精馏课件
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精馏技术培训课件(PPT106张)
Jaeger MAX-PAK 73 (240)
Montz B1-200
67 (220)
Montz BSH-250 73 (240)
Norton Intalox® 2T 65 (213)
Sulzer Mellapak 250.Y ‘Old’
76 (250) 0.987
75.9 (249) 0.98
0.99
② 逆流式 气液皆沿与水平塔板相垂直的方向穿过板上的 孔通过塔板。气体由下而上，液体由上而下，气液呈逆流。 淋降筛板塔即属此类型。此类型塔板没有降液管。
这两种类型的塔，就全塔而言，气液皆呈逆流。两种类型的 塔在操作时板上都有积液，气体穿过板上小孔后在液层内生成气 泡。板上泡沫层便是气液接触传质的区域。
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
FV Factor, Pa0.5
2.40
3.00
2.80
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
3.50
金属规整填料历史
Mellapak®
First Generation Corrugated Sheet Metal (Late 1970's)
Packing Name
Specific Area 1/ft (1/m)
Void Fraction Crimp Incl. Angles Year of (deg. from vertical) Report
Raschig Super-Pak 250
化工原理课件 9.4 精馏
q [rF cP (tb tF )] rF
b. 饱和液体进料(泡点进料) 饱和液体温度等于泡点
iF i
q 1
V V
0 q 1
L LF
c.汽液混合物进料 汽液混合物的温度介于泡点和露点之间
i iF I
V V
LL
q=x(液相分率) 已知进料中汽相与液相的摩尔数之比为2:1，轻组分的摩尔分 数为0.55,则q=_____. A. 1/3 B. 0.55 C.不能确定
传质单元高度
精 馏
实 际 塔 板 数
理论板数
反映分离任务的难易, 与设备型式无关
反映设备效能的高低
全塔效率
④塔板物料、热量衡算及传递速率的最终简化 引入理论板的概念及恒摩尔流假设使塔板过程的物料衡 算、热量衡算及传递速率最终简化为 物料衡算式
Vy n1 Lxn1 Vy n Lxn
相平衡方程
LL q F 以1kmol/h进料为基准，提馏段中的液体流量较精馏段的液 体流量增大的kmol/h数即为q值
L L qF
V V (1 q)F
I iF q I i
iF i I
q 1
L L qF
V V, L L
V V (1 q)F
a. 过冷液体进料 过冷液体温度低于泡点
I iF q I i
L L qF
V V (1 q)F
d.饱和蒸汽进料(露点进料) 饱和蒸汽的温度等于露点
iF I
q0
V V F
LL
e.过热蒸汽进料(过热蒸汽的温度高于露点)
iF I
q0
V V, L L
q cP (tF td ) rF
精馏基础知识课件
精馏过程的安全与环保实例分析
• 某石化企业精馏装置的安全与环保管理：该企业针对精馏过程 中的安全隐患和环保问题，采取了一系列的安全与环保措施， 如定期检查设备、选用耐腐蚀材料、安装安全阀和压力表、加 强操作人员培训等，同时采用吸附和吸收等方法处理废气，采 用生化处理和物理化学等方法处理废水，以及采取降噪措施等 。这些措施有效地保障了企业的安全生产和环境保护。
热力学第二定律
在精馏过程中，由于温差的存在 ，不可避免地存在传热过程的不 可逆性，从而造成能量的浪费。
精馏过程的节能措施及技术
优化加热方式
采用更加高效的加热方式，如使用热 管、高频加热等，提高加热效率。
降低蒸汽消耗
通过优化操作条件，降低蒸汽的消耗 量，例如降低蒸汽压力、提高冷凝器 的冷却效果等。
回收利用余热
高温高压
人员操作失误
精馏过程中需要高温高压的条件，可能存 在爆炸、泄漏等风险，应采取相应的安全 措施，如安装安全阀、压力表等。
操作人员可能由于操作失误导致事故发生 ，如错误操作阀门、超负荷运行设备等， 需要加强操作人员的培训和安全教育。
精馏过程中的环保问题及解决方法
废气排放
精馏过程中产生的废气可 能含有挥发性有机物等有 害物质，需要进行处理后 排放，如采用吸附、吸收 、燃烧等方法。
将精馏过程中产生的余热回收再利用 ，例如用于预热物料、加热锅炉等。
