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1、一、 精馏原理第一节：基本原理在分离混合组成的过程中，通过部分气化或部分冷凝可以将混合物分离为较纯的产品。精馏过程是在精馏塔内进行的，根据产品分离要求的不同，在精馏塔内需要设置很多的波纹网填料或者是塔盘。在精馏过程中气液两相通过填料和塔盘进行着多次部分气化与冷凝。塔内自上而下的液体经多次的部分气化，使重组分得到逐步提浓；沿塔上升的蒸汽经多次的部分冷凝又使轻组分逐步提浓，最终塔顶得到高纯度的轻组分产品，塔底得到纯度较高的重组分产品。所以说，精馏过程是气液两相在塔内进行多次部分气化与冷凝过程的组合。一、精馏系统的构成典型的精馏系统，是由下列各种设备组成的：精馏塔、塔盘或填料、塔顶冷凝器、塔底再沸器

2、、回流罐、回流泵和进料泵等。二、精馏过程必须具备的条件：1. 进料中各组分的相对挥发度（沸点、蒸汽压）的不同是精馏分离的首要条件。各组分的挥发度（沸点、蒸汽压）相差越大，越容易分离；没有差别时则不能分离。2. 气体的精馏过程均在压力下操作。在精馏过程中压力必须恒定的。而且各层塔盘（填料）之间都有温度差及压力差，从塔底到塔顶温度是递减的，压力也是递减的。3. 由相邻两层填料进入该层填料的气、液两相是不平衡的。不平衡的气液两相在每层塔盘（填料）上都能充分接触，通过传质、传热过程可达到一个新的平衡。4组分分离必须要有传质传热的场所，即精馏塔和塔盘（或填料）。5要有液相回流和气相加在流。三、精馏段和回

3、流的作用：精馏塔由进料分成上下两部分，进料以上部分是精馏段，以下是提馏段。精馏段所起的作用是将进料和提馏段来的蒸汽中的轻组分提浓，在塔顶得到含重组分极少，合乎质量要求的轻组分产品。液相回流起着提供精馏过程中液相介质和平衡塔内温度分布的作用。四、提馏段、再沸器的作用：进入提馏段顶部的液体和进料中未被气化的液体在向下流动的过程中，依次和各层塔盘（填料）上升的蒸汽接触，液相中轻组分部分气化使重组分的浓度逐渐提高。经过足够次数的接触，在塔底可以得到较纯的重组分液体。从底层填料流下的液体进入再沸器加热使之部分气化，气化的蒸汽又返回底层填料作为精馏的气相介质（有时也称为气相回流），同时又为精馏过程提供了热

4、量。提馏段的作用是将进入该段的液相中的重组分提浓，在塔底获得高纯度的重组分。塔顶液体冷回流，所以能够全部气化返回塔顶，这一气化的热量主要来自于塔底再沸器，精馏段顶部打入的回流量越大，由再沸器气化返回蒸汽量也必然越大，否则塔内的热量不能平衡。如进料状态不变，塔顶回流量加大，而塔底供热量又不足时，便会有较多的轻组分跑向塔底重组分产品中，使塔底重组分产量增加，纯度下降，由此可见，塔内热量不平衡又会直接影响到全塔的物料平衡。五、部分气化与冷凝过程：在精馏过程中，我们经常遇到将液体混合物加热进行部分气化和部分冷凝的过程。如再沸器可提供热量使被分离组分进行部分气化；塔顶气相经冷却后将有部分被冷凝；精馏过程

5、中在每层塔盘（填料）上进行的温度不同的气液两相接触时，沿塔上升的气相被部分冷凝，下流的液体被部分气化，精馏塔中每层塔盘（填料）上都有部分冷凝与气化的过程。六、平衡气化与冷凝过程上述几种连续操作的部分气化过程，当加热时生成的气体和液体始终保持着紧密地接触，如果接触足够充分，两相分离时可接近平衡状态，则这种气化过程称为平衡气化过程，又称一次气化过程。工程实际中，再沸器近似看成这种过程。部分冷凝过程和平衡器化过程相反，即在部分冷凝过程中，所生成的冷凝液若与蒸汽保持密切接触，分离时两相达到平衡。则这种冷凝过程称为平衡冷凝过程，又称一次冷凝过程。采用部分冷凝器塔顶的气液两相也可以看成这种过程。七、泡点温

6、度与露点温度所谓泡点温度，是指液体混合物在恒压下加温出现第一个气泡时的温度称为泡点温度，而同一组成的蒸汽混合物在恒压下开始冷凝出现第一滴液相时的温度称为露点温度。第二节 精馏过程的物料平衡与热平衡一个精馏塔在精馏过程中，同时存在着相平衡、热平衡和物料平衡的关系，这三个平衡关系都不是单独存在的。它们之间有着密切的联系。精馏分离的生产操作就是掌握与调节物料平衡与热量平衡的过程，精馏塔的设计与计算也要从物料平衡和热平衡算起。一、物料平衡：什么叫物料平衡？所谓物料平衡，是进入塔的原料量（如轻重两个组分的混合原料），经分离后等于塔顶轻组分产品量和塔底重组分产品量之和。如果原料是多组分的混合物，塔顶与塔底

7、只出两种产品，（不开侧线）则塔顶产品中某一组分的量和塔底产品中某一组分的量之和，也应与原料中这一组分的量相等，这种关系称为全塔物料平衡。全塔总的物料平衡为：F=D+W其中，F：进料流量（kg/h），D：塔顶产品流量（kg/h），W：塔底产品流量（kg/h）。对于任一组分的物料平衡：Fi=Di+Wi其中，Fi：进料中某一组分的流量（kg/h），Di：塔顶产品中该组分流量（kg/h），Wi：塔底产品中该组分流量（kg/h）。二、热量平衡全塔的热平衡就是指进入精馏塔的物料带进去的热量和各种物料离开系统时带走的热量之和应相等。如果不考虑系统各部分的热损失则全塔的热平衡为：Q1+Q2=Q3+Q4+Q5.

