实验一雷诺实验

技能训练三精馏塔操作仿真训练

●训练目标

能利用仿真系统操作精馏塔。

●训练准备

熟悉工艺流程及原理。

本单元是一种加压精馏操作，原料液为脱丙烷塔塔釜的混合液，分离后馏出液为高纯度的C4产品，残液主要是C5以上组分。

67.8℃的原料液经流量调节器FICl01控制流量(14056kg／h)后，从精馏塔DA405的第16块塔板(全塔共32块塔板)进料。塔顶蒸气经全凝器EA419冷凝为液体后进入回流罐FA408；回流罐FA408的液体由泵GA412A／B抽出，一部分作为回流液由调节器FCl04控制流量(9664kgm)送回DA405第32层塔板；另一部分则作为产品，其流量由调节器FCl03控制(6707kg／h)。回流罐的液位由调节器LCl03与FCl03构成的串级控制回路控制。DA405操作压力由调节器PCI02分程控制为5.0kg／m2，其分程动作如图3-34所示。同时调节器PCI01将调节回流罐的气相出料，保证系统的安全和稳定。

图3－34 调节阀PVl02分程动作示意图

塔釜液体的一部分经再沸器EA408A／B回精馏塔，另一部分由调节器FCl02控制流量(7349kg／h)，作为塔底采出产品。调节器LCl01和FCl02构成串级控制回路，调节精馏塔的液位。再沸器用低压蒸汽加热，加热蒸汽流量由调节器TCl01控制，其冷凝液送FA414。FA414的液位由调节器LCl02调节。其工艺流程如图3-35所示。

图3-58 精馏塔单元带控制点工艺流程图

●训练步骤（要领）

（一）冷态开车

进料前确认装置冷态开工状态为精馏塔单元处于常温、常压、氮气吹扫完毕的氮封状态，所有阀门、机泵处于关停状态、所有调节器置于手动状态。

1.进料及排放不凝气

(1)打开PVl01(开度>5％)排放塔内不凝气；

(2)打开FVl01(开度>40％)，向精馏塔进料；

(3)进料后，塔内温度略升、压力升高；当压力升高至0.5atm(表)时

(4)控制塔顶压力大于1.0atm(表)，不超过4.25atm(表)。

2．启动再沸器

(1)待塔顶压力PCI01升至0.5atm(表)，逐渐打开冷凝水调节阀PVl02A(至开度为50%)；

(2)待塔釜液位LICl01升至20％以上，全开加热蒸汽入口阀V13，手动缓开调节阀TVl01，给再沸器缓慢加热；

(3)将蒸气缓冲罐FA414的液位LCl02设定为50％，投自动；

(4)逐渐开大TVl01至50％，，使塔釜温度逐渐上升至100℃，灵敏板温度升至75℃。

3．建立回流

(1)待回流罐液位LICl03升至20％，灵敏板温度TCl01指示值高于75o C，塔釜温度高于100o C后，依次全开回流泵GA412A入口阀V19，启动泵，全开泵出口阀V17；

(2)手动打开调节阀FVl04(开度>40％)，全回流操作：维持回流罐液位升至40％。

4．调整至正常

(1)待塔压稳定后，将PCI01和PCI02投自动；

(2)逐步调整进料量为14056kg／h，稳定后将FICl01投自动；

(3)通过TICl01调节再沸器加热量使灵敏板温度稳定在89.3℃在109.3℃，将TICl01投自动；

(4)在保证回流罐液位和塔顶温度的前提下，逐步加大回流量，将调节阀FVl04开至50％，最后当FCl04流量稳定在9664kWh，将其投自动；

(5)当塔釜液位无法维持时，逐渐打开FCl02，采出塔釜产品；同时将LICl01输出设为50％，投自动：当塔釜产品采出量稳定在7349kg／h，将FCl02先投自动，再投串级：

(6)当回流罐液位无法维持时，’逐渐打开：FVl03，采出塔顶产品；同时将LCl03输出为50％，投自动：待采出量稳定在6707kgth，将FICl03先投自动，再投串级。

(二)正常运行

熟悉工艺流程，维持各工艺参数稳定；密切注意各工艺参数的变化情况，发现突发事故时，应先分析事故原因，并做及时正确的处理。

(三)正常停车

1．降负荷

(1)手动逐步关小调节阀FVl01(开度<35％)，使进料降至正常进料量的70％；

(2)同时保持灵敏板温度TCl01和塔压：PCI02的稳定性，使精馏塔分离出合格的产品；

(3)降负荷过程中，断开LCl03和FCl03的串级，手动开大FVl03(开度>90％)，尽量通过FVl03排出回流罐中的液体产品，至回流罐液位降至20％左右：

(4)同时，断开LCl01和FCl02的串级，手动开大FVl02(开度>90％)出塔釜产品，使液位LCl01降至30％左右。

2．停进料和再沸器

在负荷降至正常的70％，且产品已大部分采出后，停进料和再沸器。

(1)精馏塔进料，关闭调节阀FVl01

(2)停加热蒸汽，关闭调节阀TVl01，关加热蒸汽阀V13；

(3)停止产品采出，手动关闭FVl02和FVl03；

(4)打开塔釜泄液阀V10，排出不合格产品；

(5)手动打开LVl02，对FA414进行泄液。

3．停回流

(1)手动开大FVl04，将回流罐内液体全部打入精馏塔，以降低塔内温度；

(2)当回流罐液位降至0％，停回流，关闭调节阀FVl04；

(3)依次关泵出口阀V17，停泵GA412A，关入口阀V19。

4．降压、降温

(1)塔内液体排完后，进行降压，手动打开PVl01，当塔压降至常压后，关闭PVl01；

(2)灵敏塔板温度降至50℃以下，关塔顶冷凝器冷凝水，手动关闭PVl02A(开度为0％)。

(3)当塔釜液位降至0％后，关闭泄液阀V10。

●思考与分析

1．回流量过大，精馏塔塔顶温度、压力、塔釜液位会发生什么变化?对产品分离有什么影响?

2．若精馏塔灵敏板温度过高或过低，则意味着分离效果如何?应通过改变哪些变量来调节至正常?

3．精馏塔塔釜液位过高，可以通过哪几种方法调节至正常?

4．精馏塔塔顶温度过高，对产品分离有什么影响?哪些因素会导致这种现象

5．精馏塔压力过高的原因有哪些?可以通过哪些手段调节至正常?

6．请分析本流程中如何通过分程控制来调节精馏塔正常操作压力的。可以采取的措施是什么?

●拓展型训练

技能训练三常见事故处理

见表3-6。

表3-6 常见事故处理

事故名称主要现象处理方法

适当减小调节阀TVl01的开度

加热蒸汽压力过高1．加热蒸汽流量增大；

2．塔釜温度持续上升

适当增大调节阀TVl01的开度

加热蒸汽压力过低1．加热蒸汽流量减小

2．塔釜温度持续下降

冷凝水中断塔顶温度、压力升高通知调度室，得到停车指令后做如下操作：