精餾塔的案例
獨山子石化│乙烯精餾塔壓差高原因分析及解決措施
第6次從乙烯精餾塔進料線注甲醇，注入量2000L/h，注入時間15min，塔釜液位94.7%。注甲醇完成全塔壓差39.90kPa，裝置提負荷至100%。
注甲醇期間，取樣分析乙烯精餾塔塔頂乙烯產品甲醇含量，分析結果均小于1mL/m3；塔釜循環乙烷中甲醇含量升高，停止注甲醇4h后分析塔釜甲醇含量為4199.6mL/m3，6h后分析甲醇含量合格。將乙烯精餾塔乙烷由排火炬切至裂解爐進料。12h后全塔壓差達到設計值37kPa。
精餾塔工藝操作影響因素及對策，收藏備用！
02
回流比的影響
回流比是影響精餾塔產品質量和分離效果的重要因素，在精餾塔精餾段生產操作中，常通過控制回流比來調節、控制塔頂和塔底產品質量。研究表明，對于同一個精餾塔，當增大回流比時，所需板數減少，精餾產品質量得到提高，但是回流比過大，會出現塔淹，導致精餾塔不能正常操作；當減小回流比時，所需板數增多，產品質量下降。回流量增大會使塔壓增大，能夠提高塔頂產品純度，反之，回流量減小，塔壓隨之變小，塔頂產品純度降低。
為了控制好精餾塔回流比，提高產品質量，可以從以下幾個方面來實現：
①適當降低塔頂采出量，使回流比增大；
②對于塔頂采用分凝器作為冷凝器的，可以適當增加塔頂冷卻劑用量，使凝液量增加，從而提高回流比；
③對于精餾塔有回流液中間儲槽的，可以采取強制回流來增大回流量，使回流比增大。
03
進料量的影響
在精餾塔操作中，當進料量發生變化，要相應地調節加熱劑和冷凝劑用量，在這個過程中，塔頂溫度和塔釜溫度不會有明顯變化，但是會影響塔內蒸汽上升的速度，具體表現為：
①當進料量增大時，蒸汽上升速度接近液泛速度，傳質效果較好，分離效率高，但要注意蒸汽上升速度不能超過泛液速度，否則會影響精餾塔正常操作；
②當進料量降低時，蒸汽上升速度降低，傳質效果不好，甚至會造成漏液情況出現，導致分離效率降低。進料量的變化范圍不易過大，否則超過塔頂冷凝器和塔釜再沸器的負荷，造成精餾塔內溫度變化，從而影響氣液平衡，導致塔頂和塔底產出的產品質量不合格，造成物料損失。
展開 苯乙烯精餾塔聚堵原因分析及解決方案，看看是否適用你的裝置！
編 輯 | 化工活動家
作 者 | 李延海
等
來 源 | 煉油技術與工程
關鍵詞 | 苯乙烯 精餾塔 堵聚
共 2498 字 | 建議閱讀時間 10 分鐘
導 讀
苯乙烯是重要的化工原料，應用非常廣泛，常用來生產EPS，ABS，SBS以及丁苯膠乳等化工產品。苯乙烯有一個不飽和雙鍵，很容易發生聚合反應或與其他物質共聚，造成苯乙烯裝置在生產過程出現聚堵現象。目前，苯乙烯的生產工藝主要是乙苯脫氫法，經過苯乙烯精餾得到苯乙烯純品。
某公司80kt/a苯乙烯裝置在大檢修期間更換了苯乙烯精餾塔底再沸器，之后的生產運行中，苯乙烯精餾塔運行出現了很多問題，導致苯乙烯精餾系統運行異常，甚至出現了苯乙烯精餾塔嚴重聚合堵塞的情況，清理聚合的填料、更換填料與格柵以及集油箱總共用時15d，經濟損失較大。
苯乙烯精餾流程簡述
苯乙烯精餾系統流程示意見如下。
該裝置苯乙烯精餾系統采用順序分離工藝。粗苯乙烯塔將脫氫液中所含的苯、甲苯、乙苯與苯乙烯等初步分離，為有效防止苯乙烯在精餾過程中聚合，采用了真阻聚劑與緩聚劑配合使用的方式，兩種阻聚劑的注入點均在粗苯乙烯塔進料線上。乙苯回收塔將粗苯乙烯塔頂物料中的苯、甲苯與乙苯分離，塔底回收的乙苯返回乙苯蒸發器繼續參與脫氫反應生成苯乙烯。苯/甲苯塔將苯與甲苯分離，甲苯產品去甲苯罐，回收的苯返回苯罐作為制乙苯的原料。苯乙烯精餾塔是將苯乙烯產品提純的關鍵設備，塔頂苯乙烯產品經過深冷達到15℃以下，送至產品罐區儲存。精餾塔底物料去薄膜蒸發器進一步將苯乙烯回收，薄膜蒸發器產生的焦油去焦油罐。
展開 精餾塔的開車、停車操作最全指南！
