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發布時間:2020-12-26 05:52  
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精餾過程的自動控制方法

精餾過程是石油和化工生產中應用極為廣泛的生產過程,它是利用混合液中各組分揮發度的不同,將各組分進行分離提取以達到規定純度要求的產品。
精餾過程是一個非常復雜的過程,其關鍵設備是精餾塔。在精餾操作中,被控變量多,可以選用的操作變量也多,它們之間又可以有多種不同組合。所以,控制方案繁多。
按精餾段指標的控制方案

如果對塔頂出料的成分要求高于釜底出料時,或者全部為氣相進料時,或當塔底提餾段板上的溫度不能很好地反映產品組分變化時,則可采用精餾段控制。精餾段溫度也是衡量質量指標的間接指標,它是以改變回流量作為控制手段的方案,稱為精餾段溫控。
除了上述主要控制系統外,精餾段溫控還設有若干個輔助控制系統。對進料量、塔壓、塔底采出量與塔頂餾出液的控制方案,與提餾段溫控時相同。在精餾段溫控時,再沸器加熱量應維持一定,而且足夠大,以使塔在1大處理量時,仍能保持塔底產品的質量。
由于采用了精餾段溫度作為間接質量指標,因此它能較直接地反映精餾段的產品情況。當精餾段恒定后,能較好地保證塔頂產品的質量。對于動態氣相進料時,其進料量的變化過程也比較快,采用精餾段溫控就比較及時。
提餾段和精餾段溫控方案,分別以塔底和塔頂的溫度作為被控變量。例如在精餾塔中,可根據后一工序對頂部產品量的需要改變產品餾出液量,而餾出液量的變化會引起回流罐的液位變化,可通過液位調節改變塔的進料量來實現。當要分離的產品純度較高時,由于塔頂或塔底的溫度變化及其相鄰塔之間的溫度相差均很小,這就要求有非常靈敏的測溫裝置,同時對溫控的調節精度都有很高的要求,但實際上卻很難做到。解決這一問題的方法,是取精餾塔的靈敏板的溫度作為被控變量。
所謂靈敏板,是指當塔的操作受到擾動或控制作用時,各板上的物料組分和溫度變化1大的那塊塔板。當產品組分變化時,在靈敏板處可獲得1大的的溫度變化值,所以,以靈敏板溫度進行控制時,塔的產品純度可以得到保證。
精餾流程和塔型的選擇

乙醇和水混合料經預熱器加熱至泡點后,送至精餾塔,塔頂采用全凝器冷凝后,一部分作回流,其余為塔頂產品經冷卻后送貯槽,塔釜采用直接蒸汽供熱,塔底產品經冷卻后送至貯槽,流程圖如下圖: 根據生產任務,若按每天開動設備24小時計算,產品流量為1.67t/h,由于產品粘度較小,流量較大,為減少造價,降低生產過程中壓降和塔板液面落差的影響,提高生產效率,選用浮閥塔。此時僅有兩個關鍵組分可以控制,其余組分在產品中的分配情況主要由進料濃度確定。 塔設備的高度與直徑之比,因情況不同,差別很大,塔外殼用鋼板焊制,也可用鑄鐵鑄造,每層塔板為一節,并用法蘭連接。 塔體材料和踏板材料均選用TiNiCr918,因這種不銹鋼具有高的強度極限,較低的屈服極限,的塑性和韌性,他的焊接性能和冷彎成形等工藝性也很好,是目前制造容器、塔的廣泛的一類不銹鋼,又因為這種鋼在乙醇介質中有很好的耐腐蝕性,所以選用TiNiCr918。