采用新型塔板
新型塔板可以改变液体的流动状态， 增加传质面积，提高传质效率，从而 降低能耗。
精馏过程节能技术的应用实例
某石化公司采用新型加热方式， 将热管技术应用于加热过程，相 比传统加热方式，热效率提高了
30%。
某化工厂通过优化操作条件，成 功降低了蒸汽消耗量，每年节约
精馏优秀课件
25
1. 连续精馏操作流程
2. 间歇精馏操作流程
26
3. 精馏塔旳操作情况
tn-1
塔板上: yn+1<xn-1, tn+1>tn-1 两者互不平衡
即:存在温度差和浓度差
tn+1
成果:传质和传热
yn >xn
理论(理想)板
若： ① 气液两相接触时间足够长
② 板上混合足够均匀
即:
则：离开第n块板时旳汽-液二相 构成构成平衡关系
3. 塔釜产品屡次部分汽化
t1
t1
t1’
t1'
t2’
t
' 2
操作流程
操作在相图上旳反应
成果:对初级混合液部分汽化后得到旳液相在塔底经屡次部分汽化 20 最终可得液相浓度为x2`（较低）旳塔底产品构成。
4. 过程进行旳必要条件及存在问题讨论 ① 由2、3可知：欲使混合液得到有效分离，必须同步分别对 塔顶汽相和塔釜液相进行屡次部分泠凝和屡次部分汽化。
双组分 —— 要点讨论 多组分 —— 简要简介
蒸馏操作实例：石油炼制中使用旳 250 万吨常减压装置幻灯片 5 5
§6.1 双组分溶液旳汽-液相平衡
汽液相平衡是分析精馏原理和进行设备计算旳理论基础，过程 以两相到达平衡为极限。
§6.1.1 溶液旳蒸汽压和拉乌尔定律（Raoult’s law）
一. 纯组分饱和蒸汽压 在密闭容器内，在一定温度下，纯组分液体旳汽液两相到达平 衡状态，称为饱和状态，其蒸汽为饱和蒸汽，其压力为饱和蒸 汽压。
16
泡点线
0
xA xf
yA 1.0
x(y)
§ 6.3.2 精馏原理和流程
精馏流程(熟悉有关旳概念)
1. 连续精馏操作流程
2. 间歇精馏操作流程
26
3. 精馏塔旳操作情况
tn-1
塔板上: yn+1<xn-1, tn+1>tn-1 两者互不平衡
即:存在温度差和浓度差
tn+1
成果:传质和传热
yn >xn
理论(理想)板
若： ① 气液两相接触时间足够长
② 板上混合足够均匀
即:
则：离开第n块板时旳汽-液二相 构成构成平衡关系
3. 塔釜产品屡次部分汽化
t1
t1
t1’
t1'
t2’
t
' 2
操作流程
操作在相图上旳反应
成果:对初级混合液部分汽化后得到旳液相在塔底经屡次部分汽化 20 最终可得液相浓度为x2`（较低）旳塔底产品构成。
4. 过程进行旳必要条件及存在问题讨论 ① 由2、3可知：欲使混合液得到有效分离，必须同步分别对 塔顶汽相和塔釜液相进行屡次部分泠凝和屡次部分汽化。
双组分 —— 要点讨论 多组分 —— 简要简介
蒸馏操作实例：石油炼制中使用旳 250 万吨常减压装置幻灯片 5 5
§6.1 双组分溶液旳汽-液相平衡
汽液相平衡是分析精馏原理和进行设备计算旳理论基础，过程 以两相到达平衡为极限。
§6.1.1 溶液旳蒸汽压和拉乌尔定律（Raoult’s law）
一. 纯组分饱和蒸汽压 在密闭容器内，在一定温度下，纯组分液体旳汽液两相到达平 衡状态，称为饱和状态，其蒸汽为饱和蒸汽，其压力为饱和蒸 汽压。
16
泡点线
0
xA xf
yA 1.0
x(y)
§ 6.3.2 精馏原理和流程
精馏流程(熟悉有关旳概念)
精馏培训讲义PPT课件
精馏培训讲义
目录
• 精馏技术简介 • 精馏流程与设备 • 精馏操作与控制 • 精馏分离效率与能耗分析 • 精馏安全与环保 • 精馏案例分析与实践
01 精馏技术简介
精馏的定义与原理
精馏的定义
精馏是一种利用混合物中各组分 挥发度的不同，通过加热、冷凝 、分馏等操作将液体混合物进行 分离的物理过程。
回收率
表示实际产品中目标组分 的比例，数值越高，目标 组分的回收效果越好。
热力学效率
反映精馏过程热力学有效 性的指标，数值越高，热 力学效率越高。
能耗分析的方法与意义
能耗分析方法
通过测量和计算精馏过程中的各种能 耗，如加热、冷却、压缩等，分析能 耗的分布和影响因素。
能耗分析意义
有助于优化精馏过程，降低能耗，提 高经济效益和环境可持续性。
精馏设备中的搅拌器、 泵等机械设备可能导致 夹击、割伤等事故。应 保持设备清洁，定期维 护保养，确保安全防护 装置完好。
精馏区域可能存在电气 安全隐患，如潮湿、腐 蚀等。应采用防爆、防 水等电气设备和电缆， 定期检查电气线路和设 备。
精馏过程的环保要求与处理方法
01 总结词
02 废气处理
03 废水处理
填料