存水過多對開車的害處
精餾塔內存水過多對開車有什么害處？
分離與水互不相溶的有機化合物的精餾塔在開車時，如果釜內存水過多，將會使精餾塔的釜溫偏低，如丁二烯、苯乙烯、苯酚的精餾塔都有這種現象。
有時，即使釜溫已經升起來，也會因塔板上的水分逐漸回流至塔釜而造成釜溫的下降。這是，必須排水才能使釜溫升至正常。
萃取精餾塔在開車前，如果塔內水多，又未及時排除，待萃取劑加入后，將會降低萃取劑的濃度，因此在開車前塔內也是不允許有水存在的。
釜溫偏低的原因，可以從水蒸氣蒸餾的原理來考慮。即在塔釜，水和物料形成互不相溶的兩相。加熱時，混合物的沸點將比任一組分的沸點都低，由于混合物的沸點下降，所以塔釜溫度就不能升到預期的工藝指標。
展開 
萃取精餾、反應精餾、精餾塔的工藝參數調節
反應A←→C，若反應物比產物易揮發αA ＞αC，進料位置在塔上部或塔頂。
反應A←→C＋D 或A→C→D，C 為目的產物，相對揮發度αC＞αA ＞αD。
反應A+B←→C+D，反應物的揮發度介于兩產物之間，αC＞αA＞αB ＞αD。
反應A+B←→C+D，相對揮發度，αA＞αB ＞αC＞αD。
工業上一個典型的催化精餾過程，甲醇和異丁烯在強酸性離子交換樹脂上催化反應生成甲基叔丁基醚（簡寫為MTBE）:
幾種催化精餾流程的反應段位置：
a-異戊烯醚脫醚；b-苯烷基化；c-合成MTBE
注：催化劑填充段應放在反應物含量最大的區域
精餾操作中怎樣調節塔的壓力？
影響塔壓變化的因素是什么？
塔的壓力是精餾塔主要的控制指標之一。任何一個精餾塔的操作，都應把塔壓控制在規定的指標內，以相應地調節其它參數。塔壓波動過大，就會破壞全塔的物料平衡和氣液平衡，使產品達不到所要求的質量。所以，許多精餾塔都有其具體的措施，確保塔壓穩定在適宜范圍內。
對于加壓塔的塔壓，主要有以下兩種調節方法。
①塔頂冷凝器為分凝器時，塔壓一般是靠氣相采出量來調節的。在其它條件不變的情況下，氣相采出量增大，塔壓下降；氣相采出量減小，塔壓上升。
②塔頂冷凝器為全凝器時，塔壓多是靠冷劑量的大小來調節，即相當于調節回流液溫度。在其它條件不變的前提下，加大冷劑量，則回流液的溫度降低，塔壓降低；若減少冷劑量，回流液溫度上升，塔壓上升。
對于減壓精餾塔的壓力控制，主要有以下兩種方法。
展開 最常見的精餾塔異常現象和錯誤操作
在化工裝置生產中，精餾塔是最常見的、典型的分離設備，任何從事化工生產的人對精餾塔都不會陌生，但對精餾塔操作中常見的突出問題，比如：液泛、淹塔、沖塔現象，原因都不是很清楚，出現問題時對于塔的參數變化反應也不敏感，這樣往往延遲了問題的解決時間，影響裝置生產。
今天，就上面提出的幾個問題原因做個詳細分析，另外舉出實例來展示生產中出現問題時的參數變化和錯誤操作！
首先來看我們最熟悉的液泛現象
? 什么是液泛呢？
在精餾塔中，由于各種原因造成液相堆積超過其所處空間范圍，稱為液泛。液泛可分為降液管液泛、霧沫夾帶液泛等。
降液管液泛是指降液管內的液相堆積至上一層塔板。霧沫夾帶液泛是指塔板上開孔空間的氣相流速達到一定速度，使得塔板上的液相伴隨著上升的氣相進入上一層塔板。
產生液泛時的操作狀態稱為液泛點。在設計精餾塔時，必須控制維持液泛率在一定的范圍內以保證精餾塔的穩定運行。液泛開始時，塔的壓降急劇上升，效率急劇下降。隨后塔的操作遭到破壞。
? 是什么原因導致液泛現象的產生？
1、降液管內液體倒流回上層板
由于塔板對上升的氣流有阻力，下層板上方的壓力比上層板上方的壓力大，降液管內泡沫液高度所相當的靜壓頭能夠克服這一壓力差時，液體才能往下流。
當液體流量不變而氣體流量加大，下層板與上層板間的壓力差亦隨著增加，降液管內的液面隨之升高。
若氣體流量加大到使得降液管內的液體升高到堰頂，管內的液體便不僅不能往下流，反而開始倒流回上層板，板上便開始積液；加以操作時不斷有液體從塔外送入，最后會使全塔充滿液體。就形成了液泛。
