精餾操作分析課件

精餾操作分析化工原理1精餾操作分析精餾塔的性能與操作密切相關(guān)，影響精餾操作的因素除與設(shè)備有關(guān)外，還與塔的溫度和壓力（包括塔頂、塔釜和某些有特殊

意義的塔板）、進(jìn)料熱狀況、進(jìn)料量、進(jìn)料組成、進(jìn)料溫度、塔

內(nèi)上升蒸氣速度和再沸器的加熱量、回流量、塔頂冷卻劑量、塔

頂采出量和塔底采出量等因素有關(guān)。操作條件的變化有時(shí)會(huì)導(dǎo)致

精餾塔操作不正常，因此需對(duì)塔的操作進(jìn)行分析，一方面為塔的

操作提供適宜的操作條件，以提高塔的生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本；另一方面針對(duì)不同工況進(jìn)行分析，為出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)、準(zhǔn)確地分

析原因，及時(shí)排除故障恢復(fù)正常生產(chǎn)。2精餾操作分析物料平衡的影響與制約一、根據(jù)精餾塔全塔物料衡算方程F=D+W和FxF=DxD+Wxw知，塔頂采出量受進(jìn)料量F、進(jìn)料組成、餾出液的量D、餾出液組成、塔釜采出量W及組成的制約，當(dāng)進(jìn)料流量、組成以及分離要求確定，則塔頂采出量就不能隨意刪減。如果增大塔頂采出量，則回流量勢(shì)必減少，引起塔板上的液體量減少，氣液接觸時(shí)間縮短，傳質(zhì)效率下降，導(dǎo)致更多的難揮發(fā)組分進(jìn)入塔頂產(chǎn)品中，使xD下降，引起塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格。反之，若減小塔頂采出量，部分易揮發(fā)組分向塔底轉(zhuǎn)移，使得xw升高，塔底產(chǎn)品不合格。3精餾操作分析在強(qiáng)制回流的操作中，如果進(jìn)料量不變，塔頂采出量突然增大，則易造成回流液貯槽抽空?；亓饕阂恢袛?，塔頂溫度就上升，這同樣也會(huì)導(dǎo)致塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量下降。同樣，在進(jìn)料量不變的情況下，當(dāng)塔底采出量過大時(shí)，會(huì)造成塔釜液面降低或抽空。這將使通過再沸器的釜液循環(huán)量減少，從而導(dǎo)致傳熱不好，易揮發(fā)組分蒸不出去，塔頂、塔釜的產(chǎn)品均不合格。如果塔底采出量過小，將會(huì)造成塔釜液面過高，增加了釜液循環(huán)阻力，同樣造成傳熱不好，釜溫下降。4精餾操作分析由以上分析可知，采出量只有隨進(jìn)料量

變化時(shí)，才能保持塔

內(nèi)固定的回流比，維

持塔的正常操作，否

則將會(huì)破壞塔內(nèi)的氣

液平衡。5精餾操作分析塔頂回流的影響一、在實(shí)際生產(chǎn)中，精餾塔的操作經(jīng)常通過改變回流比的大小來(lái)滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。從理論上來(lái)說，增大回流比可使塔頂產(chǎn)品組成xD上升，塔底組成xw下降，所以當(dāng)塔頂產(chǎn)品中難揮發(fā)組分含量增加時(shí)，常采用加大回流的方法提高產(chǎn)品質(zhì)量。但xD的提高還受精餾塔塔板數(shù)、全塔物料衡算的限制，不能無(wú)限提高。同時(shí)，增加回流比將導(dǎo)致蒸氣用量增大，精餾塔生產(chǎn)能力下降。6精餾操作分析進(jìn)料組成的影響1.進(jìn)料組成及進(jìn)料熱狀況的影響三、進(jìn)料組成的變化直接影響精餾塔的操作，當(dāng)進(jìn)料中難揮發(fā)組分的含量增加時(shí)，精餾段的負(fù)荷增加。對(duì)于精餾段塔板數(shù)一定的塔來(lái)說，將使部分難揮發(fā)組分被帶到塔頂，使塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格。7精餾操作分析若進(jìn)料中的易揮發(fā)組分的含量增加時(shí)，提餾段的負(fù)荷增加。對(duì)于提餾段塔板數(shù)一定的塔來(lái)說，將造成提餾段的易揮發(fā)組分分離不徹底，釜液中易揮發(fā)組分的損失加大。同時(shí)，進(jìn)料組成的變化還將引起全塔物料平衡和工藝條件的變化。當(dāng)易揮發(fā)組分增多時(shí)，塔頂餾分增加，釜液排出量減少。同時(shí)，全塔溫度下降，塔壓升高。當(dāng)難揮發(fā)組分增多時(shí)，情況相反。進(jìn)料組成變化時(shí)，一般可采取如下措施:8精餾操作分析改變進(jìn)料口。難揮發(fā)組分增多時(shí)，進(jìn)料口往下移；易揮發(fā)組分增多時(shí)，進(jìn)料口往上移。改變回流比。難揮發(fā)組分增多時(shí)，加大回流比；易揮發(fā)組分增多時(shí)，減少回流比。調(diào)節(jié)冷卻劑和加熱劑流量。根據(jù)組成變動(dòng)的情

