用EXCEI对MEG循环塔进行粗略分析.pdf

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1、用EXCEl对MEG循环塔进行粗略分析吴双(中国石油四川石化生产六部，四川成都611930)摘要：四川石化36万吨／年乙二醇装置采用SHELL工艺，开车稳定运行已经一年有余。由于正常生产运行和设计指标上的一些差异，为了以后更好的操作，将对该塔进行一定分析讨论。C502(MEG循环塔)是乙二醇装置后部连接乙二醇精制和二乙二醇精制的关键塔，有着承前启后的作用。本文使用EX—CEL，采用了逐板计算的方法，通过PFD图的数据来核算MEG循环塔的理论塔板数，并结合实际情况通过上述理论板数来计算物料在塔底的组成情况j并对这种情况进行比

2、较分析，以便日后更好的操作调整。关键词：乙二醇循环塔；SHELL工艺；EXCEL；理论塔板数精馏是化工行业广泛运用的液体均相混合物分离方法，确定精馏塔的理论塔板数是基本的工艺设计计算。主要计算方法有两种：图解法、逐板计算法。图解法比较简便直观，但是相对而言准确性较差；而逐板计算法的准确性更好，并且能够求得各塔板上的各物料各相组成。MEG循环塔主要作用是将MEG精制塔塔釜物料提浓，以确保不会造成DEG精制塔产品MEG含量超标。本文利用为人熟悉的EXCEl对MEG循环塔进行计算，并推导出合适的MEG循环塔进料组成。1计算方法逐

3、板计算法，就是利用提馏段和精馏段操作线方程以及物料的相平衡方程联立得到方程组，然后利用精馏段的方程由塔顶采出液相组成xo开始，逐板算出精馏段各块塔板的液相组成，同时将Xn与XF比较，当x。小于xr时确定进料板位置；进料板位置确定以后，改用提馏段的迭代方程求算提馏段各块塔板的液相组成，直至X。小于Xw为止，此时n+m一1即为分离操作所需的理论塔板数。精馏段操作线方程：y“=【R，(R+1)】x。+xo／(R+I)提馏段操作线方程：y。f[(L+qF)／(L+qF—W)]xm+[W／(L+qF—W)]x。相平衡方程：y=ax／

4、[1+(a—1)x]式中：F进料摩尔流量，XF进料摩尔浓度，q迸料热力学状态，D塔顶馏出摩尔流量，XD馏出物易挥发组分摩尔浓度，w塔底采出摩尔流量，XW塔底采出易挥发组分摩尔浓度，R回流比，d精馏塔内的平均相对挥发度，y。+，精馏塔精馏段第n+l层塔板上气相中易挥发组分摩尔浓度，x。精馏塔精馏段第n层塔板上液相中易挥发组分摩尔浓度，Y。+，精馏塔提馏段第m+l层塔板上气相中易挥发组分摩尔浓度，x。精馏塔提馏段第m层塔板上液相中易挥发组分摩尔浓度。查询PFD得正常进料时的数据。(见表1)从表l可以看出TEG和TTEG的量较少

5、，为便捷计算便记为MEG和DEG双组份精馏系统，那么则有：表2MEG循环塔简化设计数据进料塔釜塔顶采出kmol／h摩尔％kmol／h摩尔％kmol／h麈尔％MEG164．6380．832％0．020．054％164．6298．914％DEG39．0419，168％37．2399．946％1．8071．08“压力KpaA7．35．73温度℃160，8166。5112质量流量14361395210409kg／h摩尔流量kmol／h20337166查物性表后通过内插法得MEG在112。C署H166．5℃时饱和蒸汽压分别为4．25

6、7kpa、38．346kpa，DEG在112℃和166．5℃时饱和蒸汽压分别为0．443kpa、6．149kpa那么塔顶相对挥发：d，=4．257／0．443=9．609；塔釜相对挥发度：dz=38．346／6．149=6．236则相对挥发度为：Or=(d，+仪：)／2=7．992查PFD得塔顶循环量的设计值为：6600kg／h回流比R=10410／6600=1．577取q为l，L=RD=1．577+166=261．78把以上数据带入算式中得：精馏段：Y。+，=[1．577／(1．577+1)]x。+0．98914／(1．

7、577+1)=0．6¨95x。+0．38383表1MEG循环塔完整设计数据进料塔釜塔顶采出kmol／h摩尔％kmol／h摩尔％kmol／h摩尔％MEG164．6380．217％0．020．052％164．6298．912％DEG39，0419．023％37，2395．929％1．8071．086％TEG1．520．741％1．523．917％0．0030．002％TTEG0．04O．019％0．040．103％压力KpaA7．35．73温度℃160．8166．5112质量流量kg／h14598418810410摩尔流量km

8、ol／h20539166122l化，髫珲2015年8月提馏段：Y。+t=[(261．78+203)／(261．78+203—37)]x。+[37／(261．78+203—37)]40．00054=1．08649x．+0．00005相平衡：y=7．992x／[1+(7．992一1)x]．7．992x／(1