雙塔精餾單元操作手冊(cè)

1、雙塔精餾單元仿真培訓(xùn)系統(tǒng)操作說(shuō)明書(shū)雙塔精餾單元仿真培訓(xùn)系統(tǒng)操作說(shuō)明書(shū) 北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司2009年10月目 錄一、工藝流程簡(jiǎn)述21、工藝過(guò)程說(shuō)明22、本單元復(fù)雜控制回路說(shuō)明43、設(shè)備一覽4二、裝置的操作規(guī)程51、冷態(tài)開(kāi)車(chē)操作規(guī)程52、正常操作規(guī)程73、正常停車(chē)操作規(guī)程84、儀表一覽表8三、事故設(shè)置一覽9四、仿真界面11一、工藝流程簡(jiǎn)述1、工藝過(guò)程說(shuō)明 精餾是化工、石油化工、煉油生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用極為廣泛的傳質(zhì)傳熱過(guò)程。精餾的目的是利用混合液中各組分具有不同揮發(fā)度，將各組分分離并達(dá)到規(guī)定的純度要求。精餾過(guò)程的實(shí)質(zhì)是利用混合物中各組分具有不同的揮發(fā)度，即同一溫度下各組分的蒸汽分壓不同，使液相

2、中輕組分轉(zhuǎn)移到氣相，氣相中的重組分轉(zhuǎn)移到液相，實(shí)現(xiàn)組分的分離。精餾原理是多次而且同時(shí)運(yùn)用部分氣化和部分冷凝的方法，使混合液得到較完全分離，以分別獲得接近純組分的操作，理論上多次部分氣化在液相中可獲得高純度的難揮發(fā)組分，多次部分冷凝在氣相中可獲得高純度的易揮發(fā)組分，但因產(chǎn)生大量中間組分而使產(chǎn)品量極少，且設(shè)備龐大。工業(yè)生產(chǎn)中的精餾過(guò)程是在精餾塔中將部分氣化過(guò)程和部分冷凝過(guò)程有機(jī)結(jié)合而實(shí)現(xiàn)操作的。精餾塔是提供混合物氣、液兩相接觸條件、實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)過(guò)程的設(shè)備。該設(shè)備可分為兩類，一類是板式精餾塔，第二類是填料精餾塔。板式塔為一圓形筒體，塔內(nèi)設(shè)多層塔板，塔板上設(shè)有氣、液兩相通道。塔板具有多種不同型式，分別稱之

3、為不同的板式塔，在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用?；旌衔锏臍?、液兩相在塔內(nèi)逆向流動(dòng)，氣相從下至上流動(dòng)，液相依靠重力自上向下流動(dòng)，在塔板上接觸進(jìn)行傳質(zhì)。兩相在塔內(nèi)各板逐級(jí)接觸中，使兩相的組成發(fā)生階躍式的變化，故稱板式塔為逐級(jí)接觸設(shè)備。填料塔內(nèi)裝有大比表面和高空隙率的填料，不同填料具有不同的比表面積和空隙率，為此，在傳質(zhì)過(guò)程中具有不同的性能。填料具有各種不同類型，裝填方式分散裝和整裝兩種。視分離混合物的特性及操作條件，選擇不同的填料。當(dāng)回流液或料液進(jìn)入時(shí)，將填料表面潤(rùn)濕，液體在填料表面展為液膜，流下時(shí)又匯成液滴，當(dāng)流到另一填料時(shí)，又重展成新的液膜。當(dāng)氣相從塔底進(jìn)入時(shí)，在填料孔隙內(nèi)沿塔高上升，與展在填料上的液

