双效精馏耦合培训PPT课件

1、.,1,双效精馏耦合操作培训,张腾飞2016年7月,.,2,三、双效精馏存在问题分析,二、双效精馏基本原理,课程目录,四、精馏耦合基本原理,一、精馏基本原理,五、精馏耦合存在问题分析,.,3,一、精馏基本原理,精馏定义：把沸点不同的液体混合物（Vc-Na母液是甲醇和水的混合物）进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽（甲醇水蒸汽）和多次部分冷凝。使混合物分离成所要求组分（成品甲醇和水）的操作过程称为精馏。,定义理解a，低沸点的甲醇更容易汽化：水的沸点100，甲醇沸点64.7，当水和甲醇的混合液受热蒸发时，蒸出去的甲醇会多于水，气体中甲醇所占的含量会高于液体中甲醇所占的含量。,定义理解b，高沸点的水

2、更容易冷凝：甲醇蒸汽和水蒸汽的混合物同时冷凝，高沸点的水更容易冷凝，所以冷凝液中水的含量会大于气相中水的含量。,定义理解c：一次气化和冷凝完成了得到了高含量的甲醇和高含量的凝水，若完全分离需要多次部分汽化和部分冷凝。精馏塔的每块塔板便是实现多次部分汽化和多次部分冷凝的场所。,1、精馏的基本概念,.,4,一、精馏基本原理,2、精馏塔的主要构成,A、精馏塔：精馏装置的核心，除塔体外主要工作元件是塔内的塔板，实现物质分离的场所。,B、塔底再沸器：加热汽化物料，提供塔内上升到蒸汽。,C、塔顶冷凝器：冷凝塔顶物料蒸汽，产出产品和回流液。,D、附属设施：原料预热器、产品冷凝器、输送泵、仪表测量点等。,.,

3、5,3、精馏塔塔板简介,一、精馏基本原理,A、每层塔板包括帽罩、降液板、溢流堰组成。,B、塔板上的帽罩是进行气体、液体互相传热，液体汽化、气体液化的主要元件。降液板是液体流向下级塔板的通道。溢流堰是保证塔板上有一定液位，保证传热效果的元件。车间正压塔有塔板60层，负压塔40层。,C、进料板上方为精馏段塔板，进料板下方为提馏段塔板。,.,6,.,7,一、精馏基本原理,塔板异常淹塔（液泛）,A、液泛现象是塔板上由于各种原因造成的液体堆积超出正常范围的现象。分为雾沫夹带液泛和降液板液泛。,B、雾沫夹带液泛引发的原因是气体上升量较大，通过塔板的气速过快，液体被托着下不来。蒸汽开的速度过快或来料甲醇含量

4、瞬间增大容易造成液泛。,C、降液板液泛：降液板内液体物料由于流量大和气阻大，向下层塔板流不及，造成液面堆积淹塔。主要原因是：进料量和回流量过大；塔板上由于结垢或有其它杂质影响通量。（车间的蒸塔和药洗目的也是去除塔板上的料垢，保证塔板通量，解决液泛问题）,.,8,一、精馏基本原理,塔板异常漏液,漏液现象：由于蒸发量降低，造成塔板上的气速降低，塔板上的液体托不起来，产生漏液。（关小蒸汽塔板上的部分液体会流下来，塔釜液位增高）,塔板异常脱落或掀翻,水锤现象：当塔的液位淹没塔板液位较高时，开启蒸汽加热，与再沸器接触的物料受热汽化，在水压的作用下一开始气泡较小，随着气泡的上升和水压大降低，气泡会膨胀变大

5、。在出水面的过程中会产生较大的冲击、震动。破坏力较大，容易造成塔板破裂、掀翻或脱落。备注：在蒸完塔或药洗完塔后有掉落的料垢若与双法兰液位计膜片接触，会造成液位显示不准，进料或进水过多容易造成水锤。,.,9,一、精馏基本原理,塔板压降的理解,A、每层塔板上都有液层存在，气体通过液层的压力损失可以理解为每层塔板的压降。我车间的塔板压降约0.5KPa（0.0005MPa）。如负压塔塔顶真空度0.052MPa（52KPa），塔釜真空度0.032MPa（32KPa），塔板压降总和为52-32=20KPa。负压塔共40层塔板，相当于每层塔板压降0.5KPa。,B、塔板压降增大：液泛现象（负压塔出现液泛后塔

