applications of Heat Pump Assisted Distillation in PropeneRectification Tower of Gas Fractionation UnitGAO Tong(Cnooc -Enpal Engineering Co.,Ltd.,Qingdao 266101,China)Abstract :Heat Pump assisted distillation is one of the most efficient methods to reduce the energy con⁃sumption of the propene /propane separation in gas fractionation unit.This paper provides the process simulation by Aspen HYSYS on the propene rectification tower in the gas fractionation unit of Huizhou Refining Project (II).The energy evaluation of three types of heat pump assisted process is presented,in⁃cluding vapor recompression heat pump,separate heat pump and bottom flash heat pump.The process simulation results of the three types of heat pump assisted distillation are compared with the conventional distillation process.Based on the results,the bottom flash heat pump distillation process shows a better e⁃conomic and energy -saving performance.Key words :propene;propane;heat pumps;energy conversion strategy;process simulation;rectificationtower收稿日期 2017-06-29 修订稿日期 2017-07-11作者简介院高桐(1990~),女,硕士研究生,助理工程师,从事炼油工艺设计工作。
丙烯精馏塔动态模拟
进料量由15 000 kg/h阶跃为16 000 kg/h 时各操作参数的波动情况见图2及图3。进料 量的扰动对图中所示操作参数均产生了不同程 度的影响,其中塔顶与塔釜产出量的波动幅度 较大,塔顶与塔釜丙烯摩尔分数响应速度缓慢, 波动超过8 h才能趋于新的平衡。这说明丙烯
具有重要的影响,因此工艺技术与电仪技术的默
契配合是实现先进控制的前提。
.
参考文献:
【l】陆恩锡,张慧娟,尹清华.化工过程模拟及相关高新技 术(1)化工过程稳态模拟[J].化工进展,1999,18(4):63—
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[2]陆恩锡,张慧娟.化工过程模拟及相关高新技术(1I)化工过 程动态模拟[J].化工进展,2000,19(1):76—78.
第26卷第2期 2008年3月
石 化技 术 与 应 用
Petrochemical Technology&Application
V01.26 No.2 Mat".2008
工业技术(153—157)
丙烯精馏塔动态模拟
孙卫国,伏妍,李洁,高阳光,兰其盈
(中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060)
摘要:利用Aspen Dynamics软件对丙烯精馏塔的操作进行了动态模拟。结果表明,无论是进料量、 进料组成还是回流量扰动,均对操作产生较大影响,主要体现在塔釜温度、冷却器负荷、再沸器负荷、塔 顶及塔釜丙烯摩尔分数和产出量的波动上,尤其是塔顶及塔釜产出量不仅波动大,而且响应迅速,塔顶 及塔釜丙烯摩尔分数的响应速度缓慢,波动持续时间超过8 h;仪表调节规律对动态特性具有重要的 影响。
5 结束语 丙烯精馏塔的动态模拟表明,进料量、进料
