化工总控工项目3任务16精馏塔操作课件

1、项目3 化工单元操作任务16 精馏塔操作化工总控工技能鉴定培训教程高级工目 录CONTENTS0102030405任务描述考核标准任务实施考核要求相关知识项目拓展思考练习06071任务16.1 精馏塔实训操作2任务16.2 精馏塔仿真操作精馏实训装置，如图16-1所示；20%（体积分数）的酒精水溶液。图16-1 精馏实训装置任务16.1 精馏塔实训操作1. 能够按操作要求进行精馏系统的开车、正常运行的停车操作。2. 能够进行精馏生产操作，并达到规定的工艺要求和质量指标。3. 能够及时发现并处理精馏塔操作过程中常见故障，能进行紧急停车。精馏塔操作项目考核标准见表16-1。表16-1 往复式压缩机

2、操作项目考核表考核内容考核要点配分扣分扣分原因得分检查准备清洁现场，检查阀门启动情况，检查总电源、仪表盘、监控仪、测温点，塔顶、塔底压力5检查原料罐液位、管路及容器残液并清空5配制适当浓度的原料液加入原料罐中5通过指定管线将原料打入再沸器5开车开启相关阀门，打通流程5接通电源，再沸器加热升温，开冷凝器冷却水，调节流量5全回流操作5全回流一定时间后转入部分回流5启动进料泵，以指定流量进料5正常运行收集塔顶馏出液、釜残液5塔顶、塔底样品分析5调节回流比，测定塔顶产品组成变化5精馏塔操作项目考核标准见表16-1。表16-1 往复式压缩机操作项目考核表考核内容考核要点配分扣分扣分原因得分停车停止进料泵

3、，关闭阀门，停预热器及再沸器电加热5停回流泵、冷凝器冷却水、产品泵，停水，停电，阀门恢复初始状态5开系统排污阀，排尽残液5职业素质操作安全规范5团队配合合理有序5现场管理文明安全5实训报告书写认真规范5数据真实可靠5考评员签字考核日期合计得分任务16.2 精馏塔仿真操作1.能正确标识阀门、仪表、设备的位号及作用，能识读带控制点工艺流程图。2.学会精馏塔正确的开车、停车的操作方法，了解相应的操作原理。3.熟悉精馏塔正常运行的操作参数及相互影响关系。任务16.2 精馏塔仿真操作4.能正确分析精馏塔操作常见事故产生的原因，学会常见事故的判断及处理方法。5.认知串级控制系统与分程控制系统的构成，学会其

4、操作方法。1、 工艺流程通过精馏，在脱丁烷塔中将丁烷从原料为67.8 脱丙烷塔的釜液(主要有C4、C5、C6、C7等)中分离出来。带控制点工艺流程如图16-2所示。图16-2 精馏塔带控制点工艺流程图1、 工艺流程仿DCS流程图16-3所示。图16-3 精馏塔DCS界面1、 工艺流程仿现场流程如图16-4所示。图16-4 精馏塔现场界面（1）串级回路本单元复杂控制回路主要是串级回路的使用，在精馏塔和产品罐中都使用了液位与流量串级回路。如DA405的塔釜液位控制LC101和塔釜出料FC102构成一个串级回路，FC102.SP 随LC101.OP的改变而变化。（2）分程控制 PIC102为一分程控

5、制器，分别控制PV102A和PV102B，调节阀PV102的分程动作示意图如图16-5所示。当PC102.OP逐渐开大时，PV102A从0逐渐开大到100%；而PV102B从100%逐渐关小至0。图16-5 调节器PIC102分程动作示意图蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异以实现分离的目的。由物理化学知，纯液体物质的挥发性可以用其饱和蒸气压来表示。一、精馏基本知识知识1、蒸馏分离的目的和依据挥发性大的液体，其饱和蒸气压就大，而沸点较低反之，挥发能力小的液体，其饱和蒸气压就小，而沸点较高。习惯上，将混合液中挥发性高的组分称为易挥发组分或轻组分，以A表示；把混合液中挥发性低的组分称为难挥发组

