精馏塔的配管设计

周东旭

摘 要：介绍了精馏塔在装置工艺流程中的地位和作用以及与相关设备的关系。详细描述了精馏塔的管道设计。在管道初步设计中，主要分析了精馏塔的安装高度，喷嘴方向和梯子平台设计以及精馏塔的适用情况，塔内液体液面变化，精馏塔的各种接口配置，以及实验时各种危险注意事项。在管道的详细设计中，主要分析了精馏塔架上主管道和管架的设计，以及附近塔管架链接情况。

关键词：精馏塔；设备布置；附塔管线；工艺流程；管口方位

精馏塔是典型的装置，通常放在冷区，主要包括塔架与塔架设备之间的管道关系，还包括塔架，平台，人孔及塔架各种仪表和阀门的设计。精馏塔的建筑，操作和维护的要求应该更加人性化。精馏塔管道初步设计管道专业设计人员应学习如何在塔设备数据表中提取初步设计信息，并根据数据表中的信息尽可能多地构建详细模型。

1 侧面的展开

作者以典型的精馏塔为例介绍了塔的侧扩设计方法。①精馏塔的安排。为了说明设计方法，首先给出典型的布置，并划分操作区域和确认精馏塔安装高度，即考虑精馏塔的内部压力和塔内流体的重力。当用泵泵送底部液体时，塔的高度应由泵所需的NPSH和吸入管的压降确定。塔架的安装高度也应满足底部管道的安装和操作要求，基面一般应高出地面0.2 m；②展开精馏塔的侧面。精馏塔的侧面根据塔的周长和高度展开，角度是水平轴，托盘是垂直轴，塔的侧面成为坐标图，为下一步安排做好准备喷嘴线和平台。

2 精馏塔的管口布置

根据托盘的类型和特性布置喷嘴：①蒸馏塔体上的开口数远远高于其他设备。应详细了解塔的工艺要求和内部结构，并且操作和维护所需的操作侧和管道可大致分为塔架周围。在顶盖的中间，安全阀的开口和通风管的开口通常布置在塔顶的气相开口附近，并且通风管的开口也可以布置在精馏塔顶部气相管最高水平段的顶部；②塔的回流口：顶部再循环或中间再循环口通常布置在托盘上方的管道侧面；③进料口：进气口通常设置在塔板上方，与降液管平行，当气流速度高时，应设置分配管。气液混合相进料口通常布置在托盘上方，并提供分配管。当流速高时，应进入切线并安排螺旋导板。汽提蒸汽开口通常设置在汽提段塔盘下方，并添加气体分配管；④再沸器油气回收口应位于塔的中心线上，并与液体接收槽平行布置；如果不可能，则将其放置在与液体接收槽平行的另一侧，两个开口与液体容纳槽平行布置，并且两个开口在相反的方向上。二个溢流盘的开口，三重溢流盘的再沸器油气返回口和四个溢流盘的开口应设置在液体接收槽之间并与之平行；⑤抽取口：侧线产品抽出口应布置在导管下方的弧内，应提供提取桶。对于中间降液管的双溢流盘，提取出口可以布置在任何位置，角度，提取桶的深度應不小于出口直径的1.5-2倍，最小150是均匀的；⑥底部吸入口一般位于塔底盖的中间，分馏塔需要过滤器，其可以携带固体介质。塔底泵送出口的高度应满足底泵有效NPSH的要求；⑦仪表开度：液位计和液位调节器的开口应设置在便于监测和检查的位置，液位不应受进水液体的影响。

3 附塔管线的布置

应注意沿塔的管道布局：①应满足工艺管道和仪表工艺要求进行管道的布置；②管道布置应从塔顶到塔底进行规划，首先考虑自流管的位置和方向，然后是压力管和总管，最后考虑塔的底部和小直径管；③应考虑操作方便，每根管子应根据其起点和终点尽可能短，但必须满足管道的灵活性要求。

3.1 塔顶管的设计

精馏塔顶管道通常具有通风和安全阀入口和出口管道。通风管和安全阀出口管有两种形式的直接排放和封闭排放，顶部通风管通常安装在位于油气管道顶部的最高点。当在施工开始前的预热塔或预排气净化时，通风管可以直接用于排出塔中的蒸汽和油气，便于防火。精馏塔顶油气管道是塔顶与热交换或冷凝冷却设备之间的管道，管道直径大，应按低台阶要求布置，具有一定的灵活性。每根塔管的上部应设有承重支架，以防止喷嘴受到过大的应力。精馏塔顶部的石油和天然气管道通常不是隔热的，只有操作员靠近管道的地方才能进行防烫和隔热措施。当塔顶是双极冷凝过程时，顶管布置应使冷凝水可以分阶段流动。当使用热旁路来控制顶部压力时，热旁通管应尽可能地保持温暖。热旁通控制阀应放置在回水箱的上部，管道不应有袋形以避免液体积聚。

3.2 塔体侧管的设计

精馏塔体的侧管通常具有回流，进料，侧线提取，再沸器入口和回流管。为了防止阀门关闭后液体流动，上述管道上的阀门应直接连接到精馏塔体的开口。当入口材料管具有两个以上相同角度时，不应使用刚性连接，但应使用柔性连接。调节阀安装位置应靠近汽提塔，以确保在调节阀的阀门之前有一段液柱，并且液柱高度应符合工艺要求。

3.3 管道底部的设计

精馏塔底的工作温度通常很高，在设计底部管道时，灵活性应符合相关标准或规范。特别地，当底部抽吸管连接到泵时，管道应该短且弯曲较少，减小泵喷嘴上的力。底部的绘制线应该被引导到塔裙或底座的外侧，从塔底到泵底部的抽气管在水平管段上不应有袋形管，应逐步降低，以避免底泵产生气穴现象。

4 结语

侧面开发图除了方便布置喷嘴，管道，平台，管架外，还可以显示其他内容，所有与塔壁相关的内容可以在上面表达，这可以减少每个设计链接中的冲突和发生错误的概率，以及提高实验的速率和节省实验时间。

参考文献：

[1]杨振宁.乙烯精馏塔的配管设计[J].乙烯工业，2017，29 （03）：23-29+5.