避免重沸器在不稳定过渡沸腾区的操控方法

摘要

本发明公开了一种避免重沸器在不稳定过渡沸腾区的操控方法，是为稳定控制精馏塔塔釜温度和确保产品质量合格的目的而设计的，其采用“加热介质部分循环部分补充”的温度控制及设置旁路压差调节阀的方法，使重沸侧换热管壁面温度与操作压力下重沸介质液体的饱和温度之差Δt小于临界温差Δt_c，从而能确保精馏塔釜温控、精馏操作及传热速率的稳定。发明方法可操作性能强、调节灵敏、控制性能好、可使产品质量提高以及节省能量。

主权项

一种避免重沸器在不稳定过渡沸腾区的操控方法，其特征在于： 本发明的具体方法步骤如下： 1)根据精馏塔(1)的操作条件，即加热介质的流量、温度、压力、重沸器的规格等基本数据求出Δt、Δt_c： Δt采用换热器专用模拟软件HTRI计算出； Δt_c采用换热器专用模拟软件HTRI计算出； 基本传热方程(显热)如公式(1)所示： q＝K×A×MTD＝W×C_p×(T_i‑T_o)  (1) 式中： q—重沸器传热速率，W；K—重沸器总传热系数，W/m².℃； A—重沸器传热面积，m²；MTD—重沸器对数平均温差，℃； W—重沸器加热介质流量，kg/s；C_p—重沸器加热介质平均比热，J/kg.℃； T_i—加热介质进重沸器温度，℃；T_o—加热介质出重沸器温度，℃； 如果计算的Δt≥Δt_c，则进行第2)步； 2)根据实际的重沸器(2)的操作情况，按W₁为原值的0.8～1.0倍、W₂为原W₁值的0.1～0.3倍，给出初估的W₁和W₂值； 根据以下公式(2)、(3)计算重沸器进、出口的加热介质进、出重沸器(2)的温度值： W₁+W₂＝W  (2) W₁×C_p1×(T_S‑T_i)＝W₂×C_p2×(T_i‑T_o)  (3) 式中： W₁—自界区来的加热介质流量，kg/s； W₂—自重沸器(2)来的加热介质循环量，kg/s； C_p1—在温度T_i至T_R范围内加热介质平均比热，J/kg.℃； C_p2—在温度T_o至T_i范围内加热介质平均比热，J/kg.℃； T_S—加热介质自界区来的温度，℃； 3)再次采用换热器专用模拟软件HTRI计算出新的Δt值，如果该值小于Δt_c，则步骤2)初估的W₁和W₂等参数合适；否则重新假定W₁和W₂等值，返回步骤2)； 4)按正常流量为W₁、正常压差值为0.06MPa选用温差调节阀(3)； 按正常流量为W₂、正常压差值为0.06MPa选用液位调节阀(10)； 按正常流量为W₂、正常压差值为0.06MPa选用流量调节阀(7)； 压差调节阀(4)正常压差值按0.10MPa设计，正常流量应根据系统加热介质总量、能量消耗、调节灵敏性等实际情况综合考虑，按W值的0.3～1.0倍进行设计； 5)缓冲罐(9)容积按正常流量为W2、停留时间10分钟、正常液位50％设计； 6)升压泵(8)的压差(扬程)按((加热介质在重沸器(2)入口处的压力‑缓冲罐(9)底部压力)+管路系统摩擦压降+流量调节阀(7)正常压差)的1.1倍确定； 升压泵(8)的正常流量按W₂、额定流量按1.25倍的W₂确定； 7)然后，采用精馏塔塔釜温度调节器(11)与重沸器加热介质入口温度调节器(12)对来自界区的加热介质流量进行串级控制；其中塔釜温度调节器(11)是主调节器，重沸器加热介质入口温度调节器(12)是副调节器； 8)在加热介质主管线上设置流量调节阀(7)，在旁路管线上设置压差调节阀(4)，由两调节阀共来同控制精馏塔塔釜温度。