化工装置生产精馏塔问题全面分析总结.docx

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1、化工装置生产精储塔问题全面分析总结在化工装置生产中,精微塔是最常见的、典型的分离设备，任何从事化工生产的人对精微塔都不会陌生，但对精微塔操作中常见的突出问题，比如：液泛、淹塔、冲塔现象，原因都不是很清楚，出现问题时对于塔的参数变化反应也不敏感，这样往往延迟了问题的解决时间，影响装置生产。首先来看我们最熟悉的液泛现象A什么是液泛呢？在精微塔中，由于各种原因造成液相堆积超过其所处空间范围，称为液泛。液泛可分为降液管液泛、雾沫夹带液泛等。降液管液泛是指降液管内的液相堆积至上一层塔板。雾沫夹带液泛是指塔板上开孔空间的气相流速达到一定速度,使得塔板上的液相伴随着上升的气相进入上一层塔板。产生液泛时的操作

2、状态称为液泛点。在设计精储塔时，必须控制维持液泛率在一定的范围内以保证精储塔的稳定运行。液泛开始时，塔的压降急剧上升，效率急剧下降。随后塔的操作遭到破坏。A是什么原因导致液泛现象的产生？1、降液管内液体倒流回上层板由于塔板对上升的气流有阻力，下层板上方的压力比上层板上方的压力大，降液管内泡沫液高度所相当的静压头能够克服这一压力差时，液体才能往下流。当液体流量不变而气体流量加大，下层板与上层板间的压力差亦随着增加，降液管内的液面随之升高。若气体流量加大到使得降液管内的液体升高到堰顶,管内的液体便不仅不能往下流，反而开始倒流回上层板，板上便开始积液；加以操作时不断有液体从塔外送入，最后会使全塔充满

3、液体。就形成了液泛。若气体流量一定而液体流量加大，液体通过降液管的阻力增加，以及板上液层加厚，使板上下的压力差加大，都会使降液管内液面升高，从而导致液泛。2、过量液沫夹带到上层板气流夹带到上一层板的液沫，可使板上液层加厚，正常增加到一定程度,液层的加厚便显着起来（板上液体量增多，气泡加多、加大）。气流通过加厚的液层所带出的液沫又进一步加多。这种过量液沫夹带使泡沫层顶与上一层板底的距离缩小，液沫夹带持续地有增无减，大液滴易直接喷射到上一层板，泡沫也可冒到上一层板,终至全塔被液体充满。液泛现象分几种？1.塔底与塔顶的压差增加；2、塔底与塔顶的温差减小；3、塔顶回流罐的液位降低；4、塔底的产品产量减

4、少；5、塔顶和塔底的产品质量均不合格。用什么方法进行处理？1.整改降液板底隙；2、降低上升蒸汽量；3、减少进料量；4、降低蒸汽量、回流量。注意：以上两种促成液泛的原因中，上匕较常见的是过量液沫夹带。:第二种常见的突出问题是淹塔在精微过程中，自某块塔板往上液体逐渐积累，以至充满部分塔段，使上升气体受阻,气、液两相的传质传热过程不能正常进行,这就叫淹塔。A淹塔的现象是：塔顶温度下降；回流罐液面下降；塔底液面和压力增高。导致淹塔发生的原因有以下几种：1、沉降管堵死，回流液无法下流。开工时铁屑、焊渣等杂物，正常生产中设备腐蚀物的沉积，或者液体中的固体析出，溶液的自聚物，都易引起降液管堵塞。2、液体量太

5、大，使降液管超负荷。A处理方法有这两项：1、适当降低进料量和回流量。2、如设备故障，则停工处理。最后一种常见问题是冲塔精微塔正常操作中，气液相负荷相对稳定。当气液相负荷都过大时，气体通过塔板压降增大，会使降液管中液面高度增加；液相负荷增加时，出口堰上液面高度增加。当液体充满整个降液管时，上下塔板连成一片，分储完全被破坏，就会出现冲塔。冲塔的原因是：凡是形成塔内气液相负荷过大的因素都可引起冲塔，如原油的处理量、原料性质过轻、原油进塔含水量、塔底吹汽量、进料温度过高、回流中断或分布不均等。A现象：发生冲塔时，因塔内分储效果变坏，破坏正常的传质传热，致使塔顶温度、压力、侧线微出口温度、回流温度均上升