6、分或重组分，以B表示。在一定设备中，将多次部分汽化和多次部分冷凝适当地组合起来，最终可以分别得到较纯的轻、重组分，此过程称为精馏。蒸馏操作可以从不同的角度进行分类。按物系的组分数可分为双组分蒸馏和多组分蒸馏。按蒸馏方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏等方式。当分离程度要求不高或物系很易分离时，可采用简单蒸馏或平衡蒸馏；当分离程度要求较高时，一般都采用精馏。当混和液中两组分的挥发性接近时，若用普通精馏方法分离，所需精馏塔很高，设备费用较高；另外，对于能形成恒沸物的物系，普通精馏方法不能分离。这些情况下，需要采用特殊精馏，特殊精馏包括恒沸蒸馏和萃取蒸馏。2、蒸馏操作的分类按操作方式可分为间歇蒸馏和连

7、续蒸馏。间歇蒸馏用于小批量生产或某些有特殊要求的场合连续蒸馏是工业生产中常用的操作。按操作压强可分为常压蒸馏、加压蒸馏和减压（真空）蒸馏。在大气压（常压）下操作的蒸馏过程称为常压蒸馏。如果被分离的混合液在常压下各组分挥发性差异较大，并且气相冷凝、冷却可用一般的冷却水，液相加热汽化可用水蒸气，这时应采用常压操作。2、蒸馏操作的分类在塔顶压强高于大气压下操作的蒸馏过程称为加压蒸馏。加压蒸馏通常用于以下场合：a混合物在常压下为气体，通过加压与冷冻将其液化后再进行蒸馏；b常压下虽是混合液体，但其沸点较低（一般低于30），其蒸气用一般冷却水难以充分冷凝，需用冷冻盐水或其他较昂贵的制冷剂，费用将大大提高。

8、在低于一个大气压下操作的蒸馏过程称为减压蒸馏，也称真空蒸馏。减压蒸馏常用于以下场合：a蒸馏热敏性物料，组分在操作温度下容易发生氧化、分解和聚合等现象时，必须采用减压蒸馏以降低其沸点；b常压下物料沸点较高（一般高于150 ），加热温度超出一般水蒸气加热的范围，减压蒸馏可使沸点降低，以避免使用高温载热体。2、蒸馏操作的分类工业蒸馏过程中需要合理地选择操作压强。通常主要根据物料性质，原料组成，对产品纯度的要求，设备材料的来源，冷量、热量的来源，能量综合利用水平等具体情况，因地制宜地选择合理的操作条件。平衡蒸馏仅通过一次部分汽化和冷凝，只能部分地分离混合液中的组分，若进行多次的部分汽化和冷凝，便可使混

9、合液中各组分几乎完全分离，这就是精馏操作的一个基础。以苯-甲苯混合液为例，用如图16-6所示的温度-组成图（t-x-y图）来分析精馏原理。3、蒸馏的原理图16-6 苯-甲苯混合液的t-x-y图图16-6中以温度t为纵坐标，以气液相平衡组成x或y为横坐标。图中有两条曲线，下方曲线为t-x线，称为饱和液体线或泡点线；上方曲线为t-y线，称为饱和蒸气线或露点线。两条曲线将t-x-y图分成三个区域：饱和液体线以下区域为液相区或过冷区，饱和蒸气线以上区域为气相区或过热蒸气区，两条曲线之间的区域为气液共存区，在该区气液两相共存。3、蒸馏的原理图16-6 苯-甲苯混合液的t-x-y图3、蒸馏的原理图16-6

10、 苯-甲苯混合液的t-x-y图将温度为t0，组成为xf的苯-甲苯溶液，加热到B点，使其在温度t1下部分汽化。混合液将分成互成平衡的气液两相。气相组成为y1 （y1xF），液相组成为x1（x1xf）。将上述气相进行部分冷凝，先冷到E点获得新的气液平衡的两相（ ），从图可见 ；若将 的气相又部分冷凝到F点，则又获得新平衡条件下的气液相，其组成为 ，且 。这样依次将获得的气相进行足够多次的部分冷凝后，气相中易挥发组分含量越来越高，最后可得到易挥发组分含量很高的馏出液纯苯。3、蒸馏的原理图16-6 苯-甲苯混合液的t-x-y图另一方面如果将组成为 的液相加热到C点，使其部分汽化。这时又出现新的气液相平

11、衡，获得组成为 的液相。由于易挥发组分进一步转入气相，故使液相易挥发组分含量降低，即 。如果再将组成为 的液相加热到D点，使之部分汽化，又得到组成为 的液相。同理 。依此类推，将获得的液相进行足够多次的部分汽化，则液相中易挥发组分含量越来越低，即难挥发组分含量越来越高，最后可得到难挥发组分含量很高的残留液甲苯。3、蒸馏的原理图16-6 苯-甲苯混合液的t-x-y图为实现精馏操作，除了需要有足够塔板层数的精馏塔之外，还必须从塔底引入上升蒸气（气相回流）和从塔顶引入下降的液流（液相回流），以建立气液两相体系。塔底上升蒸气和塔顶液相回流是保证精馏操作过程连续稳定进行的必要条件。4、连续精馏装置流程工