8、其中：Q1为进料带入的热量， Q2为再沸器供给的热量Q3为冷凝器取走的热量， Q4为塔顶产品带走的热量Q5为塔底产品带走的热量， 其单位均为：千卡/时三、物料平衡、热平衡和相平衡三者之间的关系：精馏塔在生产操作中，总希望进料量保持平衡，只有进料量稳了塔顶和塔底液面才有可能稳定。塔顶及塔底的液面调节是靠调节产品排放量加以实现。精馏塔进多少原料，塔顶、塔底就应排出多少产品，否则就不能维持正常的液面，塔的正常操作被打乱。这一操作过程就是掌握和调节塔的物料平衡过程。物料平衡是精馏塔搞好平稳操作的前提。热平衡直接影响到气液相平衡和物料平衡，我们知道，精馏塔的操作都是在恒压下进行的。按相平衡原理，塔顶、塔

9、底温度取决于产品组成，反之，恒压下产品组成也取决于塔顶、塔底温度即该压力、温度、组成相平衡的关系。如塔的进料和回流不变，增加塔底再沸器热量（改变热平衡）塔底部分重组分跑向塔顶，使塔顶、塔底组成都发生了变化，塔顶与塔底温度升高，塔顶产品增加，塔底产品减少，这就出现了一个新的相平衡和物料平衡的关系。所以热平衡的改变又影响了相平衡和物料平衡的关系。从以上可以看出，物料平衡、热平衡和相平衡这三大平衡都是在精馏过程中同时存在的。相互之间有不可分割的关系，精馏塔的生产操作中就是运用和掌握了这三个平衡来搞好生产，精馏塔的设计计算中，最基本的工具也是运用这三个平衡进行计算的。第三节 精馏条件的选择及影响精馏塔

10、的设计条件是根据某一指定的原料组成和原料处理量以及所要得到的产品质量进行计算和选定的，其主要条件有压力、温度、回流比、进料状态等。实际生产中这些条件是随着原料组成、原料量、产品组成或其它因素的影响往往会发生变化的，因此在生产操作中常常碰到操作条件如何选择的问题。这就要我们比较全面地掌握这些条件之间的关系及其对精馏的影响一、操作压力气分装置的四个精馏塔均在恒压下操作，塔的压力主要取决于塔顶产品组成及塔顶冷后温度。塔顶产品组成是由进料中组分的不同所决定，冷后温度主要取决于冷却介质的温度和冷却器的冷却效果。二、操作温度塔顶与塔底产品组成已定，在某一恒压下，必须有相对应的塔顶与塔底温度，所以说，塔顶与

11、塔底产品组成和操作压力确定后，塔顶和塔底温度就已确定，按相平衡原理，塔顶和塔底温度是随着塔的操作压力和塔底与塔顶产品组成的变化而变化的，如果压力与组成不变，温度就不会变。精馏塔的塔顶温度是塔顶蒸汽在操作压力下的露点温度，塔底温度则是塔底液体在操作压力下的泡点温度。如果已知塔顶压力与产品气相组成，（采用全凝器可用液体产品组成），塔顶温度应用露点方程式求取；已知塔底压力与塔底液体产品组成，塔底温度用泡点方程式求取。三、回流比精馏塔除了压力和温度条件外，回流比也是精馏操作中一个重要条件。回流比就是回流量与塔顶产品量之比。即：R=L/D， 其中，R：回流比， L：回流量（kg/h）， D：塔顶产品量（

12、kg/h）。 回流比又有最大回流比（全回流时）和最小回流比。全回流是回流比的最大极限值，就是将塔顶产品全部打回流不出产品。全回流时精馏效果最好，因此所需要的塔盘（填料）也最少。但这样的情况既不能进料也不出产品，正常生产中不能采用，只是在开工或调整操作时作为临时性的操作手段。最小回流比是回流比的最小极限值，最小回流比时所需要的塔盘（填料）无限高才能完成所指定的分离任务，在生产操作中并无意义。因此实际操作中只能使用有限高度的填料层数，为保证获得所指定的产品质量，实际采用的回流比必须大于最小回流比。回流比越大，精馏效果越好，但回流比不能无限制的增大，因为这样会导致塔顶冷凝器与塔底再沸器以及塔内气液相

13、都超负荷，反而降低分离效果和带来一系列问题，如塔顶冷凝器超负荷引起塔顶压力升高，再沸器超负荷，塔底温度提不起来，塔内气相超负荷造成严重的雾沫夹带，塔内液相超负荷也可能造成淹塔等。这些都会严重的破坏塔的正常操作，使操作无法进行下去。通过以上分析可知，选择适宜的回流比时很重要的，根据实际经验，一般适宜回流比大约为最少回流比的1.32.0倍，但这个范围并不是不可变得，具体的数值要结合塔的具体情况而定。1.1 什么叫泡点？什么叫露点？泡点温度是在恒压条件下加热液体混合物，当液体混合物开始汽化出现第一个汽泡时的温度。泡点压力指是在恒温条件下逐步降低系统压力，当液体混合物开始出现汽化并产生第一个汽泡时的压

14、力。露点温度是指在恒压条件下冷却气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度。1.2 露点压力是指在恒温条件下压缩气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的压力。什么叫抗爆性？发动机燃料在汽缸燃烧时，发生剧烈震动，敲击声和输出功率下降现象，这种现象称为爆震。抗爆性表示发动机燃料可能产生的爆震程度，如果不易产生暴震，则认为该燃料的抗爆性好。抗爆性是发动机燃料的重要指标之一。汽油的抗爆性以辛烷值表示，轻柴油的抗爆性以十六烷值或柴油指数表示。辛烷值或十六烷值越高，表示燃料的抗爆性越好。燃料油抗爆性与其化学组成有关。1.3 什么叫辛烷值？汽油抗爆性的表示单位。在数值上，等于规定条件下