填充在塔体内，增加接触面积 ，促进传热和传质。
塔板
设置在塔体内，形成不同的汽 液分离区域。
进料口和出料口
控制原料和产品的进入和流出 。
辅助设备
热源
提供加热所需的热量。
冷源
用于冷却回流液和产品。
泵
输送原料和产品。
仪表
监测温度、压力等参数。
精馏流程的优化与改进
控制进料速度和温度
调整进料速度和温度，提高分离效果。
04 噪声控制
目录
• 精馏技术简介 • 精馏流程与设备 • 精馏操作与控制 • 精馏分离效率与能耗分析 • 精馏安全与环保 • 精馏案例分析与实践
01 精馏技术简介
精馏的定义与原理
精馏的定义
精馏是一种利用混合物中各组分 挥发度的不同，通过加热、冷凝 、分馏等操作将液体混合物进行 分离的物理过程。
回收率
表示实际产品中目标组分 的比例，数值越高，目标 组分的回收效果越好。
热力学效率
反映精馏过程热力学有效 性的指标，数值越高，热 力学效率越高。
能耗分析的方法与意义
能耗分析方法
通过测量和计算精馏过程中的各种能 耗，如加热、冷却、压缩等，分析能 耗的分布和影响因素。
能耗分析意义
有助于优化精馏过程，降低能耗，提 高经济效益和环境可持续性。
精馏设备中的搅拌器、 泵等机械设备可能导致 夹击、割伤等事故。应 保持设备清洁，定期维 护保养，确保安全防护 装置完好。
精馏区域可能存在电气 安全隐患，如潮湿、腐 蚀等。应采用防爆、防 水等电气设备和电缆， 定期检查电气线路和设 备。
精馏过程的环保要求与处理方法
01 总结词
02 废气处理
03 废水处理
填料
填充在塔体内，增加接触面积 ，促进传热和传质。
塔板
设置在塔体内，形成不同的汽 液分离区域。
进料口和出料口
控制原料和产品的进入和流出 。
辅助设备
热源
提供加热所需的热量。
冷源
用于冷却回流液和产品。
泵
输送原料和产品。
仪表
监测温度、压力等参数。
精馏流程的优化与改进
控制进料速度和温度
调整进料速度和温度，提高分离效果。
04 噪声控制
化工原理精馏PPT课件
D,xD
•
(xD,xD)
3
(二) 提馏段操作线方程
总物料衡算：L=V+W
m Lxm V ym+1
m+1
易挥发组分衡算 :Lxm= Vym+1+ WxW
yN
ym 1LL Wxm LW WxW 或 ym 1V Lxm V WxW
N xN
V
LxN
W,xw
提馏段操作 线方程
•(xW,xW)
4
【例1】在连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知原料液流量 为100kmol/h，组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率，下同），提馏 段下降液体量与精馏段相等，馏出液组成为0.98，回流比为2.6。若 要求易挥发组分回收率为96%，试计算： (1) 釜残液的摩尔流量； (2) 提馏段操作线方程。
IV IL
(1)饱和液体进料——泡点进料
LV F
此时，IF=IL
q=1
原料液全部与精馏段下降液体汇合进入 提馏段。
L V
饱和液体
L =L+F
V =V
11
(2)饱和蒸汽进料
IF=IV
q=0
q IV IF IV IL
原料全部与提馏段上升气体汇合进入 精馏段。
L =L V=V +F
(3)冷液进料
内容回顾
一、精馏原理
（1）无中间加热及冷凝器的多次部分气化和多次部分冷凝 （2）顶部回流及底部气化是保证精馏过程稳定操作的必不可 缺少的条件。 （3）精馏操作流程 （4）相邻塔板温度及浓度的关系
tn1tntn1 xn1xnxn1 yn1ynyn1
1
二、理论塔板
三、恒摩尔流假定 四、全塔物料衡算
化工原理精馏PPT课件全
用饱和蒸气压表示的气液平衡关系
2）用相对挥发度表示 ☆挥发度定义
某组分在气相中的平衡分压与该组分在液相中
的摩尔分率之比
挥发度意义
vi
pi xi
某组分由液相挥发到气相中的趋势，是该组分 挥发性大小的标志
双组分理想溶液
vA
pA xA
pAo xA xA
pAo
vB
pB xB
pBo xB xB
pBo
☆相对挥发度定义
pA pyA
pB pyB p(1 yA )
p
o A
xA
pyA
yA
p
o A
xA
p
pBo xB pyB
yB
pBo xB p
yA
p
o A
x
A
p
xA
p pBo pAo pBo
yA
pAo p
p pBo pAo pBo
xA
p pBo pAo pBo
,
yA
pAo p
p pBo pAo pBo
解 (1)利用拉乌尔定律计算气液平衡数据
xA
p pBo pAo pBo
yA
p