12、业生产中常常采用图16-7的流程进行精馏操作。图16-7 连续精馏装置流程图如图16-7所示，用泵2将原料液从贮槽1送至原料预热器3中，加热至一定温度后进入精馏塔4（以板式塔为例）的中部。料液在进料板上与自塔上部下流的回流液体汇合，逐板溢流，最后流入塔底再沸器11中。在再沸器内液体被加热至一定温度，使之部分汽化，残液作为塔底产品，而将汽化产生的蒸气引回塔内作为塔底气相回流。气相回流依次上升通过塔内各层塔板，在塔板上与液体接触进行热质交换。从塔顶上升的蒸气进入冷凝器5中被全部冷凝，并将一部分冷凝液作用塔顶回流液体，其余部分经冷却器7送入馏出液贮槽9中作为塔顶产品。4、连续精馏装置流程通常，将原料

13、液进入的那层板称为进料板，进料板以上的塔段称为精馏段，其主要任务是使上升气相中轻组分不断增浓，以获得高纯度的塔顶产品；进料板以下的（包括进料板）的塔段称为提馏段，主要是使下降液体中轻组分不断被提出，以获得富含重组分的残液。图16-7 连续精馏装置流程图5、全塔物料衡算在过程达到定常状态以后，取图16-8所示的虚线所划定的范围对全塔进行物料衡算，从而求出进料量和组成与塔顶、塔釜产品流量及组成之间的关系。以单位时间（如1h）作为物料衡算的基准，则有：总物料衡算F= D+W （16-1）式中F原料液量，kmol/hD塔顶馏出液量，kmol/hW塔釜残液量，kmol/h图16-8 精馏塔的物料衡算5、

14、全塔物料衡算易挥发组分的物料衡算 （16-2）式中F原料液量，kmol/hD塔顶馏出液量，kmol/hW塔釜残液量，kmol/h 原料液中易挥发组分的摩尔分数 馏出液中易挥发组分的摩尔分数 釜残液中易挥发组分的摩尔分数图16-8 精馏塔的物料衡算5、全塔物料衡算图16-8 精馏塔的物料衡算在式（16-1）和式（16-2）中有6个变量，若知其中4个便可联立求解其余的2个，在设计型计算时，通常已知 F、 和分离要求 、 ，解出 D 和 W。精馏的分离要求，除可用塔顶和塔釜的产成表示外，也可用原料中易挥发（或难挥发）组分被回收的百分数表示，称为回收率。塔顶易挥发组分的回收率 ： （16-3）5、全塔

15、物料衡算图16-8 精馏塔的物料衡算塔釜难挥发组分的回收率 ： （16-4）联立式(7-16)与式(7-17)可求得馏出液的采出率D/F和釜液采出率W/F，即有 （16-5） （16-6）显然， 、 、D/F和W/F都是相对量，其数值都应在01之间。二、精馏塔的类型与结构完成精馏的塔设备称为精馏塔。精馏塔要求提供气、液两相以充分接触的机会，使传质和传热两种过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。根据塔内气液接触部件的结构形式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理贤较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达

16、1m以上，故多采用板式塔；吸收操作则采用填料塔较多。1、板式塔结构板式塔通常由圆柱状的塔体及按一定间距水平设置的若干塔板构成，如图16-9所示，塔内气体在压差作用下由下而上，液体在自身重力作用下由上而下总体呈逆流流动。图16-9 板式塔1、板式塔结构在这溢流式塔中塔板上由溢流堰维持一定液层，实际气液接触过程是在一块块塔板上逐级进行的，总体逆流，但在每块塔板上气液呈错流流动，即从上方降液管流下的液体横向流过塔板，翻过溢流堰进入降液管再流向下层塔板，而气体则由下而上穿过板上横流的液层，在液层中实现气液相密切接触然后离开液层，在塔板上方空间汇合后进入上层塔板，每块塔板相当于一个混合分离器，既要求上升

