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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
16、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 .所有的阀门要处于关闭状体；
17、5 .个水冷凝（冷却）器要通入少量的水预冷，加热釜要通少量的蒸汽预热；6 .设备内的氧含量应符合投料的要求；7 .做好前后工段（或岗位）的联系工作，特别要联系好原料的来源供应及产品的贮存、输送，通知分析室准备取样分析。8 精微塔开车有哪些步骤？开车是生产中十分重要的环节,它是建设一套装置花费的人力、物力和财力即将形成为生产力的转折点。开车的目标是缩短开车时间,节省开车费用,避免可能发生的事故,尽快取得合格产品。精微塔开车一般步骤：1 .制定出合理的开车步骤，时间表和必须的预防措施；准备好必要的原材料和水电汽供应；配备好人员编制，并完成相应的培训工作等。2 .此时，塔的结构必须符合设计要求，塔中
18、整洁，无固体杂物，无堵塞，并清除了一切不应存在的物质，例如塔中含氧量和水分含量必须符合规定；机泵和仪表调试正常；安全措施已调整好。3 .对塔进行加压和减压，达到正常操作压力。4 .对塔进行加热和冷却，使其接近操作温度。5 .向塔中加入原料。6 .开启塔顶冷凝器和开启再沸器和各种加热器的热源，各种冷却器的冷源。7 .对塔的操作条件和参数逐步调整，使塔的负荷，产品质量逐步又尽快地达到正常操作值，转入正常操作。由于各精憎塔处理的物系性质,操作条件和整个生产装置中所起的作用等干差万别，具体的操作步骤很可能有差异。重要的是必须重视具体塔的特点，审慎地确定开车步骤。3怎样提高填料塔的处理能力？增、降压操作
19、若设备及工艺条件允许,适当增、降塔压是提高填料塔处理能力的最好办法。常压和低压、相对挥发度高及相对挥发度随压力变化不大时,适当增加压力；有利于提高填料塔处理能力。压力较高、相对挥发度低及相对挥发度随压力升高而降低很大时，可以选择降低压力提高处理能力。增加操作的稳定性填料塔阻力小才寺液量低,耐波动性能差。填料塔在接近上限负荷操作彳艮小的波动就会使塔超过负荷上限,效率下降,一旦效率下降彳艮难恢复,特别是理论级数多的塔,平衡时间很长,为了能够使填料塔在上限操作,稳定操作,减少外界条件变化至关重要,好的控制系统起很大作用,增强填料塔的操作稳定性,一般可提高5%10%的处理能力。降低回收率提高生产能力的
20、另一办法是降低回流比,使回收率下降,这种方法虽不提倡,但工厂在生产能力受限制时或多或少的不自觉地采用了。回收率降到某一数值后,继续降低收率提高处理能力,不再经济。因为收率再降低,产品的生产能力也不再提高。采取以上措施应注意各液体分布器的操作弹性。4怎样提高填料塔分离效率？工厂经常会提出提高分离效率,以提高产品质量和收率的要求。与提高处理能力类似,可采用以下方法：1 .增加回流一个塔的分离效率一定,若不在最大负荷下操作提高分离效率的最简单方法是增大回流比。2 .增、降压操作前已叙述,一般物系压力上升,相对挥发度减小,降压操作可增大物系的相对挥发度,因此若填料塔不在最大负荷下操作,可适当降压操作提
21、高分离效率;若填料塔已在最大负荷下操作,可适当增压并增加回流比操作。3 .进料的预冷、预热为了提高塔上段的分离效率,可采用预冷进料；相反,为了提高塔下段的分离效率可采用预热进料。4 .增强塔操作的稳定性增强塔操作的稳定性同样可以提高塔的分离效率,如图2所示,产品中杂质含量低意味着需要较高的分离效率,稳定操作时需要的分离级数较少。从能耗角度看,稳定操作能耗最少。5 .降低收率减小产品采出量,使产品质量提高,但收率降低。6 怎样调节塔釜再沸器？塔釜再沸器为操作瓶颈可采取以下措施解决：1 .降低操作压力。压力降低,塔釜温度降低,换热温差加大,加热量增加。2 .提高进料温度。进料温度提高,减少进料以下