15、与试样抗爆性相同的标准燃料（异辛烷、正庚烷混合物）中所含异辛烷（2，2，4三甲基戊烷，）的体积百分数。例如，某汽油的抗爆性，在专用辛烷值试验机中测定时，与74%异辛烷和26%正庚烷的标准燃料的抗爆性相同，则该汽油的辛烷值等于74。目前测定辛烷值的方法有许多种。可分研究法和马达法两大类。1.4 什么叫十六烷值？1.5 评定柴油着火性能的一种指标。是在规定试验条件下，用标准单缸试验机测定柴油的着火性能，并与一定组成的标准燃料（由十六烷值定为100的十六烷和十六烷值定为0的甲基萘组成的混合物）的着火性能相比而得到的实际值，当试样的着火性能和在同一条件下用来比较的标准燃料的着火性能相同时，则标准燃料中

16、的十六烷所占的体积百分数，即为试样的十六烷值。柴油中正构烷烃的含量较大，十六烷值也越高，燃烧性能和低温起动性也越好，但沸点凝高将升高。什么叫是蒸馏？蒸馏是将一种混合物反复地使用加热汽化和去热冷凝相结合的手段使其部分或完全分离的过程。它是利用液体混合物中各组分沸点和蒸汽压（即相对挥发度）的不同，在精馏塔内，轻组分不断汽化上升而提浓，重组分不断冷凝下降而提浓，相互间不断地进行传热传质，在塔顶得到纯度较高的轻组分产物，在塔底得到纯度较高的重组分产物。它是实现分离目的的一种最基本也是最重要手段。1.6 蒸馏分离过程的必要条件有哪些？a） 要有温度差，即在每一块分离塔盘上气相温度高于液相温度；b） 要有

17、浓度差，即在每一块分离塔盘上液相中低沸点组分的浓度高于气相成平衡后的浓度，气相中高沸点组分油浓度高于其与液相成平衡后的浓度；c） 具有气液两相充分接触的传热，传质场所；d） 有顶部冷凝器和底部再沸器所造成的气相回流和液相回流。1.7 什么叫“相”？所谓“相”，就是指系统（体系）中的物质是有相同物理和化学性质完全均匀的部分。呈汽态的相称汽相，呈液态的相称液相。1.8 什么叫“相平衡”？所谓“相平衡”，就是指体系的性质不随时间的变化而发生变化。在这种状态下，液相表面分子不断逸出进入汽相和汽相分子不断进入液相的分子数是相等的，是动态的，所以这种状态的保持也是相对的暂时的、有条件的。一旦条件变化，平衡

18、状态也将打破。从理论上讲真正的平衡状态是达不到的，除非传质面积无限大、传质时间无限长，认为稳定时，就认为是达到了平衡。1.9 什么是实沸点蒸馏？实沸点蒸馏是一种间歇精馏过程，塔釜加入油样加热汽化，上部冷凝器提供回流，塔内装有填料供汽、液相接触进行传热、传质，塔顶按沸点高低依次切割出轻、重不同的馏分。实沸点蒸馏主要用于原油评价试验。1.10 什么是恩氏蒸馏？恩氏蒸馏也叫微分蒸馏。油样放在标准的蒸馏烧瓶中，严格控制加热速度，蒸发出来的油汽经专门的冷凝器冷凝后在量筒中收集，以确定不同馏出体积所对应的馏出温度。恩氏蒸馏的试验简单、速度快，主要用于石油产品质量的考核及控制上。1.11 什么是平衡汽化？平

19、衡汽化也称一次汽化、在加热过程中油品紧密接触处于相平衡状态，加热终了使汽、液相分离。如加热炉出口、以及应用“塔板理论”概念进行精馏过程设计的理论塔板，都可以视为平衡汽化过程。在石油蒸馏过程设计时还用它来求取进料段、抽出侧线以及塔顶的温差。1.12 一个完整的精馏塔应具备什么特征？一个完整的精馏塔应有精馏段、提馏段、进料段三个部分构成。原料从进料段进入塔内，塔顶引出气相的高纯度轻质产品，塔底流出液相的高纯度重质产品，由塔顶冷凝器冷凝高纯度轻质气相产品提供塔的液相回流，由塔底重沸器加热高纯度重质液相产品提供的气相回流。1.13 精馏塔的进料状态有几种？通常用汽化率e来表示进料的热状况，当e0时，称

20、过冷液体进料；e0时，称饱和液相进料；0e1时，称部分汽化两相进料；e1时，称饱和汽相进料；e1时，称过热蒸汽进料。1.14 塔顶回流有几种形式？有过冷液相回流，又称冷回流；有饱和液相回流，又称热回流；有部分冷凝液相回流。所谓冷回流是将塔顶汽相馏出物在冷凝器中全部冷凝后再进一步冷却，使其冷到泡点温度以下成为过冷液体，用它作为塔顶回流。所谓热回流是将塔顶汽相馏出物在冷凝器中冷到泡点温度（即全凝），用该饱和液体作为塔顶回流。所谓冷凝液相回流是将塔顶汽相溜出物在冷凝器中部分冷凝，将冷凝的凝液作为塔顶回流，这种回流必须设置一个汽液分离罐。1.15 塔顶回流起什么作用？塔顶回流在于建立起精馏的必要条件和

21、维持全塔的热平衡，也就是说它实际上起着两个作用：一是提供了精馏段从塔顶到进料口的每一块塔板上的液相回流，与逐板上升的汽相接触，创造了汽液两相之间传热传质的条件；二是取走了塔内过剩热量，维持了塔内各点的热平衡。1.16 什么叫回流比？回流比的大小对塔的操作有何影响？塔顶回流量与塔顶产品量之比称为回流比。一般情况下，回流比越大，则分馏效果越好，但也应有一定适度。回流比过大，势必造成塔顶液相超负荷，严重时引起塔顶雾沫夹带，或塔盘漏液，塔顶产品收率大大减少，侧线产品变轻。1.17 什么叫中间循环回流？它起什么作用？从塔侧取出一个侧线馏分，经过冷却后重新打入塔内，这种取出回流热的方法称为中间循环回流。从

