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）

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xD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xn小于xF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xm小于xw为止，此时n+m-1即为分离操作所需的理论塔板数。

式中：F进料摩尔流量，xF进料摩尔浓度，q进料热力学状态，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，α精馏塔内的平均相对挥发度，yn+1精馏塔精馏段第n+1层塔板上气相中易挥发组分摩尔浓度，xn精馏塔精馏段第n层塔板上液相中易挥发组分摩尔浓度，ym+1精馏塔提馏段第m+1层塔板上气相中易挥发组分摩尔浓度，xm精馏塔提馏段第m层塔板上液相中易挥发组分摩尔浓度。

表1 MEG循环塔完整设计数据

查询PFD得正常进料时的数据。（见表1）

从表1可以看出TEG和TTEG的量较少，为便捷计算便记为MEG和DEG双组份精馏系统，那么则有：

表2 MEG循环塔简化设计数据

查物性表后通过内插法得MEG在112℃和166.5℃时饱和蒸汽压分别为4.257kpa、38.346kpa，DEG在112℃和166.5℃时饱和蒸汽压分别为0.443kpa、6.149kpa

经过取精馏段x0=xD，提馏段x0=xF使用Excel迭代计算得出：

表3 Excel逐板计算表

由xn＞xF,xm＞xW得出理论塔板数n+m-1=2+5-1=6层，其中精馏段2块，提馏段4块。

那么在6层理论塔板的情况下，按设计进料量在不同的进料浓度下塔底的MEG分布为：

表4 不同MEG浓度进料下的MEG循环塔塔数据

2 结语

由于MEG循环塔釜物料为DEG精制塔进料，DEG优级品MEG含量要求小于1500ppm，所以按要求DEG精制塔进料也就是MEG循环塔塔釜物料MEG含量也必须小于1500ppm。由表4可以得出MEG循环塔进料MEG浓度需控制在小于88%才可合格。

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