1、模块六 化工生产技术技能大赛专项训练-化工总控工应会技能基础 （中级工/高级工版）-项目项目 6.1 6.1 精馏操作专项训练精馏操作专项训练操作与考核要求：1.1.生产任务生产任务采用UTS-JL-2J型化工生产技术赛项专用培训与竞赛精馏装置（该装置对质量百分比浓度20%乙醇-水溶液的加工能力60L/h），以10%15%（wt%）乙醇-水溶液为原料（室温），通过精馏操作生产出纯度在80%（wt%）以上的乙醇产品。2.2.操作内容操作内容由3人组成操作团队，根据操作规程共同完成开车前准备、开车、生产运行、停车等操作，生产出质量合格的乙醇产品。考核时间为90min，开车准备、热态开车连同稳定运行
2、时间限定为80min，停车操作过程10min。3.3.评比评比方式方式进料量在50L/h或以下任意选择，操作时进料位置自选，但需在进料前于DCS操作面板上选择进料板后再进行进料操作。进料状态为常压，操作时间90min。大赛用UTS-JL-2J精馏装置 大赛用UTS-JL-2J精馏装置操作台 工艺流程工艺流程 ： 常压精馏流程,原料槽V703内10%15%（wt%）乙醇溶液，经进料泵P702输送至原料预热器E701，预热后，由精馏塔中部进入精馏塔T701，进行分离，气相由塔顶馏出，经塔顶冷凝器E702冷却后，进入冷凝液槽V705，经产品泵P701，一部分送至精馏塔上部第一块塔板作回流用；一部分送
3、至塔顶产品槽V702作产品采出。塔釜残液经塔底换热器E703冷却后送到残液槽V701，也可不经换热，直接到残液V701。选手姓名： 、 、 . 日期： 年 月 日装置号 原料槽初始液位（L1）： mm原料槽终液位（L2）： mm原料消耗量（L1- L2）0.305 kg水表初始读数（VS1）： m3水表终读数（VS2）： m3水消耗量计算公式：VS2- VS1 m3电表初始读数（A1）： Kwh电表终读数（A2）： Kwh电消耗量计算公式：A2- A1 Kwh时 间 （ 每1 0 分 钟 记一次）温度/流量/L/h液位/mm压力/kPa进料塔釜进料顶采出釜采出塔釜塔釜 备注栏（记录操作中设备出
4、现的异常现象。无则用“”划去） 精馏项目操作工艺记录卡常规训练（针对冷态开车）常规训练（针对冷态开车）（1）冷态开车前准备：装置检查检查仪表检查设备试电准备原料开启公用系统（2）冷态开车第第1 1步，步，开启进料阀V-7、V-11，开精馏塔进料阀V-17。第第2 2步，步，启动进料泵P702，开进料泵出口阀V-15，当原料预热器充满后，缓慢开启原料预热，继续向精馏塔加料，调节再沸器液位，酌情停进料泵。第第3 3步，步，启动再沸器加热，缓慢升温，开塔顶冷凝器冷却水进水阀V-44，调节冷却水流量，关冷凝液槽放空阀V-20。第第4 4步步，冷凝液槽液位达到1/3时，开产品泵前后阀V-21、V-25，
5、FI702调节阀，启动泵P701，进行全回流操作，控制冷凝液槽液位使系统压力、温度稳定。第第5 5步步，系统稳定后开塔底换热器冷却水阀V-37、V-33，适度打开塔底残液FI701调节阀。开产品泵P701至产品槽阀门V-24，V-30，全开顶采出液FI703调节阀。第第6 6步，步，开回流泵P704调节回流量控制塔顶温度，产品符合要求时转入连续精馏操作。调节塔顶采出的流量FI703控制塔顶冷凝液槽液位。第第7 7步，步，再沸器液位开始下降时，启动进料泵打入预热器，原料达到要求温度后，送入精馏塔；或让原料先在塔顶冷凝器换热后进入预热器，再送入精馏塔。第第8 8步步，做好操作记录。大赛训练（针对热
6、态开车）大赛训练（针对热态开车） （1）赛前条件 （2）赛场规则（3）考核要求掌握精馏装置的构成、物料流程及操作控制点（阀门）。在规定时间内完成开车准备、开车、总控操作和停车操作，操作方式为手动操作。控制再沸器液位、进料温度、塔顶压力、塔压差、回流量、采出量等参数，维持精馏正常运行。正确判断运行状态，分析不正常现象的原因，采取相应措施，排除干扰，恢复正常运行。优化操作控制，合理控制产能、质量、消耗等指标。（4）评分标准 （5）模拟考核 模拟考核过程，分为10分钟的赛前准备、80分钟的操作过程、10分钟的停车过程，以及对电脑评分的确认过程等四个阶段。精馏操作DCS操作面板操作过程（操作过程（80