组成及回流量的扰动,均对操作产生了较大影 响,主要体现在塔釜温度、冷却器负荷、再沸器负 荷、塔顶及塔釜产出量和丙烯浓度的波动上,尤 其是塔顶及塔釜产出量不仅波动幅度大,而且响 应迅速,塔顶及塔釜丙烯摩尔分数的波动响应速 度较慢,波动持续时间均超过8 h。该动态特性 要求操作人员必须采取比较平稳且循序渐进的 方式进行操作调整。仪表调节规律对动态特性
关于丙烯精馏塔动态过程模拟研究
邓生 鑫( 宁波海 越 新材 料有 限 公 司 ,浙 江 宁波 3 1 5 8 0 3 )
摘要 : 本 文主要通 过利用a s p e n d y n a m i c s 软件 , 对 丙烯精馏塔 的动 态过程进行模 拟研 究, 通 过对 进料 量、 进料组 成和 回流量等 方面
2 丙烯 精馏 塔 动态 过程 模 拟
通过对 丙烯精 馏塔进行 动态模 拟 , 分析其 中影响生产 的 因
素, 最大 限度的减少 生产成 本 , 以有效提 升企业 的经济收益 。
2 . 1丙烯精馏塔动态过程模拟的初始化
传 统 的丙 烯 精馏 塔 稳 态 模拟 过 程 中 , 通 过 对As p e n P l u s 软 件 的运 用 , 可 以对 进料 的特 性 、 精 馏塔 的 气液平 衡和 壳程 温 度等方 面进 行严格 的模拟 计算 。 在动 态模拟 过程 当中如利用 稳
稳 定塔 压 等方 式进 行解 决 。 如果 进料 流量加 大 , 要 对塔 中央 的 和 塔底 的再 沸 器负荷 进 行提 高 , 增加 其 回流量 , 对 丙烯 产 品的 开 采 力度进 行 一定程 度 的增加 , 就 可 以防 止丙 烯质量 不 足 、 丙 烯产 量下 降的 情况 。 而 如果 进料 流量 减少 , 就 要 降低对 丙烯 产 品的开 采力度 , 降低 开采量 , 降低 热负荷 和 回流量 ,其 他参 与更快 , 而 由于塔
顶 的 回流罐 和塔 釜的再 沸器具有 缓冲的作 用 , 因此塔 顶和塔 釜 的 丙烯摩尔 分数的反 应速度较慢 , 并 且波动持续 时 间较长 。 经过实验 可以得知 , 在 日常 的工作 当中 , 当产品 质量 出现一 定 问题 的时候 , 工作人 员通常会 立刻对其进行相应 的调 整 , 这样 虽然能够 在短时 间 内使 产品 质量 有所好 转 , 但 会导致 接下来 一 段 时 间丙烯精馏 塔工作产 生较大 的波动 , 也就加 大 了产品质量 不 合格 等现象产生 的可能 , 因此 , 在丙烯精馏塔 工作 出现 问题 的 时候 , 工作人 员要通过较平稳并循 序渐进的方式进行解决 。
丙烯精馏塔板效率分析
2模拟数据与实际数据的对比 通过对丙烯精馏塔做的大量计算对比分析认 为,既使是用同一种软件计算,由于所用热力学方 程和其它物性数据计算方法的不同,所得结果往 往也存在较大的差别拍J。在丙烯精馏模拟计算方 面,笔者也做了一些尝试。在模拟计算中以 PR0/Ⅱ软件5.0版为计算工具,相平衡参数、焓 和汽相密度的计算采用Peng~Robinson方程,液 体密度的计算采用Lee—Kesler方程,丙烯一丙烷 二元交互作用参数的计算采用PRO/II软件中的 REGRESS程序计算,其余物性的计算均采用了 PRO/1I软件中的常规方程。为了验证计算结果 的可靠性,本文以文献[2’71中提供的原料数据和 现场运行数据为依据,并将模拟计算结果与文献 数据和现场数据进行了对比,其中文献∞一1也对 文献拉1中的数据进行了模拟计算,本文一同列出, 详见表2~3。
表2原料组成 kmol/h
*:现场数据取自某装置2000年8月16日生产数据,下同。
收稿日期:2003—11—03;修回日期:2004一叭一19。
从表l中可以看出,生产聚合级丙烯的丙烯 精馏塔,设计选取的板效率是不断提高的,丙烯收 率也随着丙烷纯度的提高而提高。
作者简介:曲晓廉,女,高级工程师。1987年毕业于石油大 学石油加工专业,一直从事炼油设计和技术管理工作。电 话:(0533)7576134。
万 方数据
万 方数据
万 方数据
TECHNOLOGY
丙烯精馏塔板效率分析
曲晓廉1邹德东2
(1.齐鲁石化胜利炼油设计院,山东淄博,255434;2.中石化齐鲁分公司胜利炼油厂,山东淄博,255434)