4、沫連續(xù)接觸，進(jìn)行傳質(zhì)，使氣、液兩相發(fā)生連續(xù)的變化，故稱填料塔為微分接觸設(shè)備。雙塔精餾指的是兩塔串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行精餾的過(guò)程。核心設(shè)備為輕組分脫除塔和產(chǎn)品精制塔。輕組分脫除塔將原料中的輕組分從塔頂蒸出，蒸出的輕組分或作為產(chǎn)品或回收利用，塔釜產(chǎn)品直接送入產(chǎn)品精制塔進(jìn)一步精制。產(chǎn)品精制塔塔頂?shù)玫阶罱K產(chǎn)品，塔釜的重組分物質(zhì)經(jīng)過(guò)處理排放或回收利用。雙塔精餾仿真軟件可以幫助理解精餾塔操作原理及輕重組分的概念。本流程是以丙烯酸甲酯生產(chǎn)流程中的醇撥頭塔和酯提純塔為依據(jù)進(jìn)行仿真。醇撥頭塔對(duì)應(yīng)仿真單元里的輕組分脫除塔T150，酯提純塔對(duì)應(yīng)仿真單元里的產(chǎn)品精制塔T160。醇撥頭塔為精餾塔，利用精餾的原理，將主物流中少部分

5、的甲醇從塔頂蒸出，含有甲酯和少部分重組分的物流從塔底排出至T160，并進(jìn)一步分離。酯提純塔T160塔頂分離出產(chǎn)品甲酯，塔釜分離出的重組分產(chǎn)品返回至廢液罐進(jìn)行再處理或回收利用。原料液由輕組分脫除塔中部進(jìn)料,進(jìn)料量不可控制。靈敏板溫度由調(diào)節(jié)器TIC140通過(guò)調(diào)節(jié)再沸器加熱蒸汽的流量,來(lái)控制提餾段靈敏板溫度，從而控制醇的分離質(zhì)量。輕組分脫除塔塔釜液（主要為甲酯及重組分）作為產(chǎn)品精制塔的原料直接進(jìn)入產(chǎn)品精制塔。塔釜的液位和塔釜產(chǎn)品采出量由LIC119和FIC141組成的串級(jí)控制器控制。再沸器采用低壓蒸汽加熱。塔頂?shù)纳仙羝ㄖ饕羌状迹┙?jīng)塔頂冷凝器（E152）全部冷凝成液體，該冷凝液靠位差流入回流罐（

6、V151）。V151為油水分離罐，油相一部分作為塔頂回流，一部分作為塔頂產(chǎn)品送下一工序，水相直接回收到醇回收塔。操作壓力61.38kPa (表壓)，控制器PIC128將調(diào)節(jié)回流罐的氣相排放量，來(lái)控制塔內(nèi)壓力穩(wěn)定。冷凝器以冷卻水為載熱體?；亓鞴匏嘁何挥梢何豢刂破鱈IC128調(diào)節(jié)塔頂產(chǎn)品采出量來(lái)維持恒定?；亓鞴抻拖嘁何挥梢何豢刂破鱈IC121調(diào)節(jié)塔頂產(chǎn)品采出量來(lái)維持恒定。另一部分液體由回流泵(P151A、B)送回塔頂做為回流，回流量由流量控制器FIC142控制。由輕組分脫除塔塔釜來(lái)的原料進(jìn)入產(chǎn)品精制塔中部,進(jìn)料量由FIC141控制。靈敏板溫度由調(diào)節(jié)器TIC148通過(guò)調(diào)節(jié)再沸器加熱蒸汽的流量,來(lái)控

7、制提餾段靈敏板溫度，從而控制醇的分離質(zhì)量。產(chǎn)品精制塔塔釜液（主要為重組分）直接采出回收利用。塔釜的液位和塔釜產(chǎn)品采出量由LIC1259和FIC151組成的串級(jí)控制器控制。再沸器采用低壓蒸汽加熱。塔頂?shù)纳仙羝ㄖ饕羌柞ィ┙?jīng)塔頂冷凝器（E162）全部冷凝成液體，該冷凝液靠位差流入回流罐（V161）。塔頂產(chǎn)品，一部分作為回流液返回產(chǎn)品精制塔，回流量由流量控制器FIC142控制。一部分最為最終產(chǎn)品采出。操作壓力21.29kPa (表壓)，控制器PIC133將調(diào)節(jié)回流罐的氣相排放量，來(lái)控制塔內(nèi)壓力穩(wěn)定。冷凝器以冷卻水為載熱體?；亓鞴抟何挥梢何豢刂破鱈IC126調(diào)節(jié)塔頂產(chǎn)品采出量來(lái)維持恒定。2、本單元