7、min80min）（1）开车准备：检查电源、阀门状态（挂牌标识）、记录电表、记录原料液位、检查清空冷凝液槽和产品槽、记录水表；规范操作进料泵；考核开始。（2）热态开车：启动精馏塔再沸器加热系统开冷却水（流量400600L/h，出口温度40）冷凝液液位达90mm时，开产品泵进行全回流操作控制塔顶冷凝液槽液位及回流量，控制系统稳定（系统稳定时间2000s为满分，3000s为零分）取样色谱分析（不得超过3次）转入部分回流操作选择合适的进料板（12#板），启动进料泵，进料流量50L/h预热器升温，5分钟内出口温度超过75预热器出口温度TI702维持在801。操作过程（操作过程（80min80min）（
8、3）正常运行：规范操作回流泵开回流泵，逐步调大变频器VF-701的手动输出（32Hz时流量44L/h，35Hz时流量可达到48L/h），逐步关闭阀门V-25，并打开塔顶采出液流量计FI703的调节阀、产品槽进料阀V-30，回流液全部经回流泵送去精馏塔顶；产品泵送出的冷凝液除一部分回流外，另一部分作为采出液经FI702（20L/h左右）、塔顶产品冷却器（16L/h左右），将塔顶馏出液冷却至60以下后收集于塔顶产品槽。当再沸器液位上升到95mm时，启动塔底换热器开冷却水阀门V-37对塔底换热器通冷却水（6080L/h），开阀门V-33和转子流量计FI701调节阀（3050L/h），将塔釜残液冷却至
9、50以下后，收集于塔底残液槽。随着进料，原料预热器的出口温度会下降，当TI702温度低于80，应及时提高预热器加热负荷；对再沸器加热负荷微调；检查再沸器液位；检查塔顶、塔釜温度；检查塔顶、塔釜压力（压差大，可减进料量）。停车过程（停车过程（10min10min）停进料泵，关闭相应管线上阀门停止预热器及再沸器电加热点击DCS操作界面的“考核结束”，停回流泵将塔顶馏出液送入产品槽，停塔顶冷却水，停产品泵停止塔釜残液采出，停塔釜冷却水，关闭上水阀、回水阀，记录水表、电表读数各阀门恢复初始开车前的状态记录DCS操作面板原料槽液位，收集并称量产品槽中馏出液，取样交裁判员，10分钟计时结束。选手与裁判员共
10、同送样，并取回分析结果；气相色谱分析最终产品含量，本次分析不计入过程分析次数。一、技能大赛精馏操作流程简介一、技能大赛精馏操作流程简介1.常压精馏流程原料槽V703内10%15%（wt%）乙醇溶液，经进料泵P702输送至原料预热器E701，预热后，由精馏塔中部进入精馏塔T701，进行分离，气相由塔顶馏出，经塔顶冷凝器E702冷却后，进入冷凝液槽V705，经产品泵P701，一部分送至精馏塔上部第一块塔板作回流用；一部分送至塔顶产品槽V702作产品采出。塔釜残液经塔底换热器E703冷却后送到残液槽V701，也可不经换热，直接到残液V701。2.真空精馏流程（技能大赛中不包括真空精馏）在原料槽V70
11、3、冷凝液槽V705、产品槽V702、残液槽V701均设置抽真空阀，被抽出的系统物料气体经真空总管进入真空缓冲罐V704，然后由真空泵P703抽出放空。二、稳定时间与稳定判断时间二、稳定时间与稳定判断时间在大赛专项训练中，均以塔顶温度来确定系统稳定时间、稳定判断时间。1.系统稳定时间图6-9 系统稳定时间判定2.稳定判断时间稳定判断时间，是指在“考核开始”到“考核结束”时间段内，塔顶温度落入稳定偏差范围以后，到能被电脑判定为塔顶温度稳定，至少需要维持时间（s），用t1表示。1加热操作初始阶段，为了使精馏塔能尽快建立全回流，一般采用满负荷加热的模式；当精馏进入全回流阶段后，应控制热负荷在合适的水
12、平，具体的负荷量应该根据原料液的气液相平衡关系及生产实际确定。2冷却水用量的控制节水操作的主要手段可以在全回流时，当蒸汽上升至一定的塔板位置（TIC703、TIC704或TIC705）方开启冷却水，并且在开启时用较小的流量冷却，当塔顶蒸汽量大时加大冷却水量。3齿轮泵的串联操作 泵P701及泵P704的串联操作，在全回流操作时应将回流管线连通方可以启动泵P701；由于泵P701流量较大，以泵P704进行变频调节，可以更准确地控制回流量。三、精馏装置操作要点三、精馏装置操作要点四四、气相色谱分析气相色谱分析 在固定相和操作条件一定的情况下，任何一种物质都有一定的保留值（保留时间tR或保留体积VR）。 色谱工作站可以准确计算出各个峰的保留时间和峰面积等数据，并通过峰面积大小计算出试样中各组分的含量。【练习与拓展】1主操作员、下副操作员、上操作员在操作过程中操作重点、难点是什么？2在精馏操作的全回流阶段，如何控制塔顶冷凝液槽液位及回流量？3要有效地降低水量、电能和原料消耗，应从哪些方面进行控制？4要有效地提高产量和回收率，应从哪些方面进行控制？