22、塔侧取出一部分热量可以大大降低塔顶的蒸汽负荷，从而使塔内负荷趋于均匀。而往往最大蒸汽负荷在塔顶塔板之间，这就可以在设计上使塔径大大缩小，也就是说在同样塔径基础上，就能提高塔的处理能力。由于中间循环回流取热温度比塔顶取热温度要高得多，这就有利于较高温度热量的回收利用。但也应当看到循环回流取走的是液体的显热，故对取走同样热量来说，循环回流的用量要比塔顶热回流或冷回流多得多。1.18 传热的基本方式与特征是什么？传热的基本方式有热传导、对流、辐射三种。热传导的特征：物体中温度较高部分的分子因振动而与相邻的分子碰撞，并将能量的一部分传给后者，这样，热量就从物体的一部分传到另一部分，叫热传导。物体的分子

23、不发生相对位移。对流传热的特征：在流体中，由于流体质点的移动，将热能由一处传到另一处的传热叫对流传导。在对流传导中，亦伴随流体质点的热传导，但主要是由于流体质点位置的变动。1.19 辐射的特征：是一种以电磁波形式传播能量的现象。物体在放热时，热能变为辐射能，以电磁波的形式发射而向空间传播，当遇到另一个物体时，则部分或者全部地被吸收，又重新转变为热能。精馏过程的必要条件有哪些？a） 精馏过程主要是依靠多次汽化及多次冷凝的方法、实现对液体混合物的分离，因此、液体混合物中各组分的相对挥发度有明显差异是实现精馏过程的首要条件。在混合物挥发度十分接近（如C4馏分混合物）的条件下、可以用加入溶剂形成非理想

24、溶液、以恒沸精馏或萃取精馏的方法来进行分离，此时、所形成的非理想溶液中各组分的相对挥发度已有显著的差异；b） 塔顶加入轻组分浓度很高的回流液体,塔底用加热或汽提的方法产生热的蒸汽；塔内要装设有塔板或填料、使下部上升的温度较高、重组分含量较多的蒸汽与上部下降的温度较低、轻组分含量较多的液体相接触，同时进行传热和传质过程。蒸汽中的重组分被液体冷凝下来。其释放出的热量使液体中的轻组分得以汽化。塔内的汽流自下而上经过多次冷凝过程，使轻组分浓度越来越高、在塔顶可以得到高浓度的轻质馏出物，液体在自上而下的流动过程中、轻质组分不断被汽化，轻组分含量越来越低，在塔底可以得到高浓度的重质产品。1.20 影响精馏

25、精确度有哪几方面因素？主要有四个方面的因素：a） 原料性质：原料中各组分之间的相对挥发度大小，对精馏的精确度有很大的影响；b） 精馏塔的操作条件：一般是指精馏塔的操作温度和压力、塔内蒸汽线速、水蒸汽量、塔底液面等。c） 精馏塔的回流量：回流提供了汽液两相接触的必要条件，回流的多少直接决定了精馏的好坏，是精馏过程中调节产品质量的重要因素。1.21 回流提供的方式：内回流、外回流及冷回流、热回流和汽液相回流等回流方式都会影响精馏精确度。回流比对脱丁烷塔操作效果的影响如何？回流比即回流量与产品量之比。脱丁烷塔回流液为液化气，产品量为液化气加不凝气。按适宜的回流比来控制回流量，是脱丁烷塔的操作特点。脱

26、丁烷塔首先要保证塔底石脑油蒸汽压合格，剩余的轻组分全部从塔顶蒸出。塔顶液化气是多元组分，塔顶组分小的变化从温度上反映不够灵敏，因此，脱丁烷塔不可能通过控制塔顶温度来调节回流量，而是按照一定回流比来调节塔顶温度，以保证其精馏效果。一般脱丁烷塔控制回流比为1.72.7。回流比过小，精馏效果差，液化气就会大量带重组分；回流比过大，要使石脑油蒸汽压合格，相应要增大塔底重沸器热负荷和塔顶冷凝冷却其负荷，降低冷凝效果，甚至使不凝气排放量加大，液化气产量减少。1.22 回流液质量对脱丁烷塔操作有何影响？脱丁烷塔温度的控制，在正常情况下都是通过调整回流比，即直接通过调节回流量的大小来实现的。但在相同回流比的情

27、况下，塔顶温度的高低，还受到回流油质量（即组成）的影响。当回流质量变差时，这一影响因素就不得不加以考虑。当塔顶回流罐内液化气带汽油时，作为回流打入塔顶，其中汽油组份并不完全汽化，而且绝大部分在操作条件下是不汽化的，它们主要是以雾沫夹带的方式被携带至塔顶的，因而吸收的只是显热。并不像液化气中C3、C4组份在操作条件下作为回流打入塔顶后，在逐板下流的过程中不断汽化，吸收带出大量汽化潜热，将塔顶温度降下来控制在适宜的操作值上。显然，在液化气回流中带有汽油组份时，回流质量就变差，在同样回流比条件下，取走塔顶热量就少，塔顶温度相对就高。如果在处理量已经接近或达到设计负荷的情况下，如果为了降低塔顶温度而一

28、味地只顾提塔顶回流量，只能会造成塔顶液相超负荷，带来更为严重的雾沫夹带现象，回流质量反而变得更差，造成恶性循环。此时，即使回流量超量，回流比超出正常值很多，也不见得能将塔顶温度压下来。一般来说，脱丁烷塔顶回流比超过3.0是不正常的。所以控制液化气中不带C5以上含量，不仅是质量指标的要求，还是脱丁烷塔顶回流质量的要求。1.23 脱丁烷塔压力如何调节？调节方法：a） 进料量、进料温度波动：仪表改手动，稳定进料，平衡换热温度；b） 进料带水：塔顶压力升高，加强缓冲罐容2201的脱水工作；c） 塔底温度波动：仪表改手动，稳定重沸器热源流量；d） 回流带水：塔顶回流罐加强脱水工作；e） 塔顶回流量、回流