展開 最常見的精餾塔異常現象和錯誤操作
在化工裝置生產中，精餾塔是最常見的、典型的分離設備，任何從事化工生產的人對精餾塔都不會陌生，但對精餾塔操作中常見的突出問題，比如：液泛、淹塔、沖塔現象，原因都不是很清楚，出現問題時對于塔的參數變化反應也不敏感，這樣往往延遲了問題的解決時間，影響裝置生產。
今天，就上面提出的幾個問題原因做個詳細分析，另外舉出實例來展示生產中出現問題時的參數變化和錯誤操作！
首先來看我們最熟悉的液泛現象
? 什么是液泛呢？
在精餾塔中，由于各種原因造成液相堆積超過其所處空間范圍，稱為液泛。液泛可分為降液管液泛、霧沫夾帶液泛等。
降液管液泛是指降液管內的液相堆積至上一層塔板。霧沫夾帶液泛是指塔板上開孔空間的氣相流速達到一定速度，使得塔板上的液相伴隨著上升的氣相進入上一層塔板。
產生液泛時的操作狀態稱為液泛點。在設計精餾塔時，必須控制維持液泛率在一定的范圍內以保證精餾塔的穩定運行。液泛開始時，塔的壓降急劇上升，效率急劇下降。隨后塔的操作遭到破壞。
? 是什么原因導致液泛現象的產生？
1、降液管內液體倒流回上層板
由于塔板對上升的氣流有阻力，下層板上方的壓力比上層板上方的壓力大，降液管內泡沫液高度所相當的靜壓頭能夠克服這一壓力差時，液體才能往下流。
當液體流量不變而氣體流量加大，下層板與上層板間的壓力差亦隨著增加，降液管內的液面隨之升高。
若氣體流量加大到使得降液管內的液體升高到堰頂，管內的液體便不僅不能往下流，反而開始倒流回上層板，板上便開始積液；加以操作時不斷有液體從塔外送入，最后會使全塔充滿液體。就形成了液泛。
展開 精餾塔的設計和優化，看完你就是專家！
化工生產過程中，應用最多就是分離設備，其中又以精餾塔和吸收塔最為常見，無論是在煉油、煤化、高分子、精細化工精餾塔都是隨處可見的。你知道你每天都操作的精餾塔是如何設計出來的嗎？如何優化操作參數？
精餾塔設計
1、設計步驟
根據流程整體工藝路線，確定分離要求，進行工藝參數計算得到回流比、進料位置、塔頂溫度、塔底溫度、進料組成、測線采出位置（多組分）、塔板數（板式塔）或填料高度（填料塔）等。之后再進行流體力學計算，計算出板間距、壓降、塔高、塔徑等參數由此選出塔板類型或填料類型等塔內部件。之后進行強度計算及校核，選出塔體壁厚及材料，最后確定控制方案。
2、工藝計算
工藝計算是根據進料組成與分離要求計算工藝參數，分為手算與軟件計算兩種，目前工業上多用軟件進行模擬，我們在Aspen教程中會重點進行講解。這里我們舉一個最簡單二元物系板式精餾塔的手動計算流程方便大家理解計算原理。
? 物料衡算與物性估算
對于二元物性而言物料衡算很簡單，但是對于多元物系就必須先規定輕重關鍵組分。根據熱力學方程估算物性參數，多采用逸度法或活度系數法。同時計算出物系汽液相平衡方程。
? 確定塔板數
根據物料衡算結果計算R（min）＝L／D，實際回流比一般為最小回流比的1.2-2倍。然后分別計算出精餾段、提餾段操作線方程。采用操作線方程與汽液相平衡方程交替主板計算確定理論塔板數，或采用圖解法原理相同。再將理論塔板數除以塔板效率，得到實際塔板數。
展開 干貨：萃取精餾、反應精餾、精餾塔的工藝參數調節
幾種反應精餾流程：
反應A←→C，若產物比反應物易揮發αC＞αA， 進料位置在塔下部或塔釜。
反應A←→C，若反應物比產物易揮發αA ＞αC，進料位置在塔上部或塔頂。
反應A←→C＋D 或A→C→D，C 為目的產物，相對揮發度αC＞αA ＞αD。
反應A+B←→C+D，反應物的揮發度介于兩產物之間，αC＞αA＞αB ＞αD。
反應A+B←→C+D，相對揮發度，αA＞αB ＞αC＞αD。
工業上一個典型的催化精餾過程，甲醇和異丁烯在強酸性離子交換樹脂上催化反應生成甲基叔丁基醚（簡寫為MTBE）:
