سوالات متداول

الف) ما یک عملیات پیوسته سه برجی راه‌اندازی کردیم و یک برج متناوب نیز برای بهبود نرخ بازیابی و به حداقل رساندن اتلاف NMP اضافه کردیم. این برج‌ها، برج‌های آبگیری هستند: بیشتر آب از بالای برج خارج می‌شود و پایین برج وارد برج حذف نور می‌شود. برج حذف نور: اجزای سبک از بالای برج خارج می‌شوند و بستر برج وارد برج پالایش می‌شود. برج پالایش: NMP واجد شرایط برای برآورده کردن الزامات محصول از بالای برج تخلیه می‌شود و بستر برج وارد برج بچ می‌شود. برج متناوب: NMP بازیابی شده از بالای برج وارد مخزن مایع زائد می‌شود و بستر برج در بشکه‌ها بسته‌بندی شده و برای تصفیه به یک تولیدکننده واجد شرایط سپرده می‌شود.

الف) NMP متعلق به مایع کلاس C A است. ستون تقطیر ما تحت فشار منفی کار می‌کند. اگرچه دمای عملیاتی کاهش یافته است، اما دمای عملیاتی هنوز بالاتر از نقطه اشتعال NMP است. طبق مقررات، این دستگاه متعلق به دستگاه کلاس B است. با توجه به انواع دستگاه‌ها و خواص تجهیزات پشتیبانی، ما به چیدمان منطقی و سازگار برای برآورده کردن الزامات فاصله‌گذاری پیشگیری از آتش‌سوزی نیاز داریم.

الف) باید به طور جامع بر اساس قیمت محلول خوب NMP و محلول ضایعات NMP محاسبه شود. اگر اختلاف قیمت بین محلول خوب NMP و محلول ضایعات NMP با غلظت مشخص کم باشد، مدت زمان زیادی طول می‌کشد تا واحد بازیابی شود. اگر اختلاف قیمت زیاد باشد، زمان بازگشت کوتاه‌تر خواهد بود. با توجه به اختلاف قیمت فعلی، زمان بازیابی حسابداری ما عموماً ۱ تا ۱.۵ سال است.

الف) به طور کلی به دو حالت تقسیم می‌شود: ۱. روشن کردن ماشین برای اولین بار زمان زیادی می‌برد، زیرا مواد موجود در سیستم باید به طور کامل تعویض شوند. این بار حدود دو هفته طول می‌کشد تا محصولات واجد شرایط تولید شوند. ۲. پس از راه‌اندازی، محصولات واجد شرایط را می‌توان در ۱۰ تا ۱۲ ساعت تولید کرد.

الف) در عملکرد هر ستون تقطیر، فشار برج باید در محدوده مشخص شده کنترل شود تا سایر پارامترها بر اساس آن تنظیم شوند. نوسان بیش از حد فشار برج، تعادل مواد و تعادل گاز-مایع کل برج را از بین می‌برد و باعث می‌شود محصولات کیفیت مورد نیاز را نداشته باشند. بنابراین، بسیاری از ستون‌های تقطیر اقدامات خاص خود را برای اطمینان از پایداری فشار برج در محدوده مناسب دارند.

برای فشار برج فشار، عمدتاً دو روش تنظیم زیر وجود دارد:
۱. وقتی کندانسور بالای برج، کندانسور باشد، فشار برج عموماً توسط بازیابی فاز گاز تنظیم می‌شود. وقتی سایر شرایط بدون تغییر باقی بمانند، بازیابی گاز افزایش و فشار برج کاهش می‌یابد؛ تولید گاز کاهش و فشار برج افزایش می‌یابد.
۲. وقتی کندانسور بالای برج، یک کندانسور پر باشد، فشار برج عمدتاً توسط مقدار مبرد تنظیم می‌شود که معادل تنظیم دمای مایع رفلاکس است.
با فرض ثابت بودن سایر شرایط، دمای مایع رفلاکس و فشار برج با افزایش دوز مبرد کاهش می‌یابد. اگر مقدار مبرد کاهش یابد، دمای مایع رفلاکس افزایش یافته و فشار برج نیز بالا می‌رود.