摘要从气体分馏装置丙烯精馏塔模拟数据与实际数据的对比和理论探讨两方面进行了分析,认为丙烯精馏 塔板效率高足符合实际的,并对丙烯精馏塔的设计提出了建议。 关键词丙烯精馏塔塔板效率探讨 中图分类号:B 文献标识码:TQ051,8 文章编号:1009—9859(2004)01~00原料多 样化和多产液态烃等新工艺的不断推广应用,液 态烃产量不断增加,特别是作为气体分馏装置经 济效益核心的丙烯产量更是呈现出大幅上升的趋 势。一般气体分馏装置中丙烯精馏塔的实际塔板 数较多,回流比较大,对塔板进行较为深入地分析 研究,确定合理的设计‘参数,对节省工程投资和提 高经济效益具有非常重要的意义。 l设计参数的变化趋势 由于丙烯精馏塔的模拟计算与生产实际一直 存在较大的差别,为了使模拟计算结果更符合于 生产实际,多年来许多工程技术人员对其进行了 大量的计算,提出了许多新的计算方法¨‘21,为确 定合理的设计参数提供r良好的借鉴作用【3’41。 随着计算技术的进步和设计水平的提高,丙烯精 馏塔的设计参数也在不断地优化,主要设计参数 变化趋势见表1。
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丙烯精馏塔行为研究
【摘要】精馏塔操作,是气,液接触的传质过程,与吸收操作是一样的。
因此,用于吸收设备,基本上都可用于精馏作业。
精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔。
但是,为了满足工业生产和需要,塔设备还得具备许多基础要求。
【关键词】丙烯精馏塔;行为研究
1.概述
1.1精馏操作对塔设备的要求
精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质,而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备,首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触,以达到较高的传质效率。
但是,为了满足工业生产和需要,塔设备还得具备下列各种基本要求:
(1)气(汽)、液处理量大,即生产能力大时,仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。
(2)操作稳定,弹性大,即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时,仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可能性。
(3)流体流动的阻力小,即流体流经塔设备的压力降小,这将大大节约动力消耗,从而降低操作费用。
对于减压精馏操作,过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度,最终破坏物系的操作。
(4)结构简单,材料耗用量小制造和安装容易。
(5)耐腐蚀和不易堵塞,方便操作、调节和检修。
(6)塔内的滞留量小。
实际上,任何塔设备都难以满足上述所有要求,况且上述要求中有些也是相互矛盾的。
不同的塔型各有某些独特的优点,设计是应根据物系性质和具体要求,抓住主要矛盾,进行选型。
1.2板式塔
一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备,由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。
广泛应用于精馏和吸收,有些类型(如筛板塔)也用于萃取,还可作为反应器用于气液相反应过程。
操作时(以气液系统为例),液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排出;气体在压力差推动下,自下而上依次穿过各层塔板,至塔顶排出。
每块塔板上保持着一定深度的液层,气体通过塔板分散到液层中去,进行相际接触传质。
塔的结构:塔板又称塔盘,是板式塔中气液两相接触传质的部位,决定塔的操作性能,通常主要由气体通道,溢流堰,降液管组成。
1.3填料塔
填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备塔,塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的
方式放置在支承板上。
填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动.液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。
气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,
气液两相密切接触进行传质。
填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。
2.填料塔的内件
填料塔的内件主要有填料支承装置、填料压紧装置、液体分布装置、液体收集再分置。