17、气流与下降液流在板上充分接触，又要求经传质后的气液两相完全分离，各自进入相邻塔板。因此，塔板上的主要部件是气液接触部件和溢流部件，在有些塔型中还设置了促进气液分离的部件。BA板式塔无溢流式（穿流式）有溢流式气液接触部件：引导气流进入液层。保证气液充分、均匀而良好的接触，形成大量的又是不断更新的气液传质界面。使气液间最后能够较易分离。不同类型的塔板具有不同类型的气液接触部件。溢流部件：维持液体在板上和板间顺序而均匀地流动。保持板上一定的液层，为气液接触提供场所。不同类型塔板的溢流部件基本一致。二、精馏塔的类型与结构2、塔板筛板筛板是在带有降液管的塔板上开有38 mm的均布圆孔，如图16-10所示

18、。蒸气通过筛孔将板上液体吹成泡沫。液体由上层塔板降液管流到下层塔板的一侧，横向流过塔板，越过溢流堰进入另一侧降液管。浮阀塔板喷射塔板板式塔的塔板图16-10 筛板2、塔板筛板浮阀塔板浮阀塔板是在带有降液管的塔板上开有若干直径较大（标准孔径为39 mm）的均布圆孔，孔上覆以可在一定范内自由活动的浮阀，如图16-11所示。操作时，液相流程与筛板塔相同，气相经阀孔上升顶开阀片、穿过环形缝隙，再以水平方向吹入液层形成泡沫。喷射塔板板式塔的塔板图16-11 浮阀塔板2、塔板筛板浮阀塔板喷射型塔板包括：舌形塔浮动舌形塔浮动喷射塔较大气速的蒸汽以喷射状斜向通过层液，使气液两相接触加强。喷射塔板板式塔的塔板三

19、、精馏塔操作及条件控制1、精馏操作的影响因素影响因素对精馏操作影响情况回流比R 当 R 增大时，塔内气、液传质推动力增加，使 变大，而 变小，反之若 R 减小，则分离效果变差。生产中常用回流比来调控产品的量。回流液温度回流液温度的变化会引起塔内蒸气量的变化。降低回流液温度，内回流增加，塔内气液两相流量增加，分离效果提高，但同时能耗加大进料组成 对特定的精馏塔，若 减小，将使 和 都减小，要保持 不变，则应增大R 进料热状况 值当进料热状况发生变化时，应适当改变进料位置，否则将引起馏出液组成 和釜残液组成 的变化，故一般精馏塔常设几个进料口塔釜温度提高塔釜温度，塔内液相中易挥发组分减少，上升蒸气

20、的速度增大，有利于提高传质效率。如果由塔顶得到产品，则产量提高；如果由塔釜得到产品，则可提高产品质量，但损失增大操作压力提高操作压力，可以相应地提高塔的生产能力，操作稳定，塔顶产品质量提高，产量减小。在精馏操作中，常常规定操作压力的调节范围2、回流比的影响及选择回流是精馏操作的基本特征，而精馏过程回流比的大小直接影响到精馏操作费用和设备费用。对一定的分离要求，增加回流比，使精馏段操作线的斜率增大，截距减小，操作线离平衡线越远，每一梯级的水平线段和垂直线段均加长，每一块理论板的分离程度增大所需的理论板数减少，故塔本身的设备费用减少，但却增加了塔内气液负荷量，导致冷凝器、再沸器负荷增大，使操作费用

21、提高，这些附属设备尺寸的加大又会增加设备投资。而对于一个操作中的精馏塔，增加回流比，会使分离能力增加，提高产品纯度，自然操作费用也相应增加。若塔顶蒸气经冷凝后，全部回流至塔内，这种方式称为“全回流”。此时，塔顶产物为0。通常这种情况下，既不向塔内进料，也不从塔内取出产品，此时回流比R=L/D 。2、回流比的影响及选择减小回流比，精馏段操作线的斜率减小，两操作线向平衡线靠近，在规定的分离要求下，即塔顶、塔釜产品组成确定时，所需的理论板数增加，而冷凝器、再沸器、冷却水用量和加热蒸汽消耗量都相应减少，操作费用减少，但增加了设备费用。当回流比减小至某一数值时，两操作线的交点恰好落在平衡线上，这时的回流