8、復(fù)雜控制回路說(shuō)明雙塔精餾單元復(fù)雜控制回路主要是串級(jí)回路的使用，在輕組分脫除塔、產(chǎn)品精制塔和塔頂回流罐中都使用了液位與流量串級(jí)回路。塔釜再沸器中使用了溫度與流量的串級(jí)回路。串級(jí)回路：是在簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。在結(jié)構(gòu)上，串級(jí)回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路。主、副調(diào)節(jié)器串聯(lián)，主調(diào)節(jié)器的輸出為副調(diào)節(jié)器的給定值，系統(tǒng)通過(guò)副調(diào)節(jié)器的輸出操縱調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)主參數(shù)的定值調(diào)節(jié)。所以在串級(jí)回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，主回路是定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，副回路是隨動(dòng)系統(tǒng)。具體實(shí)例：T150的塔釜液位控制LIC119和和塔釜出料FIC141構(gòu)成一串級(jí)回路。FIC141.SP隨LIC119.OP的改變而變化。3、設(shè)備一覽 T150：輕組

9、分脫除塔 E151：輕組分脫除塔塔釜再沸器 E152：輕組分脫除塔塔頂冷凝器 V151：輕組分脫除塔塔頂冷凝罐 P151A/B：輕組分脫除塔塔頂回流泵 P150A/B：輕組分脫除塔塔釜外輸泵 T160：產(chǎn)品精制塔E161：產(chǎn)品精制塔塔釜再沸器E162：產(chǎn)品精制塔塔頂冷凝器V161：產(chǎn)品精制塔塔頂冷凝罐P161A/B：產(chǎn)品精制塔塔頂回流泵P160A/B：產(chǎn)品精制塔塔釜外輸泵二、裝置的操作規(guī)程1、冷態(tài)開(kāi)車(chē)操作規(guī)程本操作規(guī)程僅供參考，詳細(xì)操作以評(píng)分系統(tǒng)為準(zhǔn)。本裝置的開(kāi)車(chē)狀態(tài)為所有設(shè)備均經(jīng)過(guò)吹掃試壓，壓力為常壓，溫度為環(huán)境溫度，所有可操作的閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。1.1、系統(tǒng)抽真空(1) 打開(kāi)壓力控制閥PV

10、128及其前、后閥，給T150系統(tǒng)抽真空。(2) 打開(kāi)壓力控制閥PV133及其前、后閥，給T160系統(tǒng)抽真空。(3) 調(diào)節(jié)控制閥PV128的開(kāi)度，控制V151罐壓力為61.33kapA。(3) 調(diào)節(jié)控制閥PV133的開(kāi)度，控制V161罐壓力為20.7kapA。1.2、產(chǎn)品精制塔及塔頂冷凝罐脫水(1) 打開(kāi)閥VD711，向V161內(nèi)引精制塔塔頂輕組分產(chǎn)品。(2) 待V161液位達(dá)到25%后，啟動(dòng)P161A。(3) 打開(kāi)控制閥FV150及其前后閥VD718、VD719，向T160引輕組分產(chǎn)品。(4) 待T160底部液位達(dá)到5%后，關(guān)閉進(jìn)料閥VD711。(5) 待V161液位為0%后，關(guān)閉控制閥FV

