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1、精馏操作中常见的液泛、淹塔、冲塔现象在化工装置生产中，精馏塔是最常见的、典型的分离设备，任何从事化工生产的人对精馏塔都不会陌生，但对精馏塔操作中常见的突出问题，比如：液泛、淹塔、冲塔现象，原因并不是很清楚，出现问题时对于塔的参数变化反应也不 敏感，这样往往延迟了问题的解决，影响装置生产。第一种液泛现象什么是液泛呢？在精馏塔中，由 于各种原因造成 液相堆积超过其 所处 空间范围，称为液泛。液泛可分为降液管液泛、 雾沫夹带液 泛等。降液管液泛 是指降液管内的液相堆积至上一层塔板。雾沫夹带液泛是指塔板上开孔空间的气相流速达到一定速度，使得塔板上的液相伴随着上升的气相进入上一层塔板。产生液泛时的操作状
2、态称为液泛点。在设计精馏塔时，必须控制维持液泛率在一定的范围内以保证精馏塔的稳定运行。液泛开始时，塔的压降急剧上升，效率急剧下降。随后塔的操作遭到破坏。是什么原因导致液泛现象的产生？I降液管内液体倒流回上层板由于塔板对上升 的气流有阻力， 下层板上方的压 力比 上层板上方的压力大，降液管内泡沫液高度所相当的静压 头能够克服这一压力差时，液体才能往下流。当液体流量不变而气体流量加大，下层板与上层板间 的压力差亦随着增加，降液管内的液面随之升高。若气体流量加大 到使得降液管内 的液体升高到堰 顶， 管内的液体不仅不能往下流， 反而开始倒流回上层板，板上 便开始积液；加以操作时不断有液体从塔外送入，
3、最后会使全塔充满液体。就形成了液泛。若气体流量一定而液体流量加大，液体通过降液管的 阻力增加，以及板上液层加厚，使板上下的压力差加大， 都 会使降液管内液面升高，从而导致液泛。II过量液沫夹带到上层板气流夹带到上一层板的液沫，可使板上液层加厚，正常 增加到一定程度，液层的加厚明显 （板上液体量增多，气泡 加多、加大）。气流通过加厚的液层所带出的液沫又进一步 加多。这种过量液沫夹带使泡沫层顶与上一层板底的距离 缩小，液沫夹带持续地有增无减，大液滴易直接喷射到上一 层板，泡沫也可冒到上一层板，终至全塔被液体充满。以上两种促成液 泛的原因中，比 较常见的是过量 液沫 夹带。液泛现象分几种？塔底与塔顶
4、的压差增加；塔底与塔顶的温差减小；塔顶回流罐的液位降低；塔底的产品产量减少；塔顶和塔底的产品质量均不合格。用什么方法进行处理？整改降液板底隙；降低上升蒸汽量；减少进料量；降低蒸汽量、回流量。第二种常见的突出问题是淹塔在精馏过程中，自某块塔板往上液体逐渐积累， 以至充 满部分塔段，使上升气体受阻，使气、液两相的传质传热过 程不能正常进行，这就叫淹塔。淹塔的现象 是：塔顶温度下降；回流罐液面下降；塔 底液面和压力增高。导致淹塔发生的原因有以下几种：沉降管堵死，回流液无法下流。开工时铁屑、焊渣等 杂物，正常生产中设备腐蚀物的沉积， 或者液体中的固体析 出，溶液的自聚物，都易引起降液管堵塞。液体量太大
5、，使降液管超负荷。处理方法有这两项:适当降低进料量和回流量。 如设 备故障，则停工处理。第三种常见问题是冲塔精馏塔正常操作中，气液相负荷相对稳定。当气液相负荷都过大时，气体通过塔板压降增大，会使降液管中液面高 度增加；液相负荷增加时，出口堰上液面高度增加。当液体 充满整个降液管时，上下塔板连成一片，分馏完全被破坏， 就会出现冲塔。冲塔的原因是：凡是形成塔内气液相负荷过大的因 素都可引起冲塔，如原油的处理量、原料性质过轻、原油进 塔含水量、塔底吹汽量、进料温度过高、回流中断或分布不均等。（2）现象:发生冲塔时，因塔内分馏效果变坏，破坏正常 的传质传热，致使塔顶温度、压力、侧线馏出口温度、回流 温
6、度均上升，塔低液位突然下降，馏出油颜色变黑。处理的原则是降低汽液负荷，即降低回流量和塔底 加热蒸汽量，如果因为处理量过大，可降低进料量。必要时 可中断进料、关闭塔底加热蒸汽，待各层塔盘温度回落到正 常值以下后，再重新加热、进料。操作实例参数比较:进料组成及进料量不变，在稳定塔发生液泛时现象：a）灵敏板（3层塔盘）温度降低了 4.6 C；b）灵敏板以上21层塔盘温度升高了 3.1 C；c）塔上第30层塔盘温度升高了 1.3 C；d）塔顶与塔底温差增加了 3.8kpa ；e）回流量增加了 600kg/h ；f）塔底加热蒸汽量增加了 367kg/h。数据分析:由稳定塔参数变化情况可见塔的分离效果已经
7、变差，塔底产品纯度降低，导致加 大蒸汽量的情况下灵敏板温度依然低于正常生产时的指标;塔顶压力不变的情况下，加大回流量，回流下塔盘温 度依然高于正常指标值，说明塔顶产品纯度降低，分离效果 变差；灵敏板（第3层塔盘）与第21层塔盘温差明显变小， 说明下层塔盘轻组分增加， 上层塔盘重组分增加，而塔底液 位尚可正常控制，可判断塔出现了严重的液泛现象。 若为冲 塔则塔底液位将会迅速降低，这是冲塔与液泛的明显区别。什么原因造成的呢？对于已经设计好 并正常运行的精 馏塔来说，在原 料组 成变化不大的情况下，在产生冲塔或液泛现象时， 应主要从 操作上进行分析。从上图稳定塔液 泛时的对比数据 可以看出，稳定 塔回 流量与塔底加热蒸汽量均高于正常值，这是导致出现液泛 的最常见操作。操作人员经验不丰富，对精馏塔操作理解不深，当灵敏 板温度低时，加大塔底加热蒸汽量，当塔顶温度高时又加大 回流量，如此反复，导致加热蒸汽量及回流量均过大， 气液相负荷均大幅超过塔的设计负荷，导致出现液泛，塔内气液 平衡受到破坏。这个稳定塔出现液泛现象后，重新调整回流量及塔底 蒸汽量，但经过16个小时稳定塔依然未达到正常的平衡状 态。最后采取关闭加热蒸汽、 停止进料、降低温度的措施， 重新投入运行方调整正常。