o A
x
A
p
t/℃ x y
80.1 84 88 92 96 100 104 108 110.8 1.000 0.822 0.639 0.508 0.376 0.256 0.155 0.058 0.000 1.000 0.922 0.819 0.720 0.595 0.453 0.305 0.127 0.000
xF，y，x---原料液、气相、液相产品的组成，摩尔分数
y
1
F D
x
《化工原理精馏》课件
精馏流程图
• 流程图：精馏流程图展示了精馏 操作的全过程，包括原料的预处 理、加热、蒸发、冷凝、回流等 步骤。通过流程图可以直观地了 解精馏操作的过程和原理，有助 于更好地理解和掌握精馏技术。
02 精馏塔设备
精馏塔类型
板式塔
塔内装有多层塔板，液体在塔板上完成汽化与回流，实现分 离。
填料塔
塔内装有填料，液体沿填料表面流下，与上升气体进行接触 传质。
低温余热利用
利用低温余热驱动精馏过程，减少对新鲜能源的依赖 。
废气处理技术
采用吸附、吸收、催化燃烧等方法处理废气，降低污 染物排放。
新型精馏技术
分子蒸馏
利用高蒸气压下分子间的平均自由程大于蒸馏 器结构尺寸的特点，实现高效分离。
反应精馏
在精馏过程中进行化学反应，实现产物的高效 分离和转化。
膜分离技术
据具体工艺要求进行选择和控制。
苯精馏案例
总结词
苯精馏是石油化工中重要的分离过程，其工 艺流程和操作条件较为复杂。
详细描述
苯精馏的目的是从石油裂解气中分离高纯度 的苯产品。原料经过预处理后进入精馏塔， 在塔内通过多次汽化和冷凝操作，将苯与其 他组分分离。操作过程中需严格控制温度、 压力、进料位置和回流比等参数，以保证苯 产品的质量和收率。
精馏操作优化
04
操作参数优化
01
塔板数优化
根据物料性质和分离要求，合理选择塔板数，以提高分 离效率和产品质量。
02
进料位置优化
通过调整进料位置，改善物料在塔内的分布，提高传热 和传质效率。
03
回流比优化
根据操作条件和分离要求，合理调整回流比，以平衡能 耗和分离效果。
节能减排技术
热集成精馏
精馏与精馏塔资料讲解ppt
精馏与精馏塔
1.精馏的基本介绍
1.1 精馏的定义
精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元 操作，其实质是多级蒸馏，即在一定压力下，利用 互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同， 使轻组分（沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽 化，经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相 中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而 实现分离。
1-2-2 精馏原理
① 回流
塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离平衡的气液相 在塔内各板上提供了接触条件，实现了气液相间的质 量传递。
L0
V2与L0是偏离平衡的气
液相，在塔板上接触，
进行质量传递，浓度变
化趋向于平衡组成。
V2
②传质推动力 y x
③ 传质方向 易挥发组分：液相→汽相； 难挥发组分：汽相→液相。 易挥发组分沿塔高方向增加，而温度沿塔高方向降低。 ④ 热量传递过程
1.2 精馏原理
1-2-1 精馏基本原理 精馏是将液体混合物多次部分气化和部分冷
凝,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α） 的特性，实现分离目的的单元操作。
精馏中的两个重要概念： 轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分） 重组分：挥发性低的组分（沸点高的组分） 液体混合物经过多次部份汽化后可变为高纯度的 难挥发组分 。 气体混和物经过多次部分泠凝后可变为高纯度的 易挥发组分。
液体汽化所需热量由蒸汽冷凝提供。 ⑤ 过程控制
精馏过程速率由传质过程控制。
2.精馏操作流程
再沸器
冷凝器
精 馏 塔
根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏 操作，而必须同时有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有 时还要配有原料液预热器、回流液泵等附属设备， 才能实现整个操作。