6、顶和塔釜的压降值增大）；蒸汽开度大回流量大；塔板堵塞；降液板堵塞。,C、塔板压降变小：漏液现象；蒸汽变小回流量减少；塔板脱落；帽罩脱落。,D、塔板压降是帮助我们监控精馏操作的眼睛。,.,10,一、精馏基本原理,A、再沸器提供热源将塔釜的物料加热沸腾，上升的蒸汽与下降的液体物料在每层塔板上实现分离。,4、精馏塔再沸器的理解,B、再沸器与精馏塔塔底连通，内部有多个列管和中央循环管组成，加热过程中再沸器内会形成自然循环。,C、再沸器内物料由于在不断的气化，故甲醇含量相比精馏塔塔釜偏低，所以提倡再沸器排残。,D、塔内物料液位要低于再沸器出气口，否则容易出现水锤现象。,E、再沸器列管容易堵塞影响换热效果

7、，车间蒸塔的目的主要是清洗再沸器。,.,11,一、精馏基本原理,5、精馏塔塔顶冷凝器的理解,A、塔顶冷凝器是将产品蒸汽冷凝一部分产出成品，一部分回流至塔内，保证每块塔板的物料组成的平衡，从而保证连续精馏。,B、塔顶冷凝器是列管换热器，包括一冷、二冷、三冷、尾冷、全凝器，其中除尾冷用冷盐水降温外，其余使用循环水。,C、双效精馏塔负压塔再沸器便是正压塔的冷凝器，对于未冷凝的尾气进入全凝器进行再次冷凝，为了保证节能，气动阀检测再沸器内到达一定压力值时，尾气方可进入全凝器。,.,12,一、精馏基本原理,6、精馏塔物料平衡的理解,A、所谓物料平衡是指：进入塔中母液量=采出成品量+排出残液量。（注意：物料

8、平衡计算和回流量无关系。）,B、采出成品成品量若大于来料甲醇量，塔内的甲醇会逐步减少，塔中下和塔中温度逐渐增高，到一定程度造成出料不合格。,C、排残水分量大于来料水份量，塔内甲醇量会逐渐增多，塔釜温度会逐渐下降，到一定程度会造成排残不合格。,D、塔内液位过高除容易发生汽锤现象外，淹没部分塔板影响精馏。,.,13,二、双效精馏基本原理,1、双效精馏塔节能原理,A、双效精馏增加了一台负压塔，负压塔使用正压塔塔顶蒸汽的二次能源加热，使得双效塔的蒸汽耗用量比单塔降低约50%。,B、负压塔先进料，塔内的甲醇浓度较高，加上在真空的作用下负压塔塔釜温度60，正压塔塔顶温度82左右，由于存在温度差从而实现给正

9、压塔塔顶甲醇蒸汽的冷凝。,C、节能原理同双效一浓原理。也有三效精馏塔，将负压塔设为两级，第一级真空再低一些，由于塔顶温度过低，加大了冷盐水的用量。,.,14,二、双效精馏基本原理,2、双效精馏塔相比单塔的区别,A、双效塔相比单塔设置了回流罐和回流泵，保证了回流的稳定性和可操控性。,B、双效塔增加了闪蒸罐，在进入气提塔的蒸汽时使用文丘里管，使闪蒸罐的残液的蒸汽一部分带入汽提塔中，既节约了能源，又进一步回收了甲醇。,C、双效塔增加了汽提塔，保证了排残的稳定性，也降低了正压塔排残的浓度，减少正压塔再沸器堵塞的几率。,.,15,二、双效精馏基本原理,2、双效精馏塔相比单塔的区别,G、双效精馏塔增加了甲