22、比称为完成该预定分离要求的最小回流比，以Rmin表示。最小回流比是精馏塔设计计算中的一个重要参数，实际回流比必须大于最小回流比，才能完成指定的分离任务。适宜回流比应通过经济衡算，即按照操作费用与设备折旧费用之和为最小的原则来确定，它是介于全回流与最小回流比之间的某个值。3、压力控制精馏塔的操作压力是由设计者根据工艺要求、经济效益等综合论证后确定的，生产运行中不能随意变动。操作压力波动，将使每块塔板上气液相平衡关系发生变化。压力升高，组分间的相对挥发度降低，塔板提浓能力下降，分离效率下降。同时，压力升高后汽化困难，液相量增加，气相量减少，塔内气、液相负荷发生了变化，使得塔顶馏出液中易挥发组分浓度

23、增加，但产量减少；釜液中易挥发组分浓度增加，釜液量也增加。严重时会造成塔内的物料平衡被破坏，影响精馏的正常进行。因此，生产运行中应尽量通过控制系统维持操作压力基本恒定。3、压力控制大多数精馏塔的控制系统都是以恒定的塔操作压力为前提的，因此有时需要压力补偿。压力控制设计的基础是：以进、出塔的质量流量或热流量为操纵变量，即通过调节物料或能量平衡，可以实现对塔的压力控制。质量流量法是控制塔顶气体的蓄积量；而热流量法则是调节塔顶冷凝器的热通量。作为常压塔，对稳定性无严格要求和空气对分离物料无影响时，则不需对其进行压力控制，只需在回流罐上设置一通大气的放气口即可，另外，对于存在不凝气的微正压塔来说，也可

24、只设置回流罐气相出口调节阀。4、温度控制间接指标直接指标质量指标【定义】直接质量指标控制就是对产品成分的分析控制。【定义】间接质量指标控制则是对温度的控制。【优点】成本低动态响应灵敏可靠性当精馏过程受到外界干扰时，塔内不同塔板处的物料组成将发生变化，其相应的温度亦将改变。其中，塔内某些塔板处的温度对外界干扰的反应特别明显，即当操作条件发生变化时，这些塔板上的温度将发生显著变化，这种塔板称为灵敏板。4、温度控制精馏段温控灵敏板取在精馏段的某层塔板处，称为精馏段温控。适用于对塔顶产品质量要求高或是气相进料的场合。调节手段是根据灵敏板温度，适当调节回流比。例如，灵敏板温度升高时，则反映塔顶产品组成下

25、降，故此时发出信号适当增大回流比，使 上升至合格值时，灵敏板温度降至规定值。提馏段温控灵敏板取在提馏段的某层塔板处，称为提馏段温控。适用于对塔底产品要求高的场合或是液相进料时，其采用的调节手段是根据灵敏板温度，适当调节再沸器加热量。例如，当灵敏板温度下降时，则反映釜底液相组成 变大，釜底产品不合格，故发出信号适当增大再沸器的加热量，使釜温上升，以便保持 的规定值。温差控制当原料液中各组成的沸点相近，而对产品的纯度要求又较高时，不宜采用一般的温控方法，而应采用温差控制方法。温差控制是根据两板的温度变化总是比单一板上的温度变化范围要相对大得多的原理来设计的，采用此法易于保证产品纯度，又利于仪表的选

26、择和使用。温度控制方法5、精馏过程的热平衡控制精馏装置的能耗主要由塔底再沸器中的加热剂和塔顶冷凝器中冷却介质的消耗量所决定，两者用量可以通过对精馏塔进行热量衡算得出。若原料液经过预热后使其带入的热量增加，则再沸器内加热剂的消耗量将减少。精馏过程中，除再沸器和冷凝器应严格符合热平衡外，还必须注意整个精馏系统的热量平衡，即由精馏塔与这些换热器等组成的精馏系统是一个有机结合的整体，塔内某个参数的变化必然会反映到再沸器和冷凝器中四、精馏塔的事故判断和故障处理2、塔板上气液两相的非理想流液沫夹带又称雾沫夹带对于处在泡沫接触状态或喷射接触状态下的气液两相，当气体穿过板上液层时都会产生大量液滴，如果气速过大

27、，这些液滴的一部分就会被夹带到上层塔板，这就是液沫来带。液沫夹带有两类：其一为沉降速度小于上升气流速度的小液滴，因具有向上的绝对速度，无论板间距有多大，都不可避免地被气流带到上层塔板；其二为沉降速度大于上升气流速度的大液滴，由于气流冲击或气泡破裂造成的液滴飞溅具有向上的初速度，在板间距比较小时，这些较大的液滴也会到达上层塔板，而成为液沫夹带的主体。板间距增大，被弹溅出的大液滴有可能又回落到塔板上。由此可见，板间距越小，液沫夹带量越大气速越大，液沫夹带量也越大。四、精馏塔的事故判断和故障处理2、塔板上气液两相的非理想流气泡夹带在塔板上与气体充分接触后的液流，翻越溢流堰进入降液管时必含有大量气泡，

