兰州石化化肥厂苯胺车间 甘肃兰州 730060
摘要：在化工生产中精馏塔的温度控制方法众多，主要有再沸器的传热面积的控制方案和调整温差控制的方案。通过对再沸器的控制方法分析、讨论，蒸汽控制再沸器稳定可靠，并提出蒸汽优化操作方案。
关键词：精馏塔再沸器；控制方法；工艺指标
精馏塔和再沸器的组合应用是苯胺精馏系统的组合工艺装置，再沸器安装在苯胺精馏塔的底部，通过再沸器加热精馏塔底部的液体，使其部分汽化成为上升的蒸汽，为精馏塔的精馏段、提馏段以及对塔板气液两相传热传质提供热量，使粗苯胺转变为精制苯胺产品。
1 精馏塔的工艺流程
1-1苯胺精馏塔的工作原理
苯胺精馏塔是根据精馏操作原理，利用苯胺和硝基苯及其它重组分在一定温度和压力下挥发度不同，最后实现苯胺和其它重组分的分离，制得精苯胺产品。苯胺精馏塔采用自然循环式热虹吸再沸器，再沸器用1.0MPa低压蒸汽加热，自然循环式热虹吸再沸器依靠精馏塔釜液体静压头和再沸器内气液两相的密度差形成推动力产生热虹吸式流动。利用再沸器中气液混合物和塔底液体的密度差作为推动力，增加流体在管内的流动速度，减少了污垢的沉积，提高了传热系数。
苯胺精馏塔再沸器用1.0MPa（G）低压蒸汽加热，在蒸汽管线上设置了一调节阀，通过开关调节阀来控制蒸汽的流量。精馏塔塔釜的温度及塔釜液位均由调整再沸器蒸汽流量来控制。
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1-2 再沸器工作的理论论据
再沸器换热调整一般有三种手段：一是改变传热系数K，二是改变传热面积A，三是改变传热平均温度差
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；苯胺精馏塔所使用的是自然循环式热虹吸再沸器，采用的是第三种改变传热平均温度差△t换热从而来达到换热目
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KA
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传热速率；J/s
K为传热系数；W/（m2.k）
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为传热温差；K
A为传热面积，m2
其中：
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我们知道，苯胺精馏塔再沸器的加热介质是1.0MPa低压蒸汽，通过给再沸器提供蒸汽，利用蒸汽管线是气化潜热对管程中的粗苯胺传完热后以凝液的形式返回，因此，我们可以得出控制好苯胺精馏塔塔釜温度一是需要高品质的蒸汽作为加热介质，二是及时将加热过程中产生的蒸汽凝液通过疏水器或蒸汽导淋及时排除。
2 再沸器蒸汽调控操作
2-1 加热蒸汽的控制
苯胺精馏塔再沸器管程内的物料介质主要为纯度为96%以上的粗苯胺，其沸点为184℃，而给再沸器的加热的介质为1.0MPa低压蒸汽，其沸点为220℃左右。苯胺精馏塔操作的工艺指标要求：精馏塔塔顶温度95-120℃，压力4.0-10.0kpa；精馏塔釜温度110-140℃，压力10-30kpa；而进入苯胺精馏塔物料的温度150-180℃。蒸汽控制调节阀一般安装在再沸器的进口管线上，同时在设计苯胺精馏系统时为了便于控制和调节精馏塔釜温度而将精馏塔釜温度调节和再沸器蒸汽流量调节进行了串级控制，这就大大减少和降低精馏塔的操作难度，同时蒸汽凝液出口管线上加装疏水器，有效的防止蒸汽串流而造成浪费，降低了车间生产成本。
在正常的情况下由于蒸汽压力容易调节控制，因此精馏塔系统正常运行的过程，精馏塔生产负荷在12m3/h运行时，我们只要给精馏塔再沸器投入蒸汽量为3.5t/h左右就可以满足系统的需要了。这种调整蒸汽流量的操作直接、可靠并且平稳，同时再沸器不需要太多的余量就能快速的进行调节，再沸器换热反应迅速，能让苯胺精馏塔系统平稳、连续的生产。
2-2 疏水器对精馏塔釜温度的影响
当通过调整精馏塔再沸器的加热蒸汽来控制精馏塔的温度，必定要注意再沸器上安装的疏水器的运行情况。我们知道，一旦疏水器出现故障，在凝液夹带大量的蒸汽排除，会严重的降低蒸汽的品质，从而影响再沸器的换热效率，同时造成蒸汽的浪费，增加车间成本。因此作业人员遇到这种情况，及时排除疏水器故障，确保疏水器的工作正常运行，保证蒸汽品质，从而使再沸器的换热能力达到最大化。再沸器正常运行的过程中，常常会遇到蒸汽流量、压力没有变化的情况下，精馏塔釜的温度会发生突然变化，遇到这种情况我们第一时间应该检查疏水器的排凝情况，如果蒸汽带液过多，首先造成蒸汽管道的产生气锤，给管道、设备造成损伤，同时蒸汽带液降低蒸汽品质，达不到我们对蒸汽温度要求，从而造成精馏塔釜温度下降，影响产品质量。
2-3 再沸器操作时对精馏塔的影响
苯胺精馏塔是减压式的填料精馏塔，当进入精馏塔的粗苯胺自身温度达到170℃左右时带入塔的热量就增加，此时如果保持精馏塔回流比不变时，为保持塔顶冷凝器的负荷不变，进料越多则塔底再沸器供热就越少，则塔釜上升的蒸汽量就减少，从而减少提馏段每块塔板的分离能力；如果保持精馏塔塔釜的汽化量不变，进入塔的热量增加，精馏段上升的蒸汽就越多，塔顶冷凝器的负荷增加，回流相应增加，则塔顶馏出液组成增加。则进料热状态变化时，应根据冷凝器和再沸器的负荷能力调节回流量和塔釜的汽化量。如果进料粗苯胺的温度低，使上升蒸汽的一部分冷凝成液体，向下流增加了精馏塔提馏段的负担，使再沸器蒸汽消耗增加，引起釜采质量下降，甚至不合格。
同时我们必须了解知道如果再沸器疏水不畅，就会使再沸器的积水传热面积减少，导致苯胺精馏塔釜温度下降，从而影响整个精馏塔的温度、压力。
结束语：再沸器的正常运行对苯胺精馏塔内物质的物料性质起着举足轻重的作用。一个精馏塔的正常、平稳的运行离不开再沸器的正常换热效果，对于高温易聚焦、热敏性较高、高温时生焦严重的精馏产品则需要更加直接、快捷的蒸汽调整操作控制方法，以防止反应物料在温度过高造成快速聚焦、分解等副产物产生，因此控制好再沸器的蒸汽流量很重要，也是保证精馏塔稳定运行的关键