你真的会设计精馏塔吗？设计方法与优化措施都在这啦！,下面一起来看看本站小编化工人App给大家精心整理的答案，希望对您有帮助

　　精馏技术是广泛应用在石油化工、化学工业、精细化学品等工业领域的共性技术，几乎每种工艺流程都存在精馏分离单元过程；如何在工艺源头改进精馏技术，实现提高分离过程的效率、降低高能耗、实现节能减排等目标，首先要从塔器的工艺设计来实现！那么，如何设计精馏塔？如何优化参数呢？

　　根据流程整体工艺路线，确定分离要求，进行工艺参数计算得到回流比、进料位置、塔顶温度、塔底温度、进料组成、测线采出位置（多组分）、塔板数（板式塔）或填料高度（填料塔）等。之后再进行流体力学计算，计算出板间距、压降、塔高、塔径等参数由此选出塔板类型或填料类型等塔内部件。之后进行强度计算及校核，选出塔体壁厚及材料，最后确定控制方案。

　　工艺计算是根据进料组成与分离要求计算工艺参数，分为手算与软件计算两种，目前工业上多用软件进行模拟，我们在Aspen教程中会重点进行讲解。这里我们举一个最简单二元物系板式精馏塔的手动计算流程方便大家理解计算原理。

　　对于二元物性而言物料衡算很简单，但是对于多元物系就必须先规定轻重关键组分。根据热力学方程估算物性参数，多采用逸度法或活度系数法。同时计算出物系汽液相平衡方程。

　　根据物料衡算结果计算R（min）＝L／D，实际回流比一般为最小回流比的1.2-2倍。然后分别计算出精馏段、提馏段操作线方程。采用操作线方程与汽液相平衡方程交替主板计算确定理论塔板数，或采用图解法原理相同。再将理论塔板数除以塔板效率，得到实际塔板数。

　　工业上应用的精馏塔多是物系复杂，带侧线采出，实际实际中多采用FUG法计算。

　　流体力学计算多采用软件计算，而塔内部件多为定型部件或专利部件。这里介绍几种常见的塔板。

　　在完成内部设计之后，我们将根据压力、温度、介质环境等对塔体进行选材并计算出壁厚，载荷等参数。并提出加工要求绘制装备图。

　　根据工艺要求，进行配套的仪表、阀门选型，确定控制方案，并绘制出带夹点控制的工艺流程图PID。

　　在对精馏塔进行优化时，首先要从众多参数中确定出独立的设计变量与可调设计变量。下面介绍几种常见的优化方式。

　　常规精馏塔单塔的压力优化相对较简单，在满足塔顶冷凝器的温度可以在最炎热的夏季也能够用自来水冷却的前提下，可以参用相对较低的操作压力以减少再沸器的热负荷。在实际设计的时候，由于增加壁厚而增加的设备费用将随着压力的增加而增大，在满足分离要求的前提下，低压（正压）相对有利。

　　相同分离要求及板数下，回流比最小或冷凝器、再沸器热负荷最小；相同板数及回流比下，塔顶和塔釜产品的分离纯度最高；相同分离要求和回流比下，所需塔板数最少。

　　对于以上工艺包设计工艺施工图研究还有精馏技术的知识有很多很多，单从一篇干货文章几张PPT通常都是一些碎片的知识。

　　想要精通化工工艺包开发、PFD、PID图的设计及编制布置图，关于PFD、PID图通用设计规定及设计要点到底有哪些？化工设计的体制、程序、工艺专业向其他专业提供的条件要点，这些知识现在有更加专业老师为大家讲解啦！

　　“2018化工工艺包开发设计及工艺施工图与高级精馏技术专题培训班培训班”

　　在这个专业课堂里，我们不仅能学习到上述内容，还能一站式了解施工图通用设计规定及设计要点，比如：化工工艺施工图设计及委托条件、化工工艺施工图管道设计。还有精馏塔模型及精馏技术工业案例分析及应用、精馏过程优化、热力学与物性方法、收敛性等。（详细课程表见下图）

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　　(3)PID开停车管线、化工设计的体制、程序、工艺专业向其他专业提供的条件要点

　　仇教授有多年的甲级石油设计院的工作经验、多年工艺包开发经验、多年高校科研开发经验，其主要研究方向是石油加工和化工工艺工艺开发（包括：过程模拟、优化与节能，精馏、吸收和萃取，反应器等)，参与三井化学杯全国大学生化工设计竞赛多次指导, 可以协助各高校组队, 我们指导化工设计大赛有丰富的经验, 指导六年，得到全国特等奖一次，全国一等奖四次,全国二等奖以下奖励多次。

　　2、精馏过程的概念设计：共沸组成、三元相图、残留曲线、精馏边界、概念设计，从概念设计到精确模拟，主要解决含有共沸组成的物系的精馏塔序列设计问题；

　　:清华大学化工系本科毕业，天津大学化工系硕士、博士研究生毕业，化学工程专业。曾任天津大学化工学院院长助理、化工信息技术中心主任（5年），新疆石河子大学化工学院院长（援疆，2年），英国曼彻斯特大学访问教授（3年，其中1年全职，另2年兼职），新奥智能能源集团过程工业节能中心首席科学家、国家煤基清洁能源重点实验室技术委员会委员（兼职，2.5年），现任天津大学化工学院教授，省部级教学名师，全国化工节能协会专家，中国能源学会专家。研究方向为化工过程模拟、优化、集成。

