浅谈精馏塔压降.doc

首先必须知道精馏塔的压力降(即压差）如何形成的？精馏塔的压力降包括三个方面:干板压降,即板上无液层只有上升蒸汽时塔板压降,是本身性质决定的，操作中无法改变的；液层压力降，即上升气体穿过板上液层时产生的压力降，塔内液相负荷对其影响，操作中进料、回流是影响因素；克服液体表面张力形成的压力降，主要和板上物料组成有关。只要在日常操作中，针对以上三方面压力降的形成查找原因，就可以控制精馏塔的压差。
一、蒸汽压力波动对精馏操作的影响
精馏塔在低负荷或外界影响小的情况下，用回流比调节灵敏板温度基本能控制好产品的质量。但是在高负荷运行情况下，公用系统的蒸汽压力经常波动，而且变化幅度也较大，使塔釜再沸器热量传递很不均匀，造成精馏塔气—液不平衡,使灵敏板温度变化幅度加大,影响产品质量,
1、当外界蒸汽压力突然升高，塔釜难挥发组分蒸发量增加,灵敏板温度上升，必须采取加大回流量来控制灵敏板温度，保证塔顶产品质量；但在实际操作中蒸发量过大，则会造成液沫夹带，结果造成气液两相之间传质效果降低，严重影响产品的质量；严重时还会产生液泛现象;另外蒸汽压力变化是没有规律的，通过回流量控制灵敏板温度有滞后现象，至使产品中难挥发物含量增加，或使易挥发物带入后系统，影响后序产品质量。
2、当外界蒸汽压力突然下降，塔釜难挥发组分蒸发量减少，灵敏板温度下降，若不及时减少回流量，那么灵敏板温度会大幅度下降,易挥发组分很容易带入塔釜，造成后序产品质量下降；另一方面，为了保证灵敏板温度，回流量下降过快,使回流比降低，影响分离效果；同样，蒸发量太小,上升蒸气速度降低，塔内将产生漏液现象,严重影响分离效果。
二、调节蒸汽流量，控制灵敏板温度
鉴于蒸汽压力波动所出现的操作问题，我们决定将蒸汽流量定值变成可调节值，根据蒸汽压力变化情况，手动将蒸汽进料量进行调节，确保塔釜蒸发量相对稳定，来保证灵敏板温度，通过精心操作,及时调整蒸汽进料量及回流量，确保精馏塔进出料平衡,控制好灵敏板温度，从而保证产品质量，避免了液泛现象；通过调节、控制，虽然有一定效果但仍存在许多问题。
1、在操作过程中表现出比较被动，操作频繁,增加了劳动强度。
2、需要特殊操作技能高，但每个操作人员水平不同，调节幅度不一，难以避免出现灵敏板温度瞬间大幅度波动,使整个塔的温度、进出料量分布曲线变化频率及幅度较大,容易造成产品纯度质量问题。
3、蒸汽流量与回流量同时进行调节灵敏板温度，很难分清主次，操作不档，很容易破坏精馏正常进行和汽-液平衡，导致整个操作恶化。
4、给蒸汽进料量、回流量等工艺指标的制定、执行带来较大困难.
三、蒸汽流量的自动控制，确保汽-液平衡
在精馏塔的连续操作过程中应做到物料平衡、气-液平衡和热量平衡，这3个平衡互相影响，互相制约。蒸汽压力突然变化时，将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量，使当时塔内热量存在不平衡，导致气—液不平衡，为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定,从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中，各精馏塔设备已确定，塔釜蒸发量与气体流速成正比关系,而流速与塔压差也成正比关系，所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量，而在操作中，塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔,为此，稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下,我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比,发现两者成正比关系,而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作，将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀,蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节，通过蒸汽进料量自动增大或减少，确保塔釜压力稳定，从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。