29、温度变化：适当增减回流量，检查塔顶空冷、水冷运行情况，确保回流温度在工艺指标范围内。1.24 脱戊烷塔压力如何调节？调节方法：a） 进料量、进料温度波动：仪表改手动，稳定进料，平衡换热温度；b） 进料带水：塔顶压力升高，加强缓冲罐容2201的脱水工作；c） 回流带水：塔顶回流罐加强脱水工作；d） 塔底温度波动：仪表改手动，稳定重沸器热源流量；e） 塔顶回流量、回流温度变化：适当增减回流量，检查塔顶空冷、水冷运行情况，确保回流温度在工艺指标范围内。1.25 脱乙烷塔压力如何调节？调节方法：a） 进料量、进料温度波动：仪表改手动，稳定进料，平衡换热温度；b） 进料带水：塔顶压力升高，加强缓冲罐容2

30、201的脱水工作；c） 塔底温度波动：仪表改手动，稳定重沸器热源流量；d） 塔顶回流量、回流温度变化：适当增减回流量，检查塔顶空冷、水冷运行情况，确保回流温度在工艺指标范围内。1.26 简述脱乙烷塔顶压力操作原则及其影响。脱乙烷塔压力应以控制液化气（C3、C4）完全冷凝为准，也就是使操作压力高于液化气在冷后温度下的饱和蒸汽压，否则在液化气的泡点温度下，不易保持全凝，不能解决排放不凝气的问题。脱乙烷塔操作的好坏受乙烷脱除率的影响很大。乙烷脱除率低则液化气中乙烷含量高，会造成液化气不能在操作压力下全部冷凝，产品质量受到严重影响；塔顶干气也会因此携带液化气至瓦斯管网。脱乙烷塔塔顶干气与塔顶冷凝器冷却

31、效果有关。冷后温度高，不凝气量也就大。冷后温度主要受气温、冷却水温度、冷却面积等因素影响。适当提高塔的操作压力，则液化气的泡点温度也随之提高。这样，在塔顶回流冷却后温度较低时，易于冷凝，减少不凝气。1.27 初顶回流罐、常顶产品罐的作用是什么？初顶回流罐、常顶产品罐是一个气、油、水三相分离罐，起到气、油、水分离的作用。初顶回流罐的操作压力较高，设计工作压力0.35MPa，起到吸收C4以上组分的作用，从而使C3、C4溶于汽油中带入脱丁烷塔回收。而常顶二级冷凝油中由于C3、C4含量较少，在正常操作条件下，基本上都能溶于油中，达到回收的目的。1.28 轻烃回收系统操作的基本要求和要领是什么？a） 应

32、根据初、常顶汽油量和脱丁烷塔、脱戊烷塔和脱乙烷塔塔底重沸器热源的情况来调整操作；b） 应根据脱丁烷塔、脱戊烷塔和脱乙烷塔的进料换热情况来调整操作；c） 要随时根据化验分析的结果，及时调整操作、平稳操作，使轻石脑油中的C3、C4含量合格，重石脑油中的C5含量合格，液化气中的C2、C5合格，干气中不带C3、C4组份；d） 应保持脱丁烷塔、脱戊烷塔和脱乙烷塔的压力平稳。1.29 脱丁烷塔顶回流质量变差时应如何处理？脱丁烷塔顶回流质量严重变差时，首先将塔底温度适当降下来或降低装置处理量，从而使塔顶温度得以逐渐下降。在塔顶温度开始下降的同时相应的将过大的回流量也逐渐降下来，直到降至正常的塔顶温度和回流比

33、为止。然后将降下来的塔底温度逐渐再提起来，以便恢复适宜的操作温度，保证石脑油蒸汽压和10%点指标合格。在处理过程中会给石脑油质量带来一定影响，但很容易恢复。1.30 脱丁烷塔底温度高低对石脑油质量有何影响？热源不足怎么办？塔底温度以保证石脑油蒸汽压合格为准。蒸汽压高则应提高塔底温度，反之，则应降低塔底温度，应控制好塔底重沸器加热温度。如果塔底重沸器热源不足，进料预热温度也不可能再提高，则只得适当降低操作压力或减小回流比，以稍许降低脱丁烷塔精馏效果，来保证塔底产品质量合格。1.31 如何控制液态烃中少含或不含C5？在保证脱丁烷塔向脱戊烷塔提供合适原料的前提下，应在操作上力求减少液态烃中的C5含量

34、，严格保证液态烃不带汽油。调节方法：a） 增加脱丁烷塔顶回流量，保证适宜的回流比，降低塔顶温度，提高精馏效果；b） 在保证石脑油质量的前提下，适当降低脱丁烷塔底温度；c） 适当提高脱丁烷塔顶压力，并保持压力平稳；d） 提高脱丁烷塔顶空冷器的冷却效果。1.32 影响脱丁烷塔压力的因素有哪些？如何调节？脱丁烷塔压力主要影响因素是：脱丁烷塔进料量、进料温度、进料带水、塔底温度、塔顶回流量、回流温度。调节方法：a） 进料量、进料温度波动：仪表改手动，稳定进料，平衡换热温度；b） 进料带水：塔顶压力升高，加强缓冲罐容2201的脱水工作；c） 塔底温度波动：仪表改手动，稳定重沸器热源流量；d） 回流带水：

35、塔顶回流罐加强脱水工作；1.33 塔顶回流量、回流温度变化：适当增减回流量，检查塔顶空冷、水冷运行情况，确保回流温度在工艺指标范围内。回流比对脱丁烷塔操作效果的影响如何？回流比即回流量与产品量之比。脱丁烷塔回流液为液化气，产品量为液化气加不凝气。按适宜的回流比来控制回流量，是脱丁烷塔的操作特点。脱丁烷塔首先要保证塔底石脑油蒸汽压合格，剩余的轻组分全部从塔顶蒸出。塔顶液化气是多元组分，塔顶组分小的变化从温度上反映不够灵敏，因此，脱丁烷塔不可能通过控制塔顶温度来调节回流量，而是按照一定回流比来调节塔顶温度，以保证其精馏效果。一般脱丁烷塔控制回流比为1.72.7。回流比过小，精馏效果差，液化气就会大