11、150，關(guān)閉P161A。(6) 待塔釜液位穩(wěn)定后，打開(kāi)排放閥VD706。(7) 洗滌液排放完畢，關(guān)閉排放閥VD706。1.3、啟動(dòng)輕組分脫除塔(1) 打開(kāi)E152冷卻水閥V601，E152投用。(2) 打開(kāi)VD405，進(jìn)料。(3) 當(dāng)T150塔釜液位道道25%后，啟動(dòng)P150A/B。(4) 打開(kāi)控制閥FV141及其前后閥VD605、VD606。(5) 打開(kāi)閥門(mén)VD615，將T150底部物料排放至不合格罐，控制好塔液面。(6 打開(kāi)控制閥FV140及其前后閥VD622、VD621，給E151引蒸汽。(7) 待V151液位達(dá)到25%后，啟動(dòng)P151A。(8) 打開(kāi)控制閥FV142及其前后閥VD602

12、、VD603，給T150打回流。(9) 打開(kāi)控制閥FV144及其前后閥VD609、VD610。(10) 打開(kāi)閥VD614，將部分物料排至不合格罐。(11) 待V151水包液位達(dá)到25%后，打開(kāi)FV145及其前后閥VD611、VD612，排放。(12) 待T150操作穩(wěn)定后，打開(kāi)閥VD613。(13) 同時(shí)關(guān)閉VD614，將V151物料從不合格罐改至去下一工段。(14) 關(guān)閉閥VD615。(15) 同時(shí)打開(kāi)閥VD616，將T150底部物料由去不合格罐改到去T160進(jìn)料。1.4、啟動(dòng)產(chǎn)品精制塔(1) 打開(kāi)閥V701，E162冷卻器投用。(2) 待T160塔釜液位達(dá)到25%，啟動(dòng)P160A/B。(3

13、) 打開(kāi)控制閥FV151及其前后閥VD716、VD717。(4) 同時(shí)打開(kāi)VD707，將T160塔底物料送至不合格罐。(5) 打開(kāi)控制閥FV149及其前后閥VD702、VD703，向E161引蒸汽。(6) 待V161液位達(dá)到25%后，啟動(dòng)回流泵P161A/B。(7) 打開(kāi)塔頂回流控制閥FV150，打回流。(8) 打開(kāi)控制閥FV153及其前后閥VD720、VD721。(9) 打開(kāi)閥VD714，將V161物料送至不合格罐。(10) T160操作穩(wěn)定后，關(guān)閉閥VD707。(11) 同時(shí)打開(kāi)閥VD708，將T160底部物料由至不合格罐改至下一工段。(12) 關(guān)閉閥VD714。(13) 同時(shí)打開(kāi)閥VD7

14、13，將合格產(chǎn)品由去不合格罐改至日罐。2、正常操作規(guī)程2.1、正常工況下工藝參數(shù)(1) 塔頂采出量FIC145設(shè)為串級(jí)，設(shè)定值為44 kg/hr，LIC123設(shè)自動(dòng)，設(shè)定值為50。(2)塔釜采出量FIC141設(shè)為串級(jí)，設(shè)定值為2194 kg/hr，LIC119設(shè)自動(dòng)，設(shè)定值為50。(3)塔頂采出量FIC144設(shè)為串級(jí)，設(shè)定值為1241 kg/hr。(4)塔頂回流量FIC142設(shè)為自動(dòng)，設(shè)定值為2027 kg/hr。(5)塔頂回流罐壓力PIC128設(shè)為自動(dòng)，設(shè)定值為61.66kPa。(6)靈敏板溫度TIC140設(shè)為自動(dòng)，設(shè)定值為70.32 。FIC140設(shè)為串級(jí)，設(shè)定值896kg/hr(7) 塔

15、頂采出量FIC153設(shè)為串級(jí)，設(shè)定值為2192 kg/hr，LIC126設(shè)自動(dòng)，設(shè)定值為50。(8) 塔釜采出量FIC151設(shè)為串級(jí)，設(shè)定值為64 kg/hr，LIC125設(shè)自動(dòng)，設(shè)定值為50。(9)塔頂回流量FIC150設(shè)為自動(dòng)，設(shè)定值為3287kg/hr。(10)塔頂回流罐壓力PIC133設(shè)為自動(dòng)，設(shè)定值為20.69kPa。(11)靈敏板溫度TIC148設(shè)為自動(dòng)，設(shè)定值為45 。FIC149設(shè)為串級(jí)，設(shè)定值952kg/hr。2.2、工藝生產(chǎn)指標(biāo)的調(diào)整方法(1) 質(zhì)量調(diào)節(jié)：本系統(tǒng)的質(zhì)量調(diào)節(jié)采用以提餾段靈敏板溫度作為主參數(shù)，以再沸器和加熱蒸汽流量的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)塔的分離質(zhì)量控制。(2) 壓