6、，塔低液位突然下降，储出油颜色变黑。处理的原则是降低汽液负荷，即降低回流量和塔底加热蒸汽量，如果因为处理量过大,可降低进料量。必要时可中断进料、关闭塔底加热蒸汽,待各层塔盘温度回落到正常值以下后,再重新加热、进料。A数据分析由稳定塔参数变化情况可见：a）塔的分离效果已经变差，塔底产品纯度降低，导致加大蒸汽量的情况下灵敏板温度依然低于正常生产时的指标；b）塔顶压力不变的情况下，加大回流量，回流下塔盘温度依然高于正常指标值，说明塔顶产品纯度降氐，分离效果变差；c）灵敏板（第3层塔盘）与第21层塔盘温差明显变小，说明下层塔盘轻组分增加，上层塔盘重组分增加，而塔底液位尚可正常控制，可判断塔出现了严重的

7、液泛现象。若为冲塔则塔底液位将会迅速降低,这是冲塔与液泛的明显区别。什么原因造成的呢？对于已经设计好并正常运行后的精储塔来说，在原料组成变化不大的情况下，在产生冲塔或液泛现象时,应主要从操作上进行分析。从上图稳定塔液泛时的对比数据可以看出，稳定塔回流量与塔底加热蒸汽量均高于正常值，这是导致出现液泛的最常见操作。操作人员经验不丰富，对精储塔操作理解不深，当灵敏板温度低时，加大塔底加热蒸汽量，当塔顶温度高时又加大回流量，如此反复，导致加热蒸汽量及回流量均过大，气液相负荷均大幅超过塔的设计负荷，导致出现液泛，塔内气液平衡受到破坏。这个稳定塔出现液泛现象后，重新调整回流量及塔底蒸汽量，但经过16个小时

8、稳定塔依然未达到正常的平衡状态。最后采取关闭加热蒸汽、停止进料、降低温度的措施,重新投入运行方调整正常。小张刚到某化工厂精微车间工作,看到有一个操作工老师傅,他就问老师傅:你看，这个精储塔，塔釜好容易把蒸汽蒸到塔顶，还让它流回来，多浪费啊。瞬间，老师傅无言以对，这个问题怎么讲呢？全凝器进料板蒸气水蒸气液体再沸器冷凝水连续精憎工艺流程首先说说，精储塔回流的主要作用吧！1.提供塔板上的冷回流，取走塔内多余的热量，维持塔内的热量平衡；2.提供塔板上的冷流体，气液两相在塔板上逆向接触，上行的气体中重组分冷凝,下行的液体中的轻组分吸热汽化,反复的冷凝汽化作用进一步增加产品分离的精度。种沸器组成,饱和液体

9、El 上市卜.，体自上而下,板 上拨渔接触传质侨情塔板式精溜塔回流液是精微提纯必须的条件那么,精储操作中常用回流方式有哪些？按回流方式的不同，可以分为自然回福口强制回流。自然回流回流冷凝器安装于塔顶，回流液借重力的作用回流到塔内，冷凝器距塔顶回流口的高度。自然回流操作简单，不需要回流泵，节省动力消耗。但是回流量随塔压的变化而变化，回流上匕不严格，生产不正常时，调整起来较慢。自然回流T殳用于小型精憎装置。强制回流回流液是用泵打入塔内进行回流的，见下图：强制回流的回流量稳定，容易调节，生产不正常时，调整起来较快。但是强制回流需要回流泵，动力消耗大，特别是对于低沸点物料容易造成泵不上量，影响操作。按

10、照塔顶冷凝器安装的位置的不同，可分为内回流和外回流。内回流精储中的内回流T殳指塔盘上的回流,是由下降液体及上升气体冷凝后产生的液体构成。精储塔附属冷凝设备有分凝器、全凝器、冷凝器。塔顶可设计有分凝器，塔顶气相经分凝器冷凝一部分，直接回流到塔内，就是内回流，没有冷凝的剩余气相则进入到另外的冷凝器内进行冷凝。塔顶也可设有全凝器，全凝器下设置受液盘，一部分采出，一部分回流，这部分也叫内回流。通常情况下，沸点高毒性高的宜采用内回流！直接从塔顶进入冷凝器，在此进行部分冷凝，冷凝液自然地沿塔板下流。这种回流的回流量难以控制，调节不易准确，但回流冷凝器直接安装于塔顶，无需其他支撑结构，安装方便。外回流精储中

