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精馏塔设计方法与优化
作者:管理员    发布于:2019-09-20 14:16:38    文字:【】【】【
    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;为了能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,首先要从精馏塔的工艺设计来实现。
    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精馏塔回流比、进料位置、塔顶温度、塔底温度、进料组成、测线采出位置、塔板数(板式塔)或填料高度等。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。再进行强度计算及校核,选出精馏塔塔体壁厚及材料并确定控制方案。
    由于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。在完成内部设计之后,我将根据压力、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。
    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,低压相对有利。
    理论上,精馏塔塔板数越多,分离效果越好,制造成本越大。相同分离要求及板数下,回流比小或冷凝器、再沸器热负荷小;相同板数及回流比下,塔顶和塔釜产品的分离纯度高;相同分离要求和回流比下,所需塔板数少。

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