16、力控制：在正常的壓力情況下，由塔頂回流罐氣體排放量來(lái)調(diào)節(jié)壓力，當(dāng)壓力高于操作壓力時(shí)，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度增大，以實(shí)現(xiàn)壓力穩(wěn)定。(3) 液位調(diào)節(jié)：塔釜液位由調(diào)節(jié)塔釜的產(chǎn)品采出量來(lái)維持恒定。設(shè)有高低液位報(bào)警?；亓鞴抟何挥烧{(diào)節(jié)塔頂產(chǎn)品采出量來(lái)維持恒定。設(shè)有高低液位報(bào)警。(4) 流量調(diào)節(jié)：進(jìn)料量和回流量都采用單回路的流量控制；再沸器加熱介質(zhì)流量，由靈敏板溫度調(diào)節(jié)。 3、正常停車(chē)操作規(guī)程本操作規(guī)程僅供參考，詳細(xì)操作以評(píng)分系統(tǒng)為準(zhǔn)。3.1、停止供給原料(1) 關(guān)閉手閥VD713。(2) 同時(shí)打開(kāi)閥VD714，D161產(chǎn)品由日罐切換至不合格罐。(3) 關(guān)閉閥VD708，停止T160底物料到T110。(4) 打開(kāi)閥VD

17、707,將T160底部物料改去不合格罐。3.2、停輕組分脫除塔、產(chǎn)品精制塔(1) 停T150、T160進(jìn)料(2) 將T150出口物料排至不合格罐。(3) 關(guān)閉閥VD613；打開(kāi)閥VD614，將V151油相改至不合格罐。(4) 關(guān)閉控制閥FV140及其前后閥，停向E151供給蒸汽。(5) 關(guān)閉控制閥FV149及其前后閥，停向E161供給蒸汽。(6) 將V151水包水排凈后將V151去V140閥FV145及其前后閥關(guān)閉。(7) 將V151去E130閥VD613關(guān)閉(8) 待回流罐V151的物料全部排至T150后，停P151A/B。(9) 待回流罐V161的物料全部排至T160后，停P161A/B。

18、(10) 將T150、T160物料排放出。(11) T150底部物料排空后，停P150A/B。(12) T160底部物料排空后，停P160A/B。(13) 關(guān)閉控制閥FV128及其前后閥。(14) 關(guān)閉控制閥FV133及其前后閥。15地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)安外小關(guān)東里10號(hào)院，潤(rùn)宇大廈610室 郵編：100029電話：01064951832 網(wǎng)址：4、儀表一覽表位號(hào)說(shuō)明類型正 常 值工程單位FIC140低壓蒸汽流量PID896.0kg/hFIC141輕組分脫除塔塔釜流量PID2195.0kg/hFIC142輕組分脫除塔塔頂回流量PID2027.0kg/hFIC144脫除塔塔頂油相產(chǎn)品量PID1241.0kg/hFIC145脫除塔塔頂水相產(chǎn)品量PID44.0kg/hTIC140脫除塔靈敏版溫度PID70.0PIC128脫除塔頂回流罐壓力PID62KPaFIC149低壓蒸汽流量PID952kg/hFIC150精制塔塔頂回流量PID3287kg/hFIC151精制塔塔釜產(chǎn)品量PID64kg/hFIC153精制塔塔頂產(chǎn)品量PID2191kg/hTIC148精制塔靈敏板溫度PID45.0PIC133精制塔頂回流罐壓力PID20.7KPaFI128進(jìn)料流量AI49