36、量带重组分；回流比过大，要使石脑油蒸汽压合格，相应要增大塔底重沸器热负荷和塔顶冷凝冷却其负荷，降低冷凝效果，甚至使不凝气排放量加大，液化气产量减少。1.34 回流液质量对脱丁烷塔操作有何影响？脱丁烷塔温度的控制，在正常情况下都是通过调整回流比，即直接通过调节回流量的大小来实现的。但在相同回流比的情况下，塔顶温度的高低，还受到回流油质量（即组成）的影响。当回流质量变差时，这一影响因素就不得不加以考虑。当塔顶回流罐内液化气带汽油时，作为回流打入塔顶，其中汽油组份并不完全汽化，而且绝大部分在操作条件下是不汽化的，它们主要是以雾沫夹带的方式被携带至塔顶的，因而吸收的只是显热。并不像液化气中C3、C4组

37、份在操作条件下作为回流打入塔顶后，在逐板下流的过程中不断汽化，吸收带出大量汽化潜热，将塔顶温度降下来控制在适宜的操作值上。显然，在液化气回流中带有汽油组份时，回流质量就变差，在同样回流比条件下，取走塔顶热量就少，塔顶温度相对就高。如果在处理量已经接近或达到设计负荷的情况下，如果为了降低塔顶温度而一味地只顾提塔顶回流量，只能会造成塔顶液相超负荷，带来更为严重的雾沫夹带现象，回流质量反而变得更差，造成恶性循环。此时，即使回流量超量，回流比超出正常值很多，也不见得能将塔顶温度压下来。一般来说，脱丁烷塔顶回流比超过3.0是不正常的。所以控制液化气中不带C5以上含量，不仅是质量指标的要求，还是脱丁烷塔顶

38、回流质量的要求。1.35 脱丁烷塔压力如何调节？调节方法：f） 进料量、进料温度波动：仪表改手动，稳定进料，平衡换热温度；g） 进料带水：塔顶压力升高，加强缓冲罐容2201的脱水工作；h） 塔底温度波动：仪表改手动，稳定重沸器热源流量；i） 回流带水：塔顶回流罐加强脱水工作；j） 塔顶回流量、回流温度变化：适当增减回流量，检查塔顶空冷、水冷运行情况，确保回流温度在工艺指标范围内。1.36 脱戊烷塔压力如何调节？调节方法：f） 进料量、进料温度波动：仪表改手动，稳定进料，平衡换热温度；g） 进料带水：塔顶压力升高，加强缓冲罐容2201的脱水工作；h） 回流带水：塔顶回流罐加强脱水工作；i） 塔底

39、温度波动：仪表改手动，稳定重沸器热源流量；j） 塔顶回流量、回流温度变化：适当增减回流量，检查塔顶空冷、水冷运行情况，确保回流温度在工艺指标范围内。1.37 脱乙烷塔压力如何调节？调节方法：e） 进料量、进料温度波动：仪表改手动，稳定进料，平衡换热温度；f） 进料带水：塔顶压力升高，加强缓冲罐容2201的脱水工作；g） 塔底温度波动：仪表改手动，稳定重沸器热源流量；h） 塔顶回流量、回流温度变化：适当增减回流量，检查塔顶空冷、水冷运行情况，确保回流温度在工艺指标范围内。1.38 简述脱乙烷塔顶压力操作原则及其影响。脱乙烷塔压力应以控制液化气（C3、C4）完全冷凝为准，也就是使操作压力高于液化气

40、在冷后温度下的饱和蒸汽压，否则在液化气的泡点温度下，不易保持全凝，不能解决排放不凝气的问题。脱乙烷塔操作的好坏受乙烷脱除率的影响很大。乙烷脱除率低则液化气中乙烷含量高，会造成液化气不能在操作压力下全部冷凝，产品质量受到严重影响；塔顶干气也会因此携带液化气至瓦斯管网。脱乙烷塔塔顶干气与塔顶冷凝器冷却效果有关。冷后温度高，不凝气量也就大。冷后温度主要受气温、冷却水温度、冷却面积等因素影响。适当提高塔的操作压力，则液化气的泡点温度也随之提高。这样，在塔顶回流冷却后温度较低时，易于冷凝，减少不凝气。1.39 初顶回流罐、常顶产品罐的作用是什么？初顶回流罐、常顶产品罐是一个气、油、水三相分离罐，起到气、

41、油、水分离的作用。初顶回流罐的操作压力较高，设计工作压力0.35MPa，起到吸收C4以上组分的作用，从而使C3、C4溶于汽油中带入脱丁烷塔回收。而常顶二级冷凝油中由于C3、C4含量较少，在正常操作条件下，基本上都能溶于油中，达到回收的目的。1.40 轻烃回收系统操作的基本要求和要领是什么？e） 应根据初、常顶汽油量和脱丁烷塔、脱戊烷塔和脱乙烷塔塔底重沸器热源的情况来调整操作；f） 应根据脱丁烷塔、脱戊烷塔和脱乙烷塔的进料换热情况来调整操作；g） 要随时根据化验分析的结果，及时调整操作、平稳操作，使轻石脑油中的C3、C4含量合格，重石脑油中的C5含量合格，液化气中的C2、C5合格，干气中不带C3

42、、C4组份；h） 应保持脱丁烷塔、脱戊烷塔和脱乙烷塔的压力平稳。1.41 脱丁烷塔顶回流质量变差时应如何处理？脱丁烷塔顶回流质量严重变差时，首先将塔底温度适当降下来或降低装置处理量，从而使塔顶温度得以逐渐下降。在塔顶温度开始下降的同时相应的将过大的回流量也逐渐降下来，直到降至正常的塔顶温度和回流比为止。然后将降下来的塔底温度逐渐再提起来，以便恢复适宜的操作温度，保证石脑油蒸汽压和10%点指标合格。在处理过程中会给石脑油质量带来一定影响，但很容易恢复。1.42 脱丁烷塔底温度高低对石脑油质量有何影响？热源不足怎么办？塔底温度以保证石脑油蒸汽压合格为准。蒸汽压高则应提高塔底温度，反之，则应降低塔底