28、同时，液体落入降液管时又卷入一些气体产生新气泡。若液体在降液管内的停留时间太短，所含气泡来不及分离，将被卷入下层塔板，这种现象称为气泡夹带。气泡夹带所产生的气体夹带量占气体总流量的比例极小，给传质带来的危害不大，也由于降液管内液体含有很多气泡，使降液管内液体柱的平均密度降低，导致降液管的通过能力减小，严重时会破坏塔的正常操作。因此，必须保证液体在降液管内有足够的停留时间。四、精馏塔的事故判断和故障处理2、塔板上气液两相的非理想流气体沿塔板的不均匀分布在每一层塔板上气液两相呈错流流动，因此希望在塔板上各点气体流速相等，但是由于液面落差的存在，导致气体沿塔板的不均匀分布。在液体入口部位，气量小，浓

29、度差大使这部分气体的增浓度增大而有所得；而液体出口部位，气量大而浓差小，增浓度大为降低，平均结果所失必定大于所得，故不均匀的气流分布对传质是不利的。四、精馏塔的事故判断和故障处理2、塔板上气液两相的非理想流液体沿塔板的不均匀分布因塔截面是圆形的，故液体横向穿过塔板时在不同部位具有不同的流动行程。在塔中央部分的液体流动行程短而直，所以阻力小，流速大而在塔板外围部分的液体流动行程长而弯曲，所以阻力大，流速小。由于液体沿塔板的速度分布实际上是不均匀的，严重时会在塔板上造成一些液体流动不畅的滞留区，相当于减少了塔板的有效面积。总的结果，液流不均匀分布使塔板的物质传递量减少，对传质也是不利的。当液体流量

30、比较低时，液流分布不均匀性更为明显。因为此时溢流堰上的清液层高度 （简称堰液头）很小，而溢流堰安装的水平度总有一定误差，可能只在较低处有液体溢流，而另一端无溢流，在塔板上形成很大的滞留区。为避免液体沿塔板的流动严重不均匀，当hOW6mm时，宜采用齿形堰或折流型塔板。四、精馏塔的事故判断和故障处理3、板式塔不正常操作与处理方法故障现象原因处理方法漏液（板上液体经升气孔道流下）气速太小板面上液面落差引起气流分布不均匀控制气体速度在漏液速度以上（漏液量达10%的气速）在液层较厚，易出现漏液的塔板液体入口处，留出一条不开孔的区域（安定区）液泛（整个塔内都充满液体）对一定的液体流量，气速过大对一定的气体

31、流量，液量过大加热过于猛烈，气相负荷过高降液管局部被垢物堵塞，液体下流不畅气速应控制在泛点气速之下减小液相负荷调整加热强度，加大采出量减负荷运行或停车检修加热强度不够蒸汽加热时压力低，冷凝水及不凝气排出不畅液体介质加热时管路堵塞，温差不够提高蒸汽压力，及时排除冷凝水和不凝气检修管路，提高液体介质温度四、精馏塔的事故判断和故障处理3、板式塔不正常操作与处理方法故障现象原因处理方法泵不上量过滤器堵塞液面太低出口阀开得过小轻组分浓度过高检修过滤器累积液相至合适液位增大阀门开度调整气液相负荷塔压力超高加热过猛冷却剂中断压力表失灵调节阀堵塞或调节阀开度漂移排气管冻堵加大排气量、减少加热剂量加大排气量、加

32、大冷却剂量更换压力表加大排气量、调整阀门检查疏通管路塔压差升高负荷升高液泛引起堵塞造成气、液流动不畅减小进料量、降低负荷按液泛处理方法处理检查疏通一、任务16.1操作1、检查准备第一步：清洁装置现场环境、检查管路系统各阀门启闭情况是否合适，检查总电源、仪表盘电源、实时监控仪是否正常，检查塔板上每个温度探测点显示有无异常，塔顶、塔底压力是否显示正常。第二步：检查管路、容器中是否有残液，如有则清空。第三步：配制一定量适当浓度的原料液倒入原料罐内。第四步：打开原料泵，将原料罐中的原料通过指定管线加入到再沸器中，加至一定量后停泵。2、开车第一步：选择相应的实训项目（常压、减压精馏），根据操作要求，由操

