商务热线:022-58855388

技术热线:022-58855330
企业动态欧冠下注 > 欧冠新闻> 企业动态 > 五分钟了解精馏塔设计

五分钟了解精馏塔设计

精馏塔设计

1、设计步骤

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。

2、工艺计算

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。

1、物料衡算与物性估算

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

2、确定塔板数

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。

3、实际设计流程

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

3、流体力学计算与塔内部件设计

   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。

 

4、强度计算与绘制装配图

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。

5、确定控制方案绘制PID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

精馏塔优化

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。下面由小灰灰来介绍几种常见的优化方式。

1、操作压力的优化

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。

2、理论塔板数与回流比的优化

理论塔板数越多,分离效果越好,制造成本越大。

3、进料位置和进料状态的优化

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。

文末福利

     精馏工段的效率和稳定运行往往影响企业整体能耗水平和安全,目前众多用户对精馏塔系统故障诊断与节能降耗需求日趋强烈。为帮助从事精馏与吸收单元设计、研发、生产制造和应用专业技术人才掌握精馏过程模拟设计优化、操作控制和故障诊断技术,欧冠科技携手中国化工培训中心计划于2018年6月10日一6月13日在杭州市举办“2018精馏设计优化、故障诊断与扩产增效研讨会”。

     研讨会期间,专家将采用案例和学员实际操作结合的教学方式,学员可以针对工业装置设计和运行中存在的实际问题进行提问,专家和同行将共同研究、逐一解答。

研讨内容大纲

本次研讨内容务实,全面覆盖精馏技术的各个方面,重点放在精馏单元模拟、设计、故障诊断过程中各类问题的发生和如何解决,对工程设计和塔器运行过程中的典型问题进行剖析,比如塔内件选型的案例、处理能力不足、产品质量不达标问题、塔盘堵塞案例、扩产核算问题,热集成工艺流程、塔设备运行不稳定、能耗高、效率低的工业应用案例,通过本次培训,为学员提供了一个绝好的平台来学习和交流,来培养关键的工程技术技能,促进精馏装置单元稳健运行和降低成本消耗。

(一)精馏系统设计要点及优化设计

1. 美国精馏研究欧冠竞猜(F. R. I.)《塔器设计手册》介绍;

2. 国外工艺包中内件选型与国内的惯例存在差异。

3. 分离过程设计要点:工艺流程的确定、物料衡算、塔压的设定、塔顶回流比和塔板数的确定、物系特性的考虑、内件类型的选择考虑、水力学计算校核、塔板效率的估算;

4. 塔内件设计优化:填料、塔盘、分布器的设计,如何考虑效率、成本、最优进料位置等因素。

(二)精馏塔模拟与工程设计(结合Aspen Plus软件操作)

1. 精馏塔ASPEN建模方法及注意事项;

2. ASPEN精馏塔设计水力学校核(几条曲线判别);

3. 模拟过程中的热力学选择及修正;

4.  Aspen Plus 塔器工艺模拟计算技巧和方法(物性方法选择、修正、实验数据回归、特殊物系分离等);

5. 常见不易收敛塔器分离流程及分析、处理方法;

6.  ASPEN塔设计常见报错及调试

7.塔器的模拟计算及分析

Aspen Plus压降计算、塔盘、分布器、填料设计要点,及其与FRI的计算结果比较;

Aspen Plus板式精馏塔设计实例;

Aspen Plus填料吸收塔设计实例;

液液萃取塔模拟计算设计实例。 

(三)精馏塔控制技术

1. 复杂精馏塔的控制:萃取精馏工艺、部分冷凝的精馏塔、热耦合精馏塔的控制、共沸精馏塔/倾析器体系的控制;

2. 精馏塔的降荷操作控制;

3. 精馏塔中压力补偿的温度控制。

(四)精馏塔设备故障诊断与扩产提效

1. 常见的塔器故障及故障诊断要点 ;              

2. “国际精馏与吸收会议”故障诊断经典案例分析;

3. 特殊塔内件在塔器技改应用案例

高效、大通量塔盘;CJ高效塔盘;高效抗堵塔盘;扩能增效塔盘;消泡塔盘;换热盘管+塔盘;反应精馏塔盘;三明治填料。

4. 精馏塔实际运行故障诊断与扩产提效案例

胺液脱硫塔的发泡问题诊断 ;天然气脱硫脱碳案例分析 ;含氨溶媒回收技术及其应用;含酚废水处理技术及工艺 ;SWS污水汽提塔的扩能问题与故障诊断 ;等压复合吸收塔盘在氨回收行业的工业应用。

5. 中石化系统塔内件验收与检验方法;

6.塔器扩产提效实际运行案例:新旧流程或新旧塔盘运行的操作条件、产品质量、经济投资对比等。



联系我们

版权所有 2019 欧冠下注买球官方网站 站点地图

XML 地图 | Sitemap 地图