11、的外回流是从塔中抽出一部分液体,经降温后再打入塔内。塔顶冷凝器单独安装。回流管线上可安装视镜、流量计、调节阀等，以调节回流液量。化工专业技术培训课程-回放汇总内回流与外回流的区别外回流:是物料要离开塔顶经外部管道、流量计等之后，再回流到蒸储塔内。内回流：是物料不离开塔顶，在塔顶冷凝后直接回流到蒸储塔内。外回流可计量、分流。内回流计量有难度，分储与回流的比例不好精确确定。外回流是强制回流,塔顶气相冷凝后进入回流槽后通过回流泵并经过自调阀和流量计调整回流量返回塔内。内回流是自回流,塔顶气相冷凝后直接回到塔内.操作时要注意采出量即塔顶温度防止产品不合格。外回流可以说工业上95%甚至98%都是外回流在

12、采用。原因是它可以自动而且“无级调节回流量，它是由回流泵+流量调节（或再加另一参数的串级调节）从而满足生产，尤其是当加料量或组分有波动的情况，可以自动调节回流量。内回流虽然少了回流泵，但要在冷凝器和塔顶之间安装一个回流分配器，一般要求有一转动或移动机构以分配回流比，需要知道驱动装置如电机或别的什么依靠电力的设施，是不宜封闭地装在塔内的。并且这种调节是有级的。这是一个非标设备，往往要出图。内回流和外回流的应用1外回流对工艺流量及温度控制有利，不但操作费用高,而且没有利用液体的势能，所以成本高。如果塔顶冷凝器达不到冷凝要求时，可以增设强制的冷凝回流系统，从而实现精储塔的强化操作。另外投资时还要比较

13、操作费用和基础设施的投资费用的相对大小。2.如果回流液的计量要求不高，或者说回流比的操作弹性大，就可以采用内回流；3.如果能在内回流的路线上装上或开发出在线流量测量仪器，就可以内回流。一般的精憎多为外回流！外回流优点是便于调节，但要增加运行费用，且增加了泄漏点，对于一此高危介质不一定适宜，所以对于塔不是太高的高危介质优先考虑内回流，如氟化氢精储就是选用内回流的。所以，对于回流方式的选择要从多个方面综合考虑的。按回流液的温度可分为热回流和冷回流。热回流回流液的温度处于泡点温度，称为热回流。冷回流回流液的温度低于泡点温度，称为冷回流。精溜塔一般回流是饱和液体回流，但是最近接触的一套工艺采用的是略过

14、冷液回流的,这样做有什么意图呢？过冷液体的回流是不是会增加精储塔的理论塔板数呢？精储塔回流是为了保证提福段工作状态稳定，使回流液体略过冷回流可以在不增加回流量的同时增加理论回流比，因为回流液进入提储段后会使提储段上升的蒸汽大量冷凝提高塔顶产品纯度的同时又可以保证塔顶产品的数量，但是有一点不好是增加塔釜的热负荷，热量消耗较大，如果产品的附加值高，那么经济上还是比较合理的，比饱和液体回流划算的多！对于全冷凝冷凝器的精憎装置，工业上大多数回流采用冷回流，主要原因为：L塔顶气相在冷凝过程中可以达到冷凝完全，减少气相排放损失。2、全冷凝塔顶温度要控制在饱和液体状态是不容易控制的。3、略过冷回流可以在不增

15、加回流量的同时增加理论回流比。还有全回流啊！在精储操作中,把塔顶采出的泠凝液作为回流液全部返回塔顶的操作叫全回流。全回流是开车期间必要的过程，是为了保证产品尽快合格。而正常生产中就不能随意全回流了，除非工艺有波动，因为没有产品采出精憎塔也就失去存在的意义To最后，精憎回流如何控制呢？塔顶回流控制分两种情况：一是手动控制（强制回流），一是自动控制。自动控制时：回流量受塔顶采出量的影响。当进料量不变时，要控制好塔顶采出量。若塔顶采出量增大，回流比减小，气液接触不好，塔顶产品的质量不合格。如果进料量加大，要计算出塔顶采出增加量，采出过小，回流量增加，回流量增大，塔内物料增多，上升蒸汽速度增大，塔顶与塔釜的压差增大，严重时会引起液泛;采出过大，回流量减小，气液接触不好，塔顶产品的质量不合格。手动控制时在精微塔正常操作时，只要塔顶产品质量没有大的变化，塔的回流量变化很小，甚至可以保持不变。在实际操作中，回流量基本不受进料量的影响。要保持回流罐液位，不能出现满罐或抽空现象。1开车前应该做什么准备？开车前检查精储塔，尽早发现缺陷和差错,尽早进行修复,所花费的时间最短,其费用也能减到最小,所以应提倡边安装边检查。开车前应该做的准备：1 .检查水、电、气（空气、氮气）、汽（水蒸气）是否符合工艺的要求；2 .传动设备是否备二待用；3 .设备、仪表、安全设施是否齐全好用；4 .所有