再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝 器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相 回流，因而精馏能稳定的进行。
1.精馏的基本介绍
1.1 精馏的定义
精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元 操作，其实质是多级蒸馏，即在一定压力下，利用 互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同， 使轻组分（沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽 化，经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相 中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而 实现分离。
1-2-2 精馏原理
① 回流
塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离平衡的气液相 在塔内各板上提供了接触条件，实现了气液相间的质 量传递。
L0
V2与L0是偏离平衡的气
液相，在塔板上接触，
进行质量传递，浓度变
化趋向于平衡组成。
V2
②传质推动力 y x
③ 传质方向 易挥发组分：液相→汽相； 难挥发组分：汽相→液相。 易挥发组分沿塔高方向增加，而温度沿塔高方向降低。 ④ 热量传递过程
1.2 精馏原理
1-2-1 精馏基本原理 精馏是将液体混合物多次部分气化和部分冷
凝,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α） 的特性，实现分离目的的单元操作。
精馏中的两个重要概念： 轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分） 重组分：挥发性低的组分（沸点高的组分） 液体混合物经过多次部份汽化后可变为高纯度的 难挥发组分 。 气体混和物经过多次部分泠凝后可变为高纯度的 易挥发组分。
液体汽化所需热量由蒸汽冷凝提供。 ⑤ 过程控制
精馏过程速率由传质过程控制。
2.精馏操作流程
再沸器
冷凝器
精 馏 塔
根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏 操作，而必须同时有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有 时还要配有原料液预热器、回流液泵等附属设备， 才能实现整个操作。
再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝 器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相 回流，因而精馏能稳定的进行。
《精馏基础知识》课件
塔板或填料
提供气液接触面，促进气液传质 和传热。
进料口
将原料引入塔内的装置，位置根 据工艺要求而定。
塔底再沸器
加热塔底液体，使其部分汽化后 返回塔内，提供上升蒸汽。
塔顶冷凝器
将塔顶上升蒸汽冷凝成液体的装 置，以便进行液相收集和回流。
回流口
将部分塔顶冷凝液返回塔内的装 置，用于提供液相回流。
精馏塔操作参数设置
03
精馏塔结构与操作
精馏塔类型及特点
1 2
3
板式塔
气液接触良好，操作弹性大，塔板效率高，但结构复杂，造 价高。
填料塔
结构简单，造价低，压降小，但操作弹性小，效率相对较低 。
复合塔
结合板式塔和填料塔的优点，具有高效、低压降、大操作弹 性等特点。
精馏塔内部构件介绍
塔体
提供气液传质和传热的场所，通 常由钢板焊接而成。
精馏原理
基于溶液中不同组分相对挥发度的差异，通过加热使溶液部分汽化，然后使汽液两相进行充分接触，进行相际传 质，使易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分则从气相往液相中转移，从而在塔顶得到易挥发组分 的浓度较高的产品，在塔底得到难挥发组分的浓度较高的产品。
精馏分类及应用领域
精馏分类
根据操作方式的不同，精馏可分为连 续精馏和间歇精馏；根据压力的不同 ，可分为常压精馏、加压精馏和减压 精馏。
随着新能源和环保领域的快速发展，精馏 技术将在这些领域发挥重要作用，如用于 锂电池电解液的提纯、废气处理等。