برای کنترل فشار ستون تقطیر در خلاء، عمدتاً دو روش زیر وجود دارد:
۱. هنگامی که از پمپ خلاء الکتریکی برای خلاءسازی استفاده می‌شود، شیر تنظیم‌کننده روی خط برگشت پمپ خلاء نصب می‌شود و میزان استخراج گاز خروجی سیستم با باز شدن شیر تنظیم‌کننده تنظیم می‌شود و در نتیجه درجه خلاء برج تنظیم می‌گردد.

برای کنترل فشار برج خنک کننده اتمسفریک، عمدتاً سه روش زیر وجود دارد:
۱. وقتی پایداری فشار بالای برج زیاد نباشد، نیازی به نصب سیستم کنترل فشار نیست و باید یک خط لوله به اتمسفر روی تجهیزات تقطیر (کندانسور یا مخزن رفلاکس) نصب شود تا اطمینان حاصل شود که فشار در برج نزدیک به فشار اتمسفر است.
۲. وقتی پایداری فشار بالای برج زیاد باشد یا مواد جدا شده نتوانند با هوا تماس پیدا کنند، می‌توان از روش کنترل فشار بالای برج استفاده کرد.
۳. فشار بخار کف برج را با تنظیم مقدار بخار گرم شده در کف برج تنظیم کنید.

الف) دمای کتری با توجه به فشار کتری و ترکیب مواد تعیین می‌شود. در فرآیند اصلاح، تنها با حفظ دمای کتری مشخص شده می‌توان کیفیت محصول را تضمین کرد. بنابراین، دمای کتری یکی از شاخص‌های مهم کنترل در عملیات تقطیر است.

وقتی دمای کتری تغییر می‌کند، معمولاً با تغییر مقدار بخار گرم‌کننده در کتری تبخیر، دمای کتری به حالت عادی تنظیم می‌شود. وقتی دمای کتری کمتر از مقدار مشخص‌شده باشد، باید مقدار بخار افزایش یابد تا میزان تبخیر مایع کتری افزایش یابد، به طوری که محتوای اجزای سنگین در مایع کتری نسبتاً افزایش یابد، نقطه حباب بالا رود و دمای کتری افزایش یابد.

وقتی دمای کتری بالاتر از مقدار مشخص شده باشد، باید مصرف بخار کاهش یابد تا تبخیر مایع کتری کاهش یابد، به طوری که محتوای اجزای سبک در مایع کتری نسبتاً افزایش یابد، نقطه حباب کاهش یابد و دمای کتری پایین بیاید.

دلایل زیادی برای نوسان دمای کتری وجود دارد. وقتی فشار برج به طور ناگهانی افزایش می‌یابد، دمای کتری بالا می‌رود و سپس دوباره کاهش می‌یابد. دلیل این امر این است که افزایش دمای کتری ناشی از افزایش فشار است که منجر به افزایش نقطه حباب در کتری می‌شود. بنابراین، مقدار بخار در حال افزایش در برج افزایش نمی‌یابد، بلکه به دلیل افزایش فشار کاهش می‌یابد. به این ترتیب، تبخیر اجزای سبک در مایع مخلوط برج و کتری کامل نمی‌شود که منجر به کاهش نقطه حباب کتری می‌شود و در نتیجه دمای کتری نیز کاهش می‌یابد.

برعکس، وقتی فشار برج ناگهان افت می‌کند، بخار بالارونده در برج به دلیل کاهش فشار برج افزایش می‌یابد و در نتیجه سطح مایع در کف برج به سرعت پایین می‌آید، به طوری که اجزای سنگین ممکن است به بالای برج آورده شوند. با سنگین‌تر شدن اجزای موجود در مایع دیگ، نقطه حباب مایع دیگ افزایش می‌یابد و دمای دیگ نیز افزایش می‌یابد. از این نظر، فشار برج عامل مهمی است که باعث تغییر دمای دیگ می‌شود. بنابراین، تنها با کنترل اولیه فشار برج در شاخص مورد نیاز می‌توانیم دقیقاً بدانیم که آیا دمای دیگ الزامات فرآیند را برآورده می‌کند یا خیر، در غیر این صورت منجر به عملکرد نادرست خواهد شد. دمای دیگ نیز با افزایش غلظت اجزای سبک در خوراک کاهش و با افزایش غلظت اجزای سنگین افزایش می‌یابد. علاوه بر این، وجود آب در دیگ، مسدود شدن برخی لوله‌ها توسط پلیمریزاسیون مواد در دیگ تبخیر، نوسان فشار بخار گرمایش، خرابی شیر تنظیم و از بین رفتن تولید متعادل مواد، همگی می‌توانند باعث نوسان دمای دیگ شوند. وقتی دمای کتری نوسان می‌کند، علل نوسان باید بررسی و برطرف شوند.