幾種催化精餾流程的反應段位置：
a-異戊烯醚脫醚；b-苯烷基化；c-合成MTBE
注：催化劑填充段應放在反應物含量最大的區域
精餾操作中怎樣調節塔的壓力？
影響塔壓變化的因素是什么？
塔的壓力是精餾塔主要的控制指標之一。任何一個精餾塔的操作，都應把塔壓控制在規定的指標內，以相應地調節其它參數。塔壓波動過大，就會破壞全塔的物料平衡和氣液平衡，使產品達不到所要求的質量。所以，許多精餾塔都有其具體的措施，確保塔壓穩定在適宜范圍內。
對于加壓塔的塔壓，主要有以下兩種調節方法。
①塔頂冷凝器為分凝器時，塔壓一般是靠氣相采出量來調節的。在其它條件不變的情況下，氣相采出量增大，塔壓下降；氣相采出量減小，塔壓上升。
②塔頂冷凝器為全凝器時，塔壓多是靠冷劑量的大小來調節，即相當于調節回流液溫度。在其它條件不變的前提下，加大冷劑量，則回流液的溫度降低，塔壓降低；若減少冷劑量，回流液溫度上升，塔壓上升。
對于減壓精餾塔的壓力控制，主要有以下兩種方法。
展開 精餾塔頂為什么有那么多液體回流？
剛到某化工廠精餾車間工作，看到有一個操作工老師傅，他就問老師傅："你看，這個精餾塔，塔釜好容易把蒸汽蒸到塔頂，還讓它流回來，多浪費啊。”瞬間，老師傅無言以對，這個問題怎么講呢？
連續精餾工藝流程
首先說說，精餾塔回流的主要作用吧！
1.提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡；
2.提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加產品分離的精度 。
回流液是精餾提純必須的條件
那么，精餾操作中常用回流方式有哪些？
按回流方式的不同，可以分為自然回流和強制回流。
展開 精餾塔頂為什么有那么多液體回流？
小張剛到某化工廠精餾車間工作，看到有一個操作工老師傅，他就問老師傅："你看，這個精餾塔，塔釜好容易把蒸汽蒸到塔頂，還讓它流回來，多浪費啊。”瞬間，老師傅無言以對，這個問題怎么講呢？
連續精餾工藝流程
首先說說，精餾塔回流的主要作用吧！
1.提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡；
2.提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加產品分離的精度 。
回流液是精餾提純必須的條件
那么，精餾操作中常用回流方式有哪些？
按回流方式的不同，可以分為自然回流和強制回流。
自然回流 回流冷凝器安裝于塔頂，回流液借重力的作用回流到塔內，冷凝器距塔頂回流口的高度。
自然回流操作簡單，不需要回流泵，節省動力消耗。
展開 
精餾塔頂為什么有那么多液體回流？
小張剛到某化工廠精餾車間工作，看到有一個操作工老師傅，他就問老師傅："你看，這個精餾塔，塔釜好容易把蒸汽蒸到塔頂，還讓它流回來，多浪費啊。”瞬間，老師傅無言以對，這個問題怎么講呢？
連續精餾工藝流程
首先說說，精餾塔回流的主要作用吧！
1.提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡；
2.提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加產品分離的精度 。
回流液是精餾提純必須的條件
那么，精餾操作中常用回流方式有哪些？
按回流方式的不同，可以分為自然回流和強制回流。
自然回流 回流冷凝器安裝于塔頂，回流液借重力的作用回流到塔內，冷凝器距塔頂回流口的高度。
自然回流操作簡單，不需要回流泵，節省動力消耗。
展開 關于精餾塔類型的最全解析，不看絕對后悔！
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 互聯網整理
