精馏塔常用的一些控制方案

精馏塔常用的一些控制方案塔的作用是在同一个设备中进行质量和热量的交换，是石油化工装置非常重要的设备。塔的型式有板式塔（泡罩塔、浮阀塔、栅板塔等）、填料塔（高效填料、常规填料、散装填料、规整填料等）、空塔。塔由筒体和内件组成。蒸馏塔由精馏段和提馏段组成，进料口以上是精馏段，进料口以下是提馏段。精馏塔的控制方案主要从塔压、釜温、顶温、塔釜液面四个方面来说明：1精馏操作中塔压的控制调节方法塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一。任何一个精馏塔的操作，都应当把塔压控制在规定的指标内，以相应地调节其它参数。塔压波动过大，就会破坏全塔的物料平衡和气液平衡，使产品达不到所要求的质量。所以，许多精馏塔都有其具体的措施，确保塔压稳定在适宜范周内。对于加压塔的塔压，主要有以下三种调节方法（1）塔顶冷凝器为分凝器时，塔压一般是靠气相采出量来调节的，如图6-1所示。在其它条件不变的情况下，气相采出量增大，塔压下降，气相采出量减小，塔压上升。（2）塔顶冷凝器为全凝器时，塔压多是靠冷剂量的大小来调节，即相当于调节回流液温度，如图6-2所示。在其它条件不变的前提下，加大冷剂量，则回流液的温度降低，塔压降低，若减少冷剂量，回流液温度上升，塔压上升。（3）热旁通(浸没式)法调节塔压。对于常压塔的压力控制，主要有以下三种方法（1）对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下，无需安装压力控制系统，应当在精馏设备（冷凝器或回流罐）上设置一个通大气的管道，以保证塔内压力接近于大气压。（2）对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时，塔顶压力的控制可采用加压塔塔压的控制方法，如图6-1、图6-2。（3）用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力，如图6-6所示。2精馏操作中塔釜温的控制调节方法釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中，只有保持规定的釜温，才能确保产品质量。因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。当釜温变化时，通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量，将釜温调节至正常，见图6-7a、图6-7b。当釜温低于规定值时，应加大蒸汽用量，以提高釜液的汽化量，使釜液中重组分的含量相对增加，泡点提高，釜温提高。当釜温高于规定值时，应减少蒸汽用量，以减少釜液的汽化量，使釜液中轻组分的含量相对增加，泡点降低，釜温降低。其它的釜温控制方法分别见图6-8、图6-9。3精馏操作中塔顶温的控制调节方法塔顶温度是决定塔顶产品质量的重要因素。在塔压不变的前提下，顶温升高，塔顶产品中的重组分含量增加，质量下降。塔顶温度的调节方法，主要为两种：一种是固定回流量，调节回流温度；一种是固定回流温度，调节回流量。由于生产装置日趋大型化，考虑到生产的稳定性，调节回流量的方法得到了广泛采用。具体的调节方法如下。（1）用回流量拉制顶温，见图6-10。回流量加大，顶温降低，这种调节方法多在塔顶为全凝器时采用。（2）当塔顶使用的冷剂在传热过程中有相变化时，可用冷剂的蒸发压力与顶温串级调节来控制顶温，见图6-11。蒸发压力降低，对应的蒸发温度也降低，引起顶温降低。这种方法在塔顶冷凝器为分凝器时可以改变回流量；在塔顶冷凝器有过冷作用时，又可以用来改变回流温度。（3）当塔顶的冷剂在传热过程中无相变化时，可用冷剂流量与顶温串级调节来控制顶温，见图6-12。如流量加大，顶温降低。这种方法既可改变回流量，又可改变回流温度，情况同(2)。（4）用塔顶冷凝器的换热面积调节顶温，见图6-13。提高冷剂液面，换热面积增大，顶温降低。这种方法既可改变回流量，叉可改变回流温度，情况同(2)。（5）当精馏段的物料浓度比较高时，可用某两板间的温差来调节顶温，见图6-14。温差增大，回流液量加大，顶温降低。4精馏操作中釜液面的控制调节方法塔釜液面的稳定是保证精馏塔平稳操作的重要条件之一。只有塔釜液面稳定时，才能保证塔釜传热稳定以及由此决定的塔釜温度，塔内上升蒸汽流量、塔釜液组成等的稳定，从而确保塔的正常生产。釜液面的调节