10、醇含量在线检测仪器，保证了出料甲醇的水份。,F、双效精馏塔来料增加了配料罐，目的是稳定进塔物料含量，保证精馏塔的稳定。,E、负压塔塔顶甲醇蒸汽47，由于温度偏低，相比单塔串联了较多的换热器，并且最后增加了冷盐水尾气冷凝。,.,16,三、双效精馏存在问题分析,问题一：正压塔塔釜、塔顶压力增高，蒸发量减少。原因分析：负压塔再沸器换热效果差，需要进行清洗。,问题二：正压塔塔中下温度和塔中温度逐渐升高，液面降低。原因分析：正压塔进料泵进料慢，可能是过滤器堵塞、泵腔堵塞、进泵口堵塞、泵机封泄露、气动阀开不大等原因造成。,问题三：正压塔温度上不去。原因分析：疏水阀疏水能力差，适当开旁通观察；正压塔再沸器堵

11、塞换热效果差；蒸汽压力过低，凝水罐压力高等。,问题四：负压塔真空度变差。原因分析：一冷循环水流量低或温度高换热效果差；真空泵处问题。,问题五：气提塔开大蒸汽淹塔。原因分析：气提塔塔板堵塞。,.,17,四、精馏耦合基本原理,A、所谓耦合是指双效精馏塔的负压塔甲醇蒸汽与一浓降膜蒸发器相互作用，甲醇蒸汽给降膜蒸发器内的古龙酸溶液加热浓缩，古龙酸溶液给甲醇蒸汽冷凝，通过热能的再次利用（共使用三次），实现节约蒸汽的目的。,B、负压塔甲醇蒸汽温度47，降膜蒸发器内物料温度40，由于存在温度差从而保证热量利用。,C、负压塔甲醇蒸汽温度47，降膜蒸发器内物料温度40，由于存在温度差从而保证热量传递利用。真空度

12、差异保证了温度的差异，降膜蒸发器真空度要求0.095MPa以上。,D、两套降膜蒸发器代替了双效精馏的旧一冷。,E、6台螺旋缠绕管换热器是保证降膜蒸发器内物料水蒸汽冷凝的设备，也保证了降膜温度平稳。,.,18,精馏耦合工艺简图,降膜蒸发器,分离器,201（206）来料,负压甲醇蒸汽,一冷,凝水罐,返水至201（206）,二冷,205车间真空泵,进循环水,回循环水,进循环水,回循环水,滤液罐,返料至201（206）,甲醇罐,负压塔回流罐,.,19,.,20,五、精馏耦合存在问题分析,A、真空差分离器蒸料温度高：降膜内蒸料温度高会造成负压塔塔顶温度高，进而影响到正压塔的压力。原因分析：真空泵问题（抽

13、气量少，泵头真空差）；循环水问题（水温高超过26摄氏度，流量小出口循环水温度超过35摄氏度）；系统跑空；凝水打不及；真空管有凝水。,B、负压塔塔顶温度高，降膜温度低：循环泵流量小（循环泵电流低）；循环泵故障停车；降膜壳程甲醇未打及；负压蒸汽向降膜传递不通畅；纳滤液比重高；降膜内液位高气排不出。,C、纳滤液不足：纳滤液流量不得低于20，若不足需补充水打过来，否则容易造成降膜内物料结晶。,D、两套降膜蒸发速度差别大：循环水流量不一致（需根据出口温差调节）。,.,21,精馏耦合开车注意事项,A、开车前设备检查：检查泵机封降温水开启；检查所有泵油位正常；检查各泵进出口排放阀关闭，降膜顶端过滤器完好。来料开始打循环。,B、保真空前检查：检查各储罐排空阀关闭，若使用一台真空泵代系统，检查两系统连通阀开启。检查真空泵阀门情况，启动真空泵开启进泵水，系统开始保真空，保真空过程中检查系统是否有跑空点。,D、动力检查：仪表压缩压力不低于0.4MPa；循环水先打开回水阀再开进水阀，开启顶端排空，让循环水管内充满水，若不出水说明水压低，协调公司解决。,C、开车前阀门检查：检查自控阀旁通关闭；检查各类中转罐平衡真空的阀门打开，一冷、二冷之间平衡压力的旁通阀关闭，排放真空管凝水的阀门关闭（冬季适当开启）。,