關鍵詞 | 精餾技術 塔板類型
共 4852 字 | 建議閱讀時間 18 分鐘
導 讀
化學工業是國民經濟的支柱產業，分離技術則為化工生產過程中的原料凈化、產品提純和廢物處理等提供了技術保證。隨著化學工程技術的發展，分離技術逐漸向著多元化發展。常規的化工分離技術包括精餾、吸收、萃取、結晶、吸附、膜分離等。精餾仍是應用最廣泛、技術最成熟的分離方法之一，在工業生產中占有相當的比重。
精餾塔伴隨著板式塔和填料塔交替式發展，兩者各有其優缺點，現呈現出并行發展的趨勢。板式塔具有結構簡單、適應性強、造價較低、易于放大等特點；填料塔具有高效率、高通量、低壓降、低持液等優勢。盡管隨著精餾塔的廣泛應用，人們對精餾塔的認識越來越深刻，但由于塔內部流體流動及傳質過程的復雜性，致使精餾塔的設計仍依靠大量的經驗和半經驗的數據。塔內流體力學、傳質動力學、過程動態學的計算等基礎傳遞問題的研究仍需重視，盡可能地擺脫經驗的束縛。同時，隨著化學工業的發展，生產大型化、優化節能、高效填料與新型塔板的開發與應用等問題仍需探索。因此，對精餾塔的研究非但不能削弱，而是需要進一步加強，以迎接新的挑戰。
精餾塔類型
精餾塔按塔內件結構不同，分為板式塔和填料塔。20世紀70年代前，板式塔的研究及應用處于領先地位。70年代后，填料塔的研究取得了較大進展，填料塔與板式塔相比，具有壓降低、效率高、處理量大和持液量低等優點。
展開 精餾塔頂有那么多液體回流，為什么？
▲ 連續精餾工藝流程
精餾塔回流的主要作用
1.提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡；
2.提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加產品分離的精度 。
▲ 回流液是精餾提純必須的條件
精餾操作中常用回流方式
1、按回流方式的不同，可以分為自然回流和強制回流。
自然回流：回流冷凝器安裝于塔頂，回流液借重力的作用回流到塔內，冷凝器距塔頂回流口的高度。
自然回流操作簡單，不需要回流泵，節省動力消耗。但是回流量隨塔壓的變化而變化，回流比不嚴格，生產不正常時，調整起來較慢。自然回流一般用于小型精餾裝置。
強制回流：回流液是用泵打入塔內進行回流的，見下圖：
強制回流的回流量穩定，容易調節，生產不正常時，調整起來較快。但是強制回流需要回流泵，動力消耗大，特別是對于低沸點物料容易造成泵不上量，影響操作。
2、按照塔頂冷凝器安裝的位置的不同，可分為內回流和外回流。
展開 精餾塔頂有那么多液體回流，為什么？
▲ 連續精餾工藝流程
精餾塔回流的主要作用
1.提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡；
2.提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加產品分離的精度 。
▲ 回流液是精餾提純必須的條件
精餾操作中常用回流方式
1、按回流方式的不同，可以分為自然回流和強制回流。
自然回流：回流冷凝器安裝于塔頂，回流液借重力的作用回流到塔內，冷凝器距塔頂回流口的高度。
自然回流操作簡單，不需要回流泵，節省動力消耗。但是回流量隨塔壓的變化而變化，回流比不嚴格，生產不正常時，調整起來較慢。自然回流一般用于小型精餾裝置。
強制回流：回流液是用泵打入塔內進行回流的，見下圖：
強制回流的回流量穩定，容易調節，生產不正常時，調整起來較快。但是強制回流需要回流泵，動力消耗大，特別是對于低沸點物料容易造成泵不上量，影響操作。
2、按照塔頂冷凝器安裝的位置的不同，可分為內回流和外回流。
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