43、温度，应控制好塔底重沸器加热温度。如果塔底重沸器热源不足，进料预热温度也不可能再提高，则只得适当降低操作压力或减小回流比，以稍许降低脱丁烷塔精馏效果，来保证塔底产品质量合格。1.43 如何控制液态烃中少含或不含C5？在保证脱丁烷塔向脱戊烷塔提供合适原料的前提下，应在操作上力求减少液态烃中的C5含量，严格保证液态烃不带汽油。调节方法：e） 增加脱丁烷塔顶回流量，保证适宜的回流比，降低塔顶温度，提高精馏效果；f） 在保证石脑油质量的前提下，适当降低脱丁烷塔底温度；g） 适当提高脱丁烷塔顶压力，并保持压力平稳；h） 提高脱丁烷塔顶空冷器的冷却效果。1.44 影响脱丁烷塔压力的因素有哪些？如何调节？脱

44、丁烷塔压力主要影响因素是：脱丁烷塔进料量、进料温度、进料带水、塔底温度、塔顶回流量、回流温度。调节方法：e） 进料量、进料温度波动：仪表改手动，稳定进料，平衡换热温度；f） 进料带水：塔顶压力升高，加强缓冲罐容2201的脱水工作；g） 塔底温度波动：仪表改手动，稳定重沸器热源流量；h） 回流带水：塔顶回流罐加强脱水工作；a) 塔顶回流量、回流温度变化：适当增减回流量，检查塔顶空冷、水冷运行情况，确保回流温度在工艺指标范围内。什么是高发热值？ 什么是低发热值？1.45 单位质量燃料完全燃烧后，生成的水呈汽态时，所放出的热量，即为低发热值。单位质量燃料完全燃烧后，生成水呈液态时所放出的热量即为高发

45、热值。1.46 塔1.46.1 什么是塔？其主要包括哪几个部分？塔是炼油厂的主要工艺设备之一，它是用来完成混合物分离的设备。主要包括以下几个部分：a） 塔体：包括筒体、端盖（主要是椭圆形封头）及联接法兰等；b） 内件：指塔盘或填料及其支承装置；c） 支座：支撑塔体的底座，一般为裙式支座，即常说的裙座；d） 附件：包括人孔、进出料接管，各类仪表接管，液体和气体的分配装置，以及塔外的扶梯、平台、外保温等。1.46.2 按结构分塔设备可分为几大类？按结构分塔可分为以下两大类：a） 板式塔：塔内有一层层相隔一定距离的塔盘，液、气两相就在塔盘上互相接触，进行热和质的传递，然后分开，气相继续上升到上一层塔

46、盘，液体流到下层塔盘上。根据塔盘形式的不同，板式塔盘又有圆泡帽塔、槽型塔盘塔、S型塔盘塔、浮阀塔、喷射塔、筛板塔等；b） 填料塔：塔内充填着各种形式的填料，液体自上往下流，气体自下往上流，在填料表面上进行接触，完成传质传热过程。填料的形式繁多，有：拉西环、鲍尔环、波纹填料、鞍型填料、丝网填料等。1.46.3 浮阀塔盘的浮阀结构和特点如何？浮阀塔盘可分为两大类：一类是盘状浮阀，浮阀是圆盘片，塔板上开孔是圆孔。按其在塔扳上固定的方法又可分为用三条支腿固定浮阀升高位置的F1型浮阀，用十字架固定浮阀升高位置的浮阀等；另一类是条装状浮阀，浮阀是带支腿的长条片，塔板上开的是长条孔。长条片面上有的还开有长条

47、孔或凹槽等，形式多样。目前炼油厂最广泛采用的是F1型盘状浮阀，并已标准化，其标准号为JB1118-XXX。当气体穿过圆孔上升时将阀片顶起，气体沿水平方向喷出，吹入塔盘上的液层内进行鼓泡。阀片的开度随气量的变化而变化，气体流量增大，浮阀被顶起的开度也增大，直到三条支腿下脚接触塔板为止。由于浮阀的这个特点，它的操作弹性大，且雾沫夹带也少，全塔盘鼓泡均匀，效率较高。此外它还有压降小、结构简单、造价低等一系列优点，所以得到非常广泛的应用。1.46.4 什么叫板效率？它有哪些影响因素？在实际生产中，由于接触时间有限，液(雾)沫夹带的原因，还有制造和安装的原因，汽液两相不能达到平衡状态，使实际的塔板数大于

48、理论的塔板数。理论塔板数跟实际塔板数的比就是塔板效率。它主要有下列几个影响因素：a） 汽、液两相的物理性质，如扩散系数、相对挥发度、粘度等；b） 操作参数，如汽、液两相的流速，回流比、压力、温度等；c） 塔的结构，希望能提供良好的两相接触，如大的截面、激烈的湍流等。1.46.5 浮阀塔盘的结构有何特点？请举例画图说明。浮阀塔盘是汽、液两相进行传质和传热的场所，其上面布满浮阀。浮阀从大体上分为两大类：a） 盘状浮阀浮阀是圆盘形，塔板上开孔是圆孔，其中一种F-1型浮阀是最常用的一种；b） 条状浮阀浮阀是带支腿的长条片，塔板上开的长条孔。现以F-1型浮阀为例说明如下：F-1型浮阀有结构，如图所示：圆

49、盘浮阀靠三条支腿插在塔板上三角形排列的圆孔内，当气体通过圆孔上升时，靠气流的动能把阀片顶起，气体就吹入塔板上的液层内进行鼓泡。阀片上的三条支腿，起到限制阀片的运动和开度的作用，并且，F-1型浮阀的周边有三个起始定距片，即使浮阀完全关闭，阀片与塔板之间仍能保持一定距离，这样即使在小气量时，气体也能通过所阀片均匀鼓泡。因而可以得到较宽的稳定操作范围。同时，由于阀片与塔板之间的点接触，可以避免阀片与塔板粘住，使浮阀在气量增大时能平稳升起。此开度一般为2.5mm。1.46.6 F-1型浮阀现在国内已标准化，请说出其型号的意义？F-1型浮阀现在国内已标准，一般从其型号上可以出其特性。其型号如下例所示：F