THANKS
实验结果讨论与误差分析
实验结果展示
将实验结果以图表形式展示，便于直观比较和分析。
结果讨论
根据实验结果，讨论精馏过程的效率、产品质量等关键指标，以及 与理论预测的差异。
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4/26/2020
采用四塔工艺流程的优点
• (3)由于预塔塔底的温度远低于加压塔的进料口处的温度， 加压塔进料属于冷进料，而加压塔釜液温度又高于常压塔 进料口处的温度，常压塔进料属于过热进料状态。无论是 冷进料还是热进料对精馏塔分离都是不利的，需损失一定 高度的的填料用于换热。设计的一台加压塔进料/釜液换 热器，尽量降低进料和进料口处的温差，从而提高了加压 塔和常压塔的3/4分离效率。
4/26/2020
四、精馏段与提馏段的温度控制
• 1、精馏段温度控制
•
以精馏段产品的质量为控制目标，根据温度检测点的
位置不同，有塔顶温度控制、灵敏板温度控制和中温控制 等类型。操纵变量可选择回流量 或塔顶采出量 。也可将 塔釜采出量 作为操纵变量，但应用较少。
• 采用塔顶温度作为被控变量，能够直接反映产品质量，但 因邻近塔顶处塔板之间的温度差很小，该控制方案对温度 检测装置提出较高要求，例如高精确度、高灵敏度等。此 外，产品中的杂质影响产品的沸点，造成对温度的扰动， 因此，采用塔顶温度控制塔顶产品质量的控制方案很少采 用，主要用于石油产品按沸点的粗级切割馏分处理。
4/26/2020
五、精馏系统开停车
（一）精馏塔在开车时注意事项： • （1）接到开车命令后，马上与有关岗位联系，进 行开
升蒸汽的流量相等，便于精馏塔的设计，甲醇精馏也用泡 点进料，有时在实际生产中，往往由于精馏段略有富裕， 在保证甲醇质量的前提下，采用气液混合进料，这样就减 少了精馏段的板数，提馏段板数得以增多，有利于重组分 的浓集回收。进料状态改变时引起精、提馏段的重新分配， 必然将引起塔内气液平衡和温度的变化，要通过调节才能 达到新的平衡塔板，或加料板的温度。 采用中温作为被控变量，可以兼顾塔顶和塔底成分，及时 发现操作线的变化。但因不能及时反映塔顶或塔底产品的 成分，因此，不能用于分离要求较高、进料浓度变化较大 的应用场合。
• 采用精馏段温度控制的场合是： • ①对塔顶产品成分的要求比对塔底产品成分的要求严格； • ②全部为气相进料； • ③塔底或提馏段温度不能很好反映组分的变化，即组分变
4/26/2020
采用精馏段灵敏板温度作为被控变量，能够快速反映 产品成分的变化。灵敏板是在扰动影响下塔板温度变化最 大的塔板。因此，该塔板与上下塔板之间有最大的浓度梯 度，具有快速的过程动态响应。灵敏板在扰动正反向变化 时具有相接近的较大的增益。灵敏板位置可仿真计算或实 测确定，因塔板效率不易准确估计，因此，实际应用时， 可在计算的灵敏板上下设置若干温度检测点，根据实际运 行情况选择。
化时，提馏段塔板温度变化不显著，或进料含有比塔底产 品更重的影响温度和成分关系的重杂质。
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四、精馏段与提馏段的温度控制
• 2．提馏段的温度控制 • 提馏段温度控制以提馏段产品的质量为控制目标，根
据温度检测点位置可分为塔底温度、灵敏板温度和中温控 制等。操纵变量可选择再沸器加热蒸汽量 或塔底采出量 。 也可将塔顶采出量 作为操纵变量，但应用较少。控制策略 与精馏段温度控制类似。
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• 精馏塔内部结构
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U型管式换热器
4/26/2020
双重管式换热器
4/26/2020
三、进料状态对精馏操作的影响
• 精馏塔的进料状态有5种：冷进料；泡点进料；气液混 合进料；饱和蒸汽进料；过热蒸汽进料。
•
一般精馏多用泡点进料，此时，精馏段，提馏段的上
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三、进料状态对精馏操作的影响
• 但对于固定进料的某个塔来说，进料状态的改变，将会
影响产品质量和损失。例如：某塔为饱和液进料，当改为 冷进料时，料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相 遇，即被加热至饱和温度，与此同时，上升蒸汽有一部分 被冷凝下来，精馏段塔板数过多，提馏段板数不足，结果 会造成釜液中损失增加。这时在操作上，应适当调整再沸 器蒸汽，使塔的回流量达到原来量。
