精餾塔工藝操作影響因素分析

黃殿舉周鄭龍趙洲（.浙江巨化集團公司氟聚合物事業部，浙江衢州34004；.布拉格化工技術大學，捷克 4000）

精餾塔工藝操作影響因素分析

黃殿舉1周鄭龍1趙洲2（1.浙江巨化集團公司氟聚合物事業部，浙江衢州324004；2.布拉格化工技術大學，捷克 14000）

將反應精餾技術與差壓熱耦合技術相結合之后，能夠大大降低反應精餾塔的能耗。本文主要從差壓熱耦合精餾技術及其節能原理入手，重點對精餾塔的工藝操作影響因素進行分析和闡述，希望給行業相關人士提供一定的參考和借鑒。

精餾塔；工藝操作；影響因素

在石化及化工行業中，精餾技術被普及應用，其在能夠得到較高純度產品的同時，也消耗了大量的能量。因此，為有效降低能耗，提高精餾效率，我們必須對各類強化精餾技術進行深入研究，并對影響精餾塔工藝操作的各項因素進行分析對比，以有效節約能源。

1　差壓熱耦合精餾技術及其節能原理

差壓熱耦合精餾技術指的是將常規精餾塔分為兩個不同壓力的塔，并確保總理論板數不變。經過分割后的高壓塔，需要保持與原精餾塔相同的壓力或者適當提升壓力，而另一塔則要做相應的降壓處理。對低壓塔內的壓力進行調節，使得高壓塔頂氣體能夠為低壓塔釜提供熱源，從而實現熱量的匹配和耦合，實現節能效果。

2　內部熱耦合反應精餾塔操作影響因素分析

2.1進料量的影響

當進料量出現變化時，需要對冷凝劑和加熱劑進行調整。進料量發生變化時對塔釜溫度和塔頂溫度影響不大，對塔內蒸汽上升的速度有著明顯影響。具體來說，主要可以分為以下兩種情況：第一，當進料量增大時，尤其是當上升氣速與液泛想接近時，傳質效果最好，一旦超過液泛速度，則會對塔的正常操作產生影響；第二，當進料量降低時，氣速也會隨之降低，不僅會對傳質造成一定影響，還會導致漏液情況出現，大大降低了分離的效率。

2.2進料組成的影響

第一，當原料中易揮發的進料含量增大時，需要增加提餾段的塔板。針對具有固定板數的精餾塔來說，一旦提餾段負荷加重，那么釜液中易揮發成分的含量也會逐步提升，在增加損失的同時，還會導致全塔物料平衡被破壞，塔壓升高，塔溫下降。

第二，當原料中難揮發的進料成分含量增加時，則情況相反。

第三，針對進料成分的變化情況，我們可以采取的措施有以下幾個方面：一是對進料口進行調整，使得組成變輕，進料口上移；二是對回流比予以調整，使得組成變輕，縮小回流比；三是，對冷凝劑或者加熱源的量進行調整，確保產品質量不變。

2.3回流比的影響

當回流比較低時，精餾段塔頂產品的質量分數也比較低，而隨著回流比的增加，產品純度也隨之提升，當回流比達到0.73之后，產品質量分率可以達到99.0%。如果對回流比進行持續增加，那么則會對乙酸甲酯產品質量造成巨大影響，且在回流比為0.7時達到最低值，之后再隨著回流比的繼續增加而增長。

2.4霧沫夾帶現象的影響及處理

在傳質過程中，霧沫夾帶過量降低產品質量和傳質過程中的濃度差，同時導致塔頂出現溫度和壓力升高的情況出現，且蒸汽氣速變化過大。為此我們可以采取以下幾種措施予以解決：第一，適當減少加熱劑的用量，使得塔壓或者塔溫逐步下降；第二，增加冷凝劑用量，使得塔溫或者塔壓出現逐步下降情況；第三，減小回流比；第四，對進料量和進料組分予以適當降低，同時對進料口位置予以適當調整。

2.5壓縮比的影響

在確保主塔內板間換熱量恒定為50kw/板基礎上，適當增加壓縮機的壓縮比和精餾段的壓力，此時，精餾段塔頂產品乙酸甲酯的酯化反應率和純度會出現緩慢降低的趨勢，而整套設備的流程總能耗則是不斷上升的。究其原因，主塔精餾段的溫度會隨著壓縮比的升高而不斷升高，導致主塔提餾段的再沸蒸汽量不斷降低，無形中增大了壓縮機的耗能。

2.6塔內板間換熱量的影響

當壓縮機的壓縮比為1.5時，精餾段塔頂產品的乙酸甲酯純度，會隨著主塔兩塔端對應板之間換熱量的上升而不斷提高。當板間換熱量為50kw/板時達到頂峰，之后緩慢下降。相反，流程總能耗則隨著板間換熱量的升高而呈降低態勢，其在板間換熱量為50kw/板時到達谷底，隨后再升高。

2.7物流進塔溫度的影響

對于流程總能耗而言，乙酸進料溫度不會對其造成較大影響，但對酯化反應的轉化率能夠形成較大影響。當乙酸進料溫度較低時，隨著進料溫度的不斷提升，達到50℃附近時，產品質量分率出現迅速下降的情況。內部熱耦合反應精餾塔主塔提溜段內甲醇進料的溫度變化則與之相反，隨著甲醇進料溫度的不斷提升，其酯化反應產品乙酸甲酯的質量分率狀態比較穩定，但是流程總能耗呈現下降狀態。

3　結語

本文主要針對精餾塔工藝操作影響因素進行了分析，并在確保產品純度和乙酸甲酯酯化反應轉化率的基礎上，對各個變量的最佳值進行了確定，為精餾塔工藝操作提供了強有力的數據支撐。

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