1、雙塔精餾單元仿真培訓系統操作說明書雙塔精餾單元仿真培訓系統操作說明書 北京東方仿真軟件技術有限公司2009年10月目 錄一、工藝流程簡述21、工藝過程說明22、本單元復雜控制回路說明43、設備一覽4二、裝置的操作規程51、冷態開車操作規程52、正常操作規程73、正常停車操作規程84、儀表一覽表8三、事故設置一覽9四、仿真界面11一、工藝流程簡述1、工藝過程說明 精餾是化工、石油化工、煉油生產過程中應用極為廣泛的傳質傳熱過程。精餾的目的是利用混合液中各組分具有不同揮發度，將各組分分離并達到規定的純度要求。精餾過程的實質是利用混合物中各組分具有不同的揮發度，即同一溫度下各組分的蒸汽分壓不同，使液相

2、中輕組分轉移到氣相，氣相中的重組分轉移到液相，實現組分的分離。精餾原理是多次而且同時運用部分氣化和部分冷凝的方法，使混合液得到較完全分離，以分別獲得接近純組分的操作，理論上多次部分氣化在液相中可獲得高純度的難揮發組分，多次部分冷凝在氣相中可獲得高純度的易揮發組分，但因產生大量中間組分而使產品量極少，且設備龐大。工業生產中的精餾過程是在精餾塔中將部分氣化過程和部分冷凝過程有機結合而實現操作的。精餾塔是提供混合物氣、液兩相接觸條件、實現傳質過程的設備。該設備可分為兩類，一類是板式精餾塔，第二類是填料精餾塔。板式塔為一圓形筒體，塔內設多層塔板，塔板上設有氣、液兩相通道。塔板具有多種不同型式，分別稱之

3、為不同的板式塔，在生產中得到廣泛的應用。混合物的氣、液兩相在塔內逆向流動，氣相從下至上流動，液相依靠重力自上向下流動，在塔板上接觸進行傳質。兩相在塔內各板逐級接觸中，使兩相的組成發生階躍式的變化，故稱板式塔為逐級接觸設備。填料塔內裝有大比表面和高空隙率的填料，不同填料具有不同的比表面積和空隙率，為此，在傳質過程中具有不同的性能。填料具有各種不同類型，裝填方式分散裝和整裝兩種。視分離混合物的特性及操作條件，選擇不同的填料。當回流液或料液進入時，將填料表面潤濕，液體在填料表面展為液膜，流下時又匯成液滴，當流到另一填料時，又重展成新的液膜。當氣相從塔底進入時，在填料孔隙內沿塔高上升，與展在填料上的液

4、沫連續接觸，進行傳質，使氣、液兩相發生連續的變化，故稱填料塔為微分接觸設備。雙塔精餾指的是兩塔串聯起來進行精餾的過程。核心設備為輕組分脫除塔和產品精制塔。輕組分脫除塔將原料中的輕組分從塔頂蒸出，蒸出的輕組分或作為產品或回收利用，塔釜產品直接送入產品精制塔進一步精制。產品精制塔塔頂得到最終產品，塔釜的重組分物質經過處理排放或回收利用。雙塔精餾仿真軟件可以幫助理解精餾塔操作原理及輕重組分的概念。本流程是以丙烯酸甲酯生產流程中的醇撥頭塔和酯提純塔為依據進行仿真。醇撥頭塔對應仿真單元里的輕組分脫除塔T150，酯提純塔對應仿真單元里的產品精制塔T160。醇撥頭塔為精餾塔，利用精餾的原理，將主物流中少部分

5、的甲醇從塔頂蒸出，含有甲酯和少部分重組分的物流從塔底排出至T160，并進一步分離。酯提純塔T160塔頂分離出產品甲酯，塔釜分離出的重組分產品返回至廢液罐進行再處理或回收利用。原料液由輕組分脫除塔中部進料,進料量不可控制。靈敏板溫度由調節器TIC140通過調節再沸器加熱蒸汽的流量,來控制提餾段靈敏板溫度，從而控制醇的分離質量。輕組分脫除塔塔釜液（主要為甲酯及重組分）作為產品精制塔的原料直接進入產品精制塔。塔釜的液位和塔釜產品采出量由LIC119和FIC141組成的串級控制器控制。再沸器采用低壓蒸汽加熱。塔頂的上升蒸汽（主要是甲醇）經塔頂冷凝器（E152）全部冷凝成液體，該冷凝液靠位差流入回流罐（

6、V151）。V151為油水分離罐，油相一部分作為塔頂回流，一部分作為塔頂產品送下一工序，水相直接回收到醇回收塔。操作壓力61.38kPa (表壓)，控制器PIC128將調節回流罐的氣相排放量，來控制塔內壓力穩定。冷凝器以冷卻水為載熱體。回流罐水相液位由液位控制器LIC128調節塔頂產品采出量來維持恒定。回流罐油相液位由液位控制器LIC121調節塔頂產品采出量來維持恒定。另一部分液體由回流泵(P151A、B)送回塔頂做為回流，回流量由流量控制器FIC142控制。由輕組分脫除塔塔釜來的原料進入產品精制塔中部,進料量由FIC141控制。靈敏板溫度由調節器TIC148通過調節再沸器加熱蒸汽的流量,來控