況，相應(yīng)地調(diào)節(jié)塔頂冷卻劑和塔釜加熱劑流量，維持塔頂、塔釜的產(chǎn)品質(zhì)量不變。9精餾操作分析進(jìn)料熱狀況的影響2.當(dāng)進(jìn)料熱狀況發(fā)生變化時(shí)，q值也跟著發(fā)生變化，直接導(dǎo)致提餾段下降液體量的變化，從而使提餾段操作線方程、q線方程發(fā)生改變，進(jìn)料板的位置也隨之改變。同時(shí)，q值的變化使理論塔板數(shù)和精餾段、提餾段塔板數(shù)分配也隨之改變。對(duì)于固定進(jìn)料熱狀況的精餾塔來(lái)說，進(jìn)料熱狀況的改變，將會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量變化。如在相同的回流比下，q值越小，精餾段所需的塔板數(shù)增多，從而造成塔頂產(chǎn)品中難揮發(fā)組分含量超過規(guī)定，產(chǎn)品質(zhì)量下降。同時(shí)進(jìn)料帶入熱量的增多，增加了塔頂冷卻劑的消耗量，塔釜供熱減少，塔釜上升蒸氣量減少，從而使得提餾段操作線斜率增大并向平衡線移動(dòng)，減小了提餾段每一塊塔板的分離能力。10精餾操作分析操作壓力的影響四、在精餾塔的操作過程中，增大操作壓力，可提高塔的生產(chǎn)能力，使操作穩(wěn)定。但操作壓力上升后，塔的操作費(fèi)用上升，安全

性降低。加壓后，塔頂餾出液中的xD上升，但數(shù)量卻相對(duì)減少；

而釜?dú)堃旱慕M成xw也上升，且釜液量增加。反之，降低壓力，塔

頂餾出液數(shù)量增加，組成xD下降；釜?dú)堃毫繙p少，組成xw也下降。所以應(yīng)從產(chǎn)品的出處（塔頂或塔底）來(lái)判定。正常操作中應(yīng)保持

恒定的壓力，但若操作不正常，引起產(chǎn)品組成下降時(shí)，則可采用

適當(dāng)調(diào)節(jié)操作壓力的辦法，使產(chǎn)品質(zhì)量合格。11精餾操作分析應(yīng)當(dāng)指出，在精餾操作過程中，進(jìn)料量、進(jìn)料組成和進(jìn)料溫度的改變，塔

釜加熱蒸氣量的改變，回流量、回流溫

度、塔頂冷卻劑量的改變以及塔板的堵

塞等，都有可能引起塔壓的波動(dòng)，此時(shí)，應(yīng)先分析塔壓波動(dòng)的原因，及時(shí)處理，

使操作恢復(fù)正常。12精餾操作分析塔釜溫度的影響五、提高塔釜溫度，塔內(nèi)上升蒸氣的速度加大，塔內(nèi)液相中易揮發(fā)組分減