50、1Z3AAA3F浮阀材质B1Cr13C1Cr18Ni9Ti DCr18Ni12MoTi适用的塔板厚度(mm)包括2、3、4、4.5几种。重型(Z)或轻型(Q)F-1型浮阀标志上例就表示为F-1型重型浮阀，材质为A3F适用于3mm厚的塔板。其中：重型F-1型浮阀重约3234g，用2mm薄钢板冲成。轻型F-1型浮阀重约2526g，用1.5mm薄钢板冲成。1.46.7 浮阀塔的工作原理是什么？浮阀塔的工作原理是：在浮阀塔上开有许多孔，每个孔上都装有一个阀，当没有上升汽相时，浮阀闭合于塔板上；当有汽相上升时，浮阀受汽流冲击而向上开启，开度随汽相的量增加而增加。上升汽相穿阀孔，在浮阀片的作用下向水平方向

51、分散，通过液体层鼓泡而出，使汽液二相充分接触，达到理想的传热传质效果。1.46.8 塔盘主要由哪些部分组成？塔板主要由下面几部分组成：a） 塔板：其上面开有许多孔，安装浮阀、泡帽等或直接作为汽相通道、介质的传热和传质就在上面进行。b） 降液管：上层液体通过降液管流到下层塔盘，是主要的液体通道。c） 溢流堰：包括进口堰和出口堰。进口堰主要是为了保持降液管的正常液体高度，保证传质的正常进行。1.46.9 从塔盘上溢流方式分，塔盘可分为哪几种？从塔盘上液流方向分，可分为单溢流式和双溢流式。其中单溢流式又中间降液和两边降液之分。一般来说，塔径在8002400mm间的可用单溢流塔盘，塔径在2000mm以

52、上者可用双溢流式塔盘。其流动方式如图所示：1.46.10 浮阀塔盘型号表示方法是什么意思？请举例说明。浮阀塔盘的型号表示方法如下例所示：26209.45 A B塔盘开孔率 C D E降液管及溢流板型式降液管截面积与塔截面积之比塔径(mm)，除以100的值浮阀塔盘的标志S：双流式液流方式D：单流式上式A、B、C、D、E表示为：A：(单流)可调溢流板，可拆降液管；B：(单流)可调溢流板，不可拆降液管；C：(单流)溢流板及降液管均匀为不可调和不可拆；D：(双溢流)中间降液；E：(双溢流)两边降液。上面的型号表示为：塔径为2600mm的双溢流中间降液式塔盘，塔盘开孔率为9.45%左右，降液管与塔截面积

53、之比为20%。1.46.11 减压塔基础为什么比常压塔高？因为减压塔是在真空下操作，为了使减底泵顺利上油，避免抽空，须把减压塔提高到足够的高度，使减底泵有足够的吸入高度，因此减压塔基础比常压塔要高。1.46.12 采用低速转油线有什么优点？低速转油线由于直径大，转弯少，因此其阻力降及温降低。采用低速转油线后，温降2025，压降降低180240mmHg，降低了炉出口温度，减少加热炉燃料消耗，减少油品裂解，降低不凝气量，有利于提高产品质量；低速转油线由于流速低及减少冲蚀，提高转油线寿命。1.47 冷换器1.47.1 什么叫换热器？按用途可分为哪几类？将一温度较高的热流体的热量传给另一温度较低的冷流

54、体的设备叫换热设备。按用途可分为加热器、冷却器、冷凝器和重沸器。a） 主要用于加热物料的叫加热器；b） 用水等冷却剂来冷却物料的则叫冷却器，像分馏塔的馏出线冷却器等；c） 热的流体是气态，经过换热后被冷凝成为液态的称为冷凝器，如分馏塔塔顶汽油冷凝器等；d） 一种液体被加热而蒸发成为气态的叫重沸器(再沸器)或汽化器。1.47.2 按换热方式分类，换热器可分为哪几类？各有什么特点？a） 间壁式换热器：其特点是冷热两种流体之间用一金属或非金属隔开，使两种流体在不相混合的情况下进行传热传递，这是用得最广泛的一种；b） 蓄热式换热设备：其特点是冷、热两种流体依次通过蓄热器，分别与蓄热器内的固体填充物进行

55、换热；c） 混合式换热器：其特点是冷热两种流体通过直接混合进行换热。1.47.3 炼油厂常用的间壁式换热器，按结构分为哪几类？间壁式换热器种类繁多，从间隔表面的特征来看，可分为管式换热器和板式换热器，其中管式换热器又包括管壳式换热器、套管式换热器、水浸式冷却器和空冷器。板式换热器又包括板式换热器、伞板式换热器、螺旋板式换热器和板壳式换热器。在炼油厂用到的主要是管式换热器。 1.47.4 常用的管式换热器有哪几种？它们各有什么特点？常用的管式换热器主要有：固定管板式、浮头式、U型管式、套管式换热器、水浸式冷却器以及空气冷却器等，它们的特点如下所示：a） 固定管板式换热器：其管束两端的管板固定在壳

56、体上，因此它结构简单，造价低，但由于两端管板是固定的，当两种介质温差大时会引起管子拉脱或变形，并且管外不能清洗，只能适用于温差小(一般不大于50)介质比较洁净的场合。当温差较大(50)，而壳体承压不高时，可以在壳体上加膨胀节以消除过大的热应力；b） 浮头式换热器：它是目前炼油厂内使用最多的换热器。由于它的管板一端固定，一端自由，因此受热时可在壳体内自由膨胀，不受温差的限制。同时其管束可以抽出，清洗方便，不受介质条件的限制。但它结构复杂，并且小浮头漏了也不宜发现，造价也比较高；c） U型管式换热器，其中有一个管板，固定在管箱和壳体之间，另外一端没有管板，可以在壳体内自由伸缩，由于它采用了“U”型换热管，没有小浮头，因此不存在小浮头漏的情况，减少了泄漏点。同时，管束可以抽出，便于清洗，且结构简单，制造方便，但管子内壁“U”型弯头处清洗比较困难，中心部位的管子不易更换，因此适用于温度差大，压力较高的场合；d） 套管式