7、制提餾段靈敏板溫度，從而控制醇的分離質量。產品精制塔塔釜液（主要為重組分）直接采出回收利用。塔釜的液位和塔釜產品采出量由LIC1259和FIC151組成的串級控制器控制。再沸器采用低壓蒸汽加熱。塔頂的上升蒸汽（主要是甲酯）經塔頂冷凝器（E162）全部冷凝成液體，該冷凝液靠位差流入回流罐（V161）。塔頂產品，一部分作為回流液返回產品精制塔，回流量由流量控制器FIC142控制。一部分最為最終產品采出。操作壓力21.29kPa (表壓)，控制器PIC133將調節回流罐的氣相排放量，來控制塔內壓力穩定。冷凝器以冷卻水為載熱體。回流罐液位由液位控制器LIC126調節塔頂產品采出量來維持恒定。2、本單元

8、復雜控制回路說明雙塔精餾單元復雜控制回路主要是串級回路的使用，在輕組分脫除塔、產品精制塔和塔頂回流罐中都使用了液位與流量串級回路。塔釜再沸器中使用了溫度與流量的串級回路。串級回路：是在簡單調節系統基礎上發展起來的。在結構上，串級回路調節系統有兩個閉合回路。主、副調節器串聯，主調節器的輸出為副調節器的給定值，系統通過副調節器的輸出操縱調節閥動作，實現對主參數的定值調節。所以在串級回路調節系統中，主回路是定值調節系統，副回路是隨動系統。具體實例：T150的塔釜液位控制LIC119和和塔釜出料FIC141構成一串級回路。FIC141.SP隨LIC119.OP的改變而變化。3、設備一覽 T150：輕組

9、分脫除塔 E151：輕組分脫除塔塔釜再沸器 E152：輕組分脫除塔塔頂冷凝器 V151：輕組分脫除塔塔頂冷凝罐 P151A/B：輕組分脫除塔塔頂回流泵 P150A/B：輕組分脫除塔塔釜外輸泵 T160：產品精制塔E161：產品精制塔塔釜再沸器E162：產品精制塔塔頂冷凝器V161：產品精制塔塔頂冷凝罐P161A/B：產品精制塔塔頂回流泵P160A/B：產品精制塔塔釜外輸泵二、裝置的操作規程1、冷態開車操作規程本操作規程僅供參考，詳細操作以評分系統為準。本裝置的開車狀態為所有設備均經過吹掃試壓，壓力為常壓，溫度為環境溫度，所有可操作的閥均處于關閉狀態。1.1、系統抽真空(1) 打開壓力控制閥PV

10、128及其前、后閥，給T150系統抽真空。(2) 打開壓力控制閥PV133及其前、后閥，給T160系統抽真空。(3) 調節控制閥PV128的開度，控制V151罐壓力為61.33kapA。(3) 調節控制閥PV133的開度，控制V161罐壓力為20.7kapA。1.2、產品精制塔及塔頂冷凝罐脫水(1) 打開閥VD711，向V161內引精制塔塔頂輕組分產品。(2) 待V161液位達到25%后，啟動P161A。(3) 打開控制閥FV150及其前后閥VD718、VD719，向T160引輕組分產品。(4) 待T160底部液位達到5%后，關閉進料閥VD711。(5) 待V161液位為0%后，關閉控制閥FV

11、150，關閉P161A。(6) 待塔釜液位穩定后，打開排放閥VD706。(7) 洗滌液排放完畢，關閉排放閥VD706。1.3、啟動輕組分脫除塔(1) 打開E152冷卻水閥V601，E152投用。(2) 打開VD405，進料。(3) 當T150塔釜液位道道25%后，啟動P150A/B。(4) 打開控制閥FV141及其前后閥VD605、VD606。(5) 打開閥門VD615，將T150底部物料排放至不合格罐，控制好塔液面。(6 打開控制閥FV140及其前后閥VD622、VD621，給E151引蒸汽。(7) 待V151液位達到25%后，啟動P151A。(8) 打開控制閥FV142及其前后閥VD602

12、、VD603，給T150打回流。(9) 打開控制閥FV144及其前后閥VD609、VD610。(10) 打開閥VD614，將部分物料排至不合格罐。(11) 待V151水包液位達到25%后，打開FV145及其前后閥VD611、VD612，排放。(12) 待T150操作穩定后，打開閥VD613。(13) 同時關閉VD614，將V151物料從不合格罐改至去下一工段。(14) 關閉閥VD615。(15) 同時打開閥VD616，將T150底部物料由去不合格罐改到去T160進料。1.4、啟動產品精制塔(1) 打開閥V701，E162冷卻器投用。(2) 待T160塔釜液位達到25%，啟動P160A/B。(3