精 馏 工 段 培 训 研 讨 教 材
目录
总流程概况 精馏塔内部结构 进料状态对精馏操作的影响 精馏段与提馏段的温度控制
系统开车 常见问题及处理 中控操作中的注意事项
总流程概括
4/26/2020
采用四塔工艺流程的优点
• 采用四塔工艺流程，预塔的主要目的是除去粗甲醇中溶解 的气体(如CO2、CO、H2 等)及低沸点组分(如二甲醚、甲酸 甲酯)，加压塔及常压塔的目的是除去水及高沸点杂质( 如 异丁基油)，同时获得高纯度的优质甲醇产品。另外，为 减少废水排放，增设甲醇回收塔，进一步回收甲醇，减少 废水中的甲醇含量。其主要特点如下，
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• 采用提馏段温度控制的场合是： • ①对塔底产品成分的要求比对塔顶产品成分的要求严格； • ②全部为液相进料； • ③塔顶或精馏段温度不能很好反映组分的变化，即组分变
化时，精馏段塔板温度变化不显著，或进料含有比塔顶产 品更轻的影响温度和成分关系的轻杂质； • ④采用回流控制时，回流量较大，它的微小变化对产品成 分影响不显著，而较大变化又会影响精馏塔平稳操作的场 合。
• (1)利用加压塔塔顶蒸汽冷凝热作常压塔塔底再沸器热源， 从而减少蒸汽消耗和冷却水消耗,形成双效精馏，总的能耗 比二塔流程降低10% ―20%。
• (2)预塔加萃取水，有效的脱除粗甲醇中溶解的气体CO2、 CO、H2、和丙酮、烷烃等轻馏分杂质，使甲醇充分溶解 在甲醇水溶液中，从而减少甲醇在预塔塔顶的损失。
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采用四塔工艺流程的优点
• (4)在常压精馏塔提馏段杂醇油浓缩区设采出口，及时地将
难分离的低沸点共沸物-杂醇油采出，从而有效地降低了 常压塔的分离难度，减小了操作回流比，达到了节能、提
底废水中甲醇的含量。 • (5)增设的甲醇回收塔，操作弹性大，操作灵活，可回收
甲醇，减少废水中的甲醇含量。不仅甲醇回收率增加，而 且可以在粗甲醇杂质含量较高时从回收塔取出的甲醇用作 燃料，避免杂质在系统累积而影响产品甲醇质量。
采用四塔工艺流程的优点
• (3)由于预塔塔底的温度远低于加压塔的进料口处的温度， 加压塔进料属于冷进料，而加压塔釜液温度又高于常压塔 进料口处的温度，常压塔进料属于过热进料状态。无论是 冷进料还是热进料对精馏塔分离都是不利的，需损失一定 高度的的填料用于换热。设计的一台加压塔进料/釜液换 热器，尽量降低进料和进料口处的温差，从而提高了加压 塔和常压塔的3/4分离效率。
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四、精馏段与提馏段的温度控制
• 1、精馏段温度控制
•
以精馏段产品的质量为控制目标，根据温度检测点的
位置不同，有塔顶温度控制、灵敏板温度控制和中温控制 等类型。操纵变量可选择回流量 或塔顶采出量 。也可将 塔釜采出量 作为操纵变量，但应用较少。
• 采用塔顶温度作为被控变量，能够直接反映产品质量，但 因邻近塔顶处塔板之间的温度差很小，该控制方案对温度 检测装置提出较高要求，例如高精确度、高灵敏度等。此 外，产品中的杂质影响产品的沸点，造成对温度的扰动， 因此，采用塔顶温度控制塔顶产品质量的控制方案很少采 用，主要用于石油产品按沸点的粗级切割馏分处理。
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五、精馏系统开停车
（一）精馏塔在开车时注意事项： • （1）接到开车命令后，马上与有关岗位联系，进 行开
升蒸汽的流量相等，便于精馏塔的设计，甲醇精馏也用泡 点进料，有时在实际生产中，往往由于精馏段略有富裕， 在保证甲醇质量的前提下，采用气液混合进料，这样就减 少了精馏段的板数，提馏段板数得以增多，有利于重组分 的浓集回收。进料状态改变时引起精、提馏段的重新分配， 必然将引起塔内气液平衡和温度的变化，要通过调节才能 达到新的平衡塔板，或加料板的温度。 采用中温作为被控变量，可以兼顾塔顶和塔底成分，及时 发现操作线的变化。但因不能及时反映塔顶或塔底产品的 成分，因此，不能用于分离要求较高、进料浓度变化较大 的应用场合。
• 采用精馏段温度控制的场合是： • ①对塔顶产品成分的要求比对塔底产品成分的要求严格； • ②全部为气相进料； • ③塔底或提馏段温度不能很好反映组分的变化，即组分变