　　即基于化工原理、化工热力学、分离工程、反应工程的基本原理，以化工系统工程技术，通过系统建模、优化与成熟设备的优化组合，提高化工过程系统能效，实现节能减排目标。

　　擅长化工过程模拟、夹点技术、精馏塔及其序列优化、反应系统能量集成、蒸汽动力系统优化、全过程（Total Site）能量系统集成优化。既有扎实的理论基础，又有大型煤化工、石油化工、精细化工企业经验。

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　　在生产过程中，精馏塔的操作尤为重要，它不仅用于最终产品的精制，还用于原料的提纯、所用溶媒(剂)和废料的回收等各方面，而且在某些精细化学品的生产中，还直接参与反应过程。

　　开车是生产中十分重要的环节，目标是缩短开车时间，节省费用，避免可能发生的事故，尽快取得合格产品。

　　a、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。b、此时，塔的结构必须符合设计要求，塔中整洁，无固体杂物，无堵塞，并清除了一切不应存才的物质，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。

　　a、指定一个降负荷计划，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馏塔），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。

　　（1）气密性试验的介质，最常用的为空气；但对试验后不允许有空气存在的设备，则应用氮气。

　　（4）系统的气密性试验，规定保持压力24小时；单体设备的气密性试验，规定保持压力8小时。

　　在石油化学工业中，被分离的物料许多都具有易燃、易爆的性质，投产前如果不把设备内的空气（主要是指其中的氧气）置换出去，加料后将存在着着火和爆炸的可能性，所以设备投产前必须先用惰性气体将设备内的空气置换出去。

　　有时，即使釜温已经升起来，也会因塔板上的水分逐渐回流至塔釜而造成釜温的下降。这是，必须排水才能使釜温升至正常。

　　釜温偏低的原因，可以从水蒸气蒸馏的原理来考虑。即在塔釜，水和物料形成互不相溶的两相。加热时，混合物的沸点将比任一组分的沸点都低，由于混合物的沸点下降，所以塔釜温度就不能升到预期的工艺指标。

　　（2）各塔、设备在单机试车及气密性试验合格后，进行线）系统抽真空，待投料生产。

　　（3）精心调节。进料要求平稳，塔釜见液面后，按其升温速度缓慢升温至工艺指标。

　　当釜液面达2/3时，可根据釜温的情况，决定是否采出釜液或减少以至停止塔的进料量，但是一定要保持塔釜液面在1/2-2/3处。

　　空塔加料时，由于没有回流液体，精馏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，容易被之间带入精馏段。如果升温速度过快，则难挥发组分会大量地被带到精馏段，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。减压精馏塔的升温速度，对于开车成功与否的影响，更为显着。

　　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。

　　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。

　　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。

　　在实际操作精馏塔的过程中，大家都会遇到这样那样的的困难，昨天给大家总结了精馏塔开车、停车、常见故障、开车前的准备、设备强度试压以及设备管线条内容，今天小编带大家学习其余的9条精馏操作通用规范！

　　①气密性试验的介质，最常用的为空气；但对试验后不允许有空气存在的设备，则应用氮气。如为了减少氮气用量，可先用空气试验，合格后，再用氮气置换空气。化验放空气中的氧含量，合格后方可投料生产。

　　在石油化学工业中，被分离的物料许多都具有易燃、易爆的性质，投产前如果不把设备内的空气（主要是指其中的氧气）置换出去，加料后将存在着火和爆炸的可能性，所以设备投产前必须先用惰性气体将设备内的空气置换出去。置换后留下的惰性气体，由于和被分离的物料不起化学反应，就可以消除事故隐患。惰性气体可在开车过程中逐步的排除。通常用的惰性气体为氮气。

　　釜内存水过多，将会使精馏塔的釜温偏低，如丁二烯、苯乙烯、苯酚的精馏塔都有这种现象。有时，即使釜温已经升起来，也会因塔板上的水分逐渐回流至塔釜而造成釜温的下降。这时，必须排水才能使釜温升至正常。萃取精馏塔在开车前，如果塔内水多，又未及时排除，待萃取剂加入后，将会降低萃取剂的浓度，因此在开车前塔内也是不允许有水存在的。

　　精心调节。进料要求平稳，塔釜见液面后，按其升温速度缓慢升温至工艺指标。随着塔压力的升高，逐渐排除设备内的惰性气体，并逐渐加大塔顶冷凝器的冷剂量，当回流液槽的液面达1/2以上时，开始打回流。当釜液面达2/3时，可根据釜温的情况，决定是否采出釜液或减少以至停止塔的进料量，但是一定要保持塔釜液面在1/2-2/3处。操作平稳后，应进行物料分析，对不合格的物料可进行少量地采出或全回流操作，待分析合格后，转入连续生产。

　　萃取精馏塔的开车与一般精馏塔的开车是有一些区别的。萃取精馏在开车时，首先在不加料的情况下，进行萃取剂的循环和工艺指标的升温，当萃取剂接正常工艺流程建立了循环以后，方可加料。

　　空塔加料时，由于没有回流液体，精馏段的塔板上是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，容易被直接带入精馏段。如果升温速度过快，则难挥发组分会大量地被带到精馏段，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，升温速度可适当的提高。减压精馏塔的升温速度，对于开车成功与否的影响，将更为显著。

　　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

　　：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。