13、) 打開控制閥FV151及其前后閥VD716、VD717。(4) 同時打開VD707，將T160塔底物料送至不合格罐。(5) 打開控制閥FV149及其前后閥VD702、VD703，向E161引蒸汽。(6) 待V161液位達到25%后，啟動回流泵P161A/B。(7) 打開塔頂回流控制閥FV150，打回流。(8) 打開控制閥FV153及其前后閥VD720、VD721。(9) 打開閥VD714，將V161物料送至不合格罐。(10) T160操作穩定后，關閉閥VD707。(11) 同時打開閥VD708，將T160底部物料由至不合格罐改至下一工段。(12) 關閉閥VD714。(13) 同時打開閥VD7

14、13，將合格產品由去不合格罐改至日罐。2、正常操作規程2.1、正常工況下工藝參數(1) 塔頂采出量FIC145設為串級，設定值為44 kg/hr，LIC123設自動，設定值為50。(2)塔釜采出量FIC141設為串級，設定值為2194 kg/hr，LIC119設自動，設定值為50。(3)塔頂采出量FIC144設為串級，設定值為1241 kg/hr。(4)塔頂回流量FIC142設為自動，設定值為2027 kg/hr。(5)塔頂回流罐壓力PIC128設為自動，設定值為61.66kPa。(6)靈敏板溫度TIC140設為自動，設定值為70.32 。FIC140設為串級，設定值896kg/hr(7) 塔

15、頂采出量FIC153設為串級，設定值為2192 kg/hr，LIC126設自動，設定值為50。(8) 塔釜采出量FIC151設為串級，設定值為64 kg/hr，LIC125設自動，設定值為50。(9)塔頂回流量FIC150設為自動，設定值為3287kg/hr。(10)塔頂回流罐壓力PIC133設為自動，設定值為20.69kPa。(11)靈敏板溫度TIC148設為自動，設定值為45 。FIC149設為串級，設定值952kg/hr。2.2、工藝生產指標的調整方法(1) 質量調節：本系統的質量調節采用以提餾段靈敏板溫度作為主參數，以再沸器和加熱蒸汽流量的調節系統，以實現對塔的分離質量控制。(2) 壓

16、力控制：在正常的壓力情況下，由塔頂回流罐氣體排放量來調節壓力，當壓力高于操作壓力時，調節閥開度增大，以實現壓力穩定。(3) 液位調節：塔釜液位由調節塔釜的產品采出量來維持恒定。設有高低液位報警。回流罐液位由調節塔頂產品采出量來維持恒定。設有高低液位報警。(4) 流量調節：進料量和回流量都采用單回路的流量控制；再沸器加熱介質流量，由靈敏板溫度調節。 3、正常停車操作規程本操作規程僅供參考，詳細操作以評分系統為準。3.1、停止供給原料(1) 關閉手閥VD713。(2) 同時打開閥VD714，D161產品由日罐切換至不合格罐。(3) 關閉閥VD708，停止T160底物料到T110。(4) 打開閥VD

17、707,將T160底部物料改去不合格罐。3.2、停輕組分脫除塔、產品精制塔(1) 停T150、T160進料(2) 將T150出口物料排至不合格罐。(3) 關閉閥VD613；打開閥VD614，將V151油相改至不合格罐。(4) 關閉控制閥FV140及其前后閥，停向E151供給蒸汽。(5) 關閉控制閥FV149及其前后閥，停向E161供給蒸汽。(6) 將V151水包水排凈后將V151去V140閥FV145及其前后閥關閉。(7) 將V151去E130閥VD613關閉(8) 待回流罐V151的物料全部排至T150后，停P151A/B。(9) 待回流罐V161的物料全部排至T160后，停P161A/B。

18、(10) 將T150、T160物料排放出。(11) T150底部物料排空后，停P150A/B。(12) T160底部物料排空后，停P160A/B。(13) 關閉控制閥FV128及其前后閥。(14) 關閉控制閥FV133及其前后閥。15地址：北京市朝陽區安外小關東里10號院，潤宇大廈610室 郵編：100029電話：01064951832 網址：4、儀表一覽表位號說明類型正 常 值工程單位FIC140低壓蒸汽流量PID896.0kg/hFIC141輕組分脫除塔塔釜流量PID2195.0kg/hFIC142輕組分脫除塔塔頂回流量PID2027.0kg/hFIC144脫除塔塔頂油相產品量PID1241.0kg/hFIC145脫除塔塔頂水相產品量PID44.0kg/hTIC140脫除塔靈敏版溫度PID70.0PIC128脫除塔頂回流罐壓力PID62KPaFIC149低壓蒸汽流量PID952kg/hFIC150精制塔塔頂回流量PID3287kg/hFIC151精制塔塔釜產品量PID64kg/hFIC153精制塔塔頂產品量PID2191kg/hTIC148精制塔靈敏板溫度PID45.0PIC133精制塔頂回流罐壓力PID20.7KPaFI128進料流量AI49