33、作人员在现场开启相关阀门并打通流程。第二步：接通电源，启动再沸器加热升温。当升温到一定程度时将连通冷却水的进水阀打开，并打开塔顶冷凝器冷却水，并调节冷却水流量。第三步：当冷凝液进入回流液罐达到一定液位后，通过泵经流量计计量后打回精馏塔中，进行全回流操作。第四步：全回流一定时间后，取样分析，产品合格后，转入部分回流。第五步：选择合适的进料位置，启动进料泵，以指定流量经过进料管线进料，并注意控制进料温度。3、正常运行第一步：观察精馏塔各部位温度变化情况，当塔顶馏出液出现积累时，开始调节回流比。塔顶馏出液经产品冷凝器被冷却后收集到产品罐内，再沸器内的残液经釜残液冷凝器被冷却后收集到残液罐内。第二步：

34、精馏塔操作运转正常后，取塔顶、塔底样品，冷却至20 。用酒精计测其相对密度，读数为容量百分数。对不合格的物料可进行少量的采出或全回流操作，待分析合格后，采出产品。第三步：调节不同的回流比，制定其相应的塔顶产品组成变化。4、停车第一步：停止进料泵，关闭相应管线上的阀门，停预热器及再沸器电加热。第二步：停回流泵当塔内温度低于某一值时，停产品冷凝器冷却水。停产品泵。第三步：关闭仪表及电源开关，关闭上水总阀，将所有阀门恢复至初始状态。第四步：将再沸器及预热器中的残液冷却后暂存于塔釜残液罐中，打开系统排污阀，将管线和容器中的残液收集至指定的回收桶中。第五步：将现场清扫干净，工具、器具摆放整齐。二、任务1

35、6.2操作1、正常工况操作参数第一步：进料流量FIC101设为自动，设定值为14056 Kg/h。第二步：塔釜采出量FC102设为串级，设定值为7349 Kg/h；LC101设自动。设定值为50%。第三步：塔顶采出量FC103设为串级，设定值6707 Kg/h；塔顶回流量FC104设为自动，设定值为9664 Kg/h；塔顶压力PC102设为自动，设定值为4.25 atm；PC101设自动，设定值为5.0 atm。第四步：灵敏板温度TC101设为自动，设定值为89.3 。第五步： FA414液位LC102设为自动，设定值为50%；回流罐液位LC103设为自动，设定值50%。2、冷态开车装置冷态开

36、工状态为精馏塔单元处于常温，常压氮吹打扫完毕后的氮封状态，所有阀门，机泵处于关停状态。所有调节器为手动，调节阀和现场阀处于关闭状态。（1）进料及排放不凝气打开精馏塔DA405塔顶压力控制器PV102B的前、后阀V51、V52；打开回流罐FA408顶放空阀PV101的前、后阀V45、V46，微开PV101（开度5%）排放塔内不凝气。打开调节阀FV101的前、后阀V31、V32，缓慢打开FV101，直到开度40%，向精馏塔进料。当压力PC101升至0.5 atm时，按正确步骤关闭PV101，并手动控制塔顶压力在1.04.25 atm之间。2、冷态开车上冷凝水，开再沸器打开冷凝水调节阀PV102A的

37、前手、后手阀V48、V49，当塔顶压力PC101升至0.5 atm时，逐渐打开PV102A至开度为50%；逐步手动调整塔压基本稳定在4.25 atm后，可加大进料阀FV101开至50%左右。待塔釜液位LC101升至20%以上时，全开加热蒸汽入口阀V13；稍开TC101调节阀，给再沸器缓慢加热，并调节TC101阀开度，使塔釜液位LC101维持在40%60%。打开蒸汽缓冲罐FA414的液位调节阀LV102，待FA414液位LC102升至50%时，投自动，设定值50%。逐渐开大TV101至50%，使塔釜温度逐渐上升至100，灵敏板温度升至75 ；同时，通过调节器PC101和PC102手动稳定塔压PC