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采用精馏段灵敏板温度作为被控变量，能够快速反映 产品成分的变化。灵敏板是在扰动影响下塔板温度变化最 大的塔板。因此，该塔板与上下塔板之间有最大的浓度梯 度，具有快速的过程动态响应。灵敏板在扰动正反向变化 时具有相接近的较大的增益。灵敏板位置可仿真计算或实 测确定，因塔板效率不易准确估计，因此，实际应用时， 可在计算的灵敏板上下设置若干温度检测点，根据实际运 行情况选择。
化时，提馏段塔板温度变化不显著，或进料含有比塔底产 品更重的影响温度和成分关系的重杂质。
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四、精馏段与提馏段的温度控制
• 2．提馏段的温度控制 • 提馏段温度控制以提馏段产品的质量为控制目标，根
据温度检测点位置可分为塔底温度、灵敏板温度和中温控 制等。操纵变量可选择再沸器加热蒸汽量 或塔底采出量 。 也可将塔顶采出量 作为操纵变量，但应用较少。控制策略 与精馏段温度控制类似。
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• 精馏塔内部结构
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U型管式换热器
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双重管式换热器
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三、进料状态对精馏操作的影响
• 精馏塔的进料状态有5种：冷进料；泡点进料；气液混 合进料；饱和蒸汽进料；过热蒸汽进料。
•
一般精馏多用泡点进料，此时，精馏段，提馏段的上
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三、进料状态对精馏操作的影响
• 但对于固定进料的某个塔来说，进料状态的改变，将会
影响产品质量和损失。例如：某塔为饱和液进料，当改为 冷进料时，料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相 遇，即被加热至饱和温度，与此同时，上升蒸汽有一部分 被冷凝下来，精馏段塔板数过多，提馏段板数不足，结果 会造成釜液中损失增加。这时在操作上，应适当调整再沸 器蒸汽，使塔的回流量达到原来量。
精 馏 工 段 培 训 研 讨 教 材
目录
总流程概况 精馏塔内部结构 进料状态对精馏操作的影响 精馏段与提馏段的温度控制
系统开车 常见问题及处理 中控操作中的注意事项
总流程概括
4/26/2020
采用四塔工艺流程的优点
• 采用四塔工艺流程，预塔的主要目的是除去粗甲醇中溶解 的气体(如CO2、CO、H2 等)及低沸点组分(如二甲醚、甲酸 甲酯)，加压塔及常压塔的目的是除去水及高沸点杂质( 如 异丁基油)，同时获得高纯度的优质甲醇产品。另外，为 减少废水排放，增设甲醇回收塔，进一步回收甲醇，减少 废水中的甲醇含量。其主要特点如下，
4/26/2020
• 采用提馏段温度控制的场合是： • ①对塔底产品成分的要求比对塔顶产品成分的要求严格； • ②全部为液相进料； • ③塔顶或精馏段温度不能很好反映组分的变化，即组分变
化时，精馏段塔板温度变化不显著，或进料含有比塔顶产 品更轻的影响温度和成分关系的轻杂质； • ④采用回流控制时，回流量较大，它的微小变化对产品成 分影响不显著，而较大变化又会影响精馏塔平稳操作的场 合。
• (1)利用加压塔塔顶蒸汽冷凝热作常压塔塔底再沸器热源， 从而减少蒸汽消耗和冷却水消耗,形成双效精馏，总的能耗 比二塔流程降低10% ―20%。
• (2)预塔加萃取水，有效的脱除粗甲醇中溶解的气体CO2、 CO、H2、和丙酮、烷烃等轻馏分杂质，使甲醇充分溶解 在甲醇水溶液中，从而减少甲醇在预塔塔顶的损失。
4/26/2020
采用四塔工艺流程的优点
• (4)在常压精馏塔提馏段杂醇油浓缩区设采出口，及时地将
难分离的低沸点共沸物-杂醇油采出，从而有效地降低了 常压塔的分离难度，减小了操作回流比，达到了节能、提
底废水中甲醇的含量。 • (5)增设的甲醇回收塔，操作弹性大，操作灵活，可回收
甲醇，减少废水中的甲醇含量。不仅甲醇回收率增加，而 且可以在粗甲醇杂质含量较高时从回收塔取出的甲醇用作 燃料，避免杂质在系统累积而影响产品甲醇质量。