合理地选择和设计塔内件,对保证填料塔的正常操作及优良的传质性能十分重要。
2.1填料支承装置
填料支承装置的作用是支承塔内的填料,常用的填料支承装置有栅板型、孔管型、驼峰型等。
支承装置的选择,主要的依据是塔径、填料种类及型号、塔体及填料的材质、气液流率等。
2.2填料压紧装置
填料上方安装压紧装置可防止在气流的作用下填料床层发生松动和跳动。
填料压紧装置分为填料压板和床层限制板两大类,每类又有不同的型式。
填料压板自由放置于填料层上端,靠自身重量将填料压紧。
它适用于陶瓷、石墨等制成的易发生破碎的散装填料。
床层限制板用于金属、塑料等制成的不易发生破碎的散装填料及所有规整填料。
床层限制板要固定在塔壁上,为不影响液体分布器的安装和使用,不能采用连续的塔圈固定,对于小塔可用螺钉固定于塔壁,而大塔则用支耳固定。
2.3液体分布装置
液体分布器。
液体分布装置的种类多样,有喷头式、盘式、管式、槽式及槽盘式等。
(1)喷头式分布器,液体由半球形喷头的小孔喷出,小孔直径为3~10mm,作同心圈排列,喷洒角≤80°,直径为(1/3~1/5)d。
这种分布器结构简单,只适用于直径小于600mm的塔中。
因小孔容易堵塞,一般应用较少。
(2)盘式分布器有盘式筛孔型分布器、盘式溢流管式分布器等形式。
液体加至分布盘上,经筛孔或溢流管流下。
分布盘直径为塔径的0.6~0.8倍,此种分布器用于d<800mm的塔中。
(3)管式分布器由不同结构形式的开孔管制成。
其突出的特点是结构简单,供气体流过的自由截面大,阻力小。
但小孔易堵塞,弹性一般较小。
管式液体分布器使用十分广泛,多用于中等以下液体负荷的填料塔中。
在减压精馏及丝网波纹填料塔中,由于液体负荷较小故常用之。
管式分布器有排管式、环管式等不同形状。
根据液体负荷情况,可做成单排或双排。
(4)槽式液体分布器通常是由分流槽(又称主槽或一级槽)、分布槽(又称副槽或二级槽)构成的。
一级槽通过槽底开孔将液体初分成若干流股,分别加入其下方的液体分布槽。
分布槽的槽底(或槽壁)上设有孔道(或导管),将液体均匀分布于填料层上。
3.设计方案的确定
操作条件的确定。
确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程,
各种设备的结构型式和某些操作指标。
蒸馏装置包括精馏塔.原料预热器,在沸器、冷凝器、釜液冷却器等设备。
蒸馏过程按操作方式不同,分为连续蒸馏和间歇蒸馏。
工业生产以连续蒸馏为主。
具有生产能力大,产品质量优等优点。
蒸馏是通过物料在塔内的多次部分汽化与多次的部分冷凝实现分离的,热量自塔釜输入,由冷凝器和冷却器的冷却介质将余热带走,在此过程中,热量利用很低,为此,在确定装置流程时应考虑余热的利用。
塔顶冷凝装置可采用全凝器,分凝器二种不同的设置。
工业上以采用全凝器为主,以便于准确地控制回流比。
3.1操作压力的选择
蒸馏过程按操作压力的不同,可分为常压蒸馏.减压蒸馏.和加压蒸馏。
除热敏性物质外,凡通过常压蒸馏能够实现分离要求的,并能用循环水将馏出物冷凝下来的物质都应采用常压蒸馏。
故本设计采用常压蒸馏。
确定操作压力时,必须根据所处理物料的性质,兼顾技术上的可行性和经济上的合理性进行考虑。
例如,采用减压操作有利于分离相对挥发度较大组分及热敏性物料,但压力降将导致塔径增加,同时还需要使用抽真空设备。
3.2进料状态
进料状态与塔板数、塔径、回流量及塔的热负荷都有密切的联系。
在实际生产中进料状态有多种,但一般将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中,这主要是由于此时塔的操作比较容易控制,不致受季节气温的影响,此外,在泡点进料时,精馏段与提馏段的塔
径相同,为设计和制造上提供了方便。
3.3加热方式的选择
蒸馏大多采用间接蒸汽加热,设置在沸器。
本设计采用间接蒸汽加热。
有时也采用直接蒸汽加热。
直接蒸汽加热的优点是:可以利用压力较低的蒸汽加热;在釜内只须安装鼓泡管,不须安置庞大的传热面积。
这样,可节省一些操作费用和设备费用。
然而,直接蒸汽加热,由于蒸汽的不断通入,对塔底溶液起了稀释作用,在塔底易挥发物损失量相同的情况下,塔底残液中易挥发组分的浓度应较低,因而塔板数稍有增加。
但对有些物系(如酒精和水的二元混合液),当残液的浓度稀薄时,溶液的相对挥发度很大,容易分离,故所增加的塔板数并不多,此时采用直接蒸汽加热合适的。
值得提及的是,采用直接蒸汽加热时,加热蒸汽的压力要高于釜中的压力,以便克服蒸汽喷出小孔的阻力及釜中液柱静压力。
对于酒精水溶液,一般采用0.4~0.7kpa(表压)。
[科]。