38、101在4.25 atm左右。2、冷态开车启动回流泵建立回流 随着塔进料增加和再沸器、冷凝器投用，塔压会有所升高，回流罐逐渐积液。塔压升高时，通过开大PC102的输出，改变塔顶冷凝器冷却水量和旁路量来控制塔压稳定。当回流罐液位LC103升至20%以上时，启动回流泵；通过FC104控制回流量，维持回流罐液位不超高，同时逐渐关闭进料，全回流操作。2、冷态开车调节稳定工艺参数至正常待塔压稳定后，分别将PC101、PC102投自动，设定值均为4.25 atm，塔压完全稳定后，将PC101设定值为5.0 atm。逐步调整进料量FIC101稳定在14056 Kg/h后，将FIC101投自动，设定值为140

39、56 Kg/h。继续调整调节阀TV101使灵敏板温度TC101稳定在89.3 ，塔釜温度TI102稳定在109.3 后，将TC101投自动，设定值89.3。在保证回流罐FA408液位LC103和塔顶温度TI105的前提下，逐步开大回流量调节阀FV104至50%，并使回流量稳定在正常值时，将调节器FC104投自动，设定值为9664 Kg/h。当塔釜液位LC10135%时，逐渐打开调节阀FV102，调整塔釜采出量FC102稳定在正常值时，将FC102投自动，设定值为7349 Kg/h；同时，将LC101投自动，设定值为50%；再将FC102投串级，使其与LC101构成串级回路调节塔釜液位。当回流罐

40、FA408液位LC103接近50%时，逐渐打开调节阀FV103，调整产品流量FC103稳定在正常值时，将FC103投自动，设定值为6707 Kg/h；同时，将LC103投自动，设定值为50% ；再将FC103投串级，使其与LC103构成串级回路调节塔釜液位。3、正常停车降负荷手动关调节阀FV101至开度35%，降低进料至正常进料量的70%。保持灵敏板温度TC101和塔压PC102的稳定性。手动开大FV103（开度90%），排出回流罐中的液体产品，至回流罐液位LC104到20%左右。手动开大FV102（开度90%），排出塔釜产品，使LC101降至30%左右。3、正常停车停进料和再沸器：当负荷降至

41、正常的70%，且产品已大部分采出后，才能进行停进料和停再沸器的操作。按正常操作关调节阀FV101，停精馏塔进料；关提交给TV101和V13（或V16）阀，停再沸器加热蒸汽；关调节阀FV102和FV03，停产品采出。打开塔釜泄液阀V10，排放不合格产品，同时要控制好塔釜液位的下降速度，打开调节阀LV102，对蒸汽缓冲罐FA414进行泄液。3、正常停车停回流停进料和再沸器后，手动开大FV104，将回流罐FA408中的液体通过回流泵全部打入精馏塔DA405，以降低塔内温度。当回流罐液位LC103接近0时，关FV104，并按正常操作停泵GA412A/B，停回流。完成对系统内各塔，罐，泵的排液操作。3、

42、正常停车降压、降温灵敏板温度TC10150 时，按正常操作关闭调节阀PV102A，停冷凝水。当精馏塔釜液位LC101降至0时，关闭泄液阀V10；同时，应按要求完成对系统内相应各罐、泵的排凝操作。当完成精馏塔DA405排凝后，手动打开PV101，使塔内压力降至常压后，关闭调节阀PV101。4、事故处理事故名称事故现象处理方法加热蒸汽压力过高加热蒸汽的流量增大，塔釜温度持续上升TC101改手动调节，减小TV101的开度，待温度稳定后，将TC010改为自动调节，设定为89.3 加热蒸汽压力过低加热蒸汽的流量减小，塔釜温度持续下降适当增大TC101的开度（操作同加热蒸汽压力过高）冷凝水中断塔顶温度上升

43、，塔顶压力上升PC101改手动，开回流罐放空阀PV101，保压FIC101改手动，关FIC101，关FV101后、前阀V32，V31，停进料；TC101改手动，关TC101，关TV101后、前阀V4，V33，停加热蒸汽；FC102、FC103改手动，关FV102、FV103，关FV102后、前阀V40，V39及FV103后前阀V42、V41，停产品采出；开塔釜泄液阀V10，开回流罐泄液阀V23，排不合格产品；LC102改手动，开LC102，对FA414泄液；回流罐液位为0时，关FC104；按正常操作停回流泵GA412A；塔釜液位为0时，关V10；塔顶压力降至常压，关冷凝器，关PV102A后、前阀V49、V484、事故处理事故名称事故现象处理方法回流泵GA412A故障回流中断，塔顶温度、压力上升按正常操作启动切换备用泵GA412B回流量调节阀FV104卡回流量无法调节打开旁通阀V14，并调整其开