22、的内回流,从而减少了所需加热量。6怎样调节进料中轻组分的量？当进料中轻组分增加，进料轻组分量大，会带来加料不稳,釜温下降真空下降等等问题。应采取：1 .检查混硝中是否带水还是甲苯含量大,找出原因加以解决。2 .加大顶采量减少回流比。进料中轻组分减少表现为塔顶温度上升。应采取：1 .减少顶采量增大回流比。2 .改变加料点位置。3 怎样控制精微塔？在塔的正常控制中,严格保持塔顶压力,塔釜温度,进料量和预热温度的稳定,根据分析的结果调整原则为：如果釜液中难挥发组分低,塔顶易挥发组分不是很高应加大顶采；反之应减少顶采或进入全回流状态。生产中一定做到稳定均衡,避免大起大落的现象发生,即使塔内出现严重的不
23、平衡也不要对调整幅度过大。萃取精憎塔开车与一般精微塔有何不同？萃取精微在开车时，首先在不加料的情况下，进行萃取剂的循环和工艺指标进行升温,当萃取剂接正常工艺流程建立了循环以后，方可加料。4 开车时，釜液的升温要缓慢进行？空塔加料时，由于没有回流液体，精微段的塔板上处于干板操作的状态。由于没气液接触，气相中的难挥发组分，容易被之间带入精段。如果升温速度过快，则难挥发组分会大量地被带到精憎段，而不易为易挥发组分所置换，塔顶产品的质量不易达到合格，造成开车时间长。当塔顶有了回流液，塔板上建立了液体层后，升温速度可适当提高。减压精微塔的升温速度,对于开车成功与否的影响,更为显着。5 进料量的大小对精微
24、操作有什么影响？有两种情况：1 .进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时，只要调节得当，对顶温和釜温不会有显著变化，而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。2 .进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时，不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化，而且会改变塔顶、塔釜温度，致使塔板上的气液平衡组成改变，直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。总之，进料过大的波动，将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件，造成了系列的波动。因此,应平衡进料，细心调节。3 0精谣塔操作怎样停车？停车也是生产中十分重要的环节,当装置运转一定周期后,设备和仪表将发生各种各样的问题雒续维持生产在生产能力和原材料消耗等方面已经达
25、不到经济合理的要求，还蕴含着发生事故的潜在危险，于是需停车进行检修，要实现装置完全停车，尽快转入检修阶段，必须做好停车准备工作，制定合理的停车步骤,预防各种可能出现的问题。精储塔停车一般步骤：1 .制订一个降负荷计划，逐步降低塔的负荷，相应地减小加热器和冷却剂用量，直至完全停止。如果塔中有直接蒸汽（如催化裂化装置主分储塔），为避免塔板漏液，多出些合格产品，降量时可适当增加些直接蒸汽的量。2 .停止加料。3 .排放塔中存液。4 .实施塔的降压或升压，降温或升温，用惰性气清扫或冲洗等,使塔接近常温或常压,准备打开入孔通大气，为检修作好准备。具体需做那些准备工作，必须由塔的具体情况而定，因地制宜。1
26、1精微塔停车分哪几类？分为临时停车和长期停车：临时停车：按停车命令后，马上停止塔的进料、塔顶采出和塔釜采出，进行全回流操作。适当的减少塔顶冷剂量及塔釜热剂量，全塔处于保温、保压的状态。如果停车时间较短，可根据塔的具体情况处理，只停塔的进料，可不停塔顶采出（此时为产品），以免影响后工序的生产，但塔釜采出应关闭。这种操作破坏了正常的物料平衡,不可长时间的应用,否则产品质量就会下降。长期停车：按停车命令后，立即停止塔的进料，产品可继续进行采出，当分析结果不合格时，可停止采出，同时停止塔釜加热和塔顶冷凝，然后放尽釜液。对于分离低沸点物料的塔，釜液的放尽要缓慢地进行，以防止节流造成过低的温度使设备材质冷脆。放尽完毕后，把设备内的余压泄除，再用氮气置换，合格后才能进行检修。若设备内须进人检修，还需用空气置换氮气，在设备内气体中的氧含量达19%（体积）以上时，才允许检修人员进入。