خروجی در بالای برج خیلی کم است، که باعث می‌شود اجزای سبک به دیگ برج فشار وارد کنند و باعث افت دمای دیگ شوند. در این زمان، اگر استخراج در بالای برج افزایش نیابد، صرفاً افزایش مقدار بخار گرمایشی در دیگ برج نه تنها هیچ تأثیری بر دمای دیگ نخواهد داشت، بلکه در موارد جدی باعث سیل نیز می‌شود. مثال دیگر این است که لوله‌های دیگ تبخیر به دلیل پلیمریزاسیون مواد مسدود شده‌اند که باعث افت دمای دیگ می‌شود. در این زمان، تجهیزات باید برای تعمیر و نگهداری متوقف شوند.

الف: نسبت رفلاکس با توجه به الزامات جداسازی مواد اولیه تعیین می‌شود.

نسبت رفلاکس خیلی بزرگ یا خیلی کوچک بر اقتصاد عملیات تقطیر و کیفیت محصولات تأثیر می‌گذارد. افزایش نسبت رفلاکس می‌تواند غلظت اجزای سبک را در محصول بالایی افزایش دهد، اما ظرفیت تولید برج را کاهش می‌دهد و همچنین مصرف انرژی سرمایی در بالا و حرارتی در پایین برج را افزایش می‌دهد.

در عملکرد عادی، باید نسبت رفلاکس مناسبی را حفظ کنیم و برای بهترین تأثیر اقتصادی با فرض تضمین کیفیت محصول تلاش کنیم. تنها زمانی که شرایط تولید عادی برج آسیب دیده یا کیفیت محصول نامناسب باشد، می‌توان نسبت رفلاکس را تنظیم کرد. به عنوان مثال، محتوای اجزای سنگین در محصول نهایی افزایش می‌یابد و کیفیت کاهش می‌یابد، بنابراین نسبت رفلاکس باید به طور مناسب افزایش یابد. بار (نرخ تغذیه) برج خیلی کم است. برای اطمینان از افزایش سرعت بخار در برج، نسبت رفلاکس باید به طور مناسب افزایش یابد.

الف) چندین روش برای تنظیم نسبت رفلاکس وجود دارد:
۱. برای افزایش نسبت رفلاکس، تولید بالایی را کاهش دهید.
۲. وقتی کندانسور بالای برج، کندانسور باشد، می‌توان مقدار مبرد بالای برج را افزایش داد تا حجم میعانات و نسبت رفلاکس افزایش یابد.
۳. اگر در مخزن ذخیره‌سازی میانی حاوی مایع رفلاکس، رفلاکس اجباری وجود داشته باشد، جریان رفلاکس می‌تواند به‌طور موقت افزایش یابد تا نسبت رفلاکس بهبود یابد، اما مخزن ذخیره‌سازی رفلاکس نباید تخلیه شود.

الف) اختلاف فشار برج عامل اصلی اندازه‌گیری بار گاز در برج است و همچنین یکی از نشانه‌های مهم برای قضاوت در مورد متعادل بودن تغذیه و تخلیه عملیات تقطیر است. در شرایطی که تغذیه و تخلیه در تعادل باشند و نسبت رفلاکس ثابت باشد، اختلاف فشار برج اساساً بدون تغییر باقی می‌ماند.

وقتی تعادل طبیعی مواد از بین برود، یا دما و فشار در برج تغییر کند، سرعت بخار در حال افزایش در برج تغییر می‌کند و ارتفاع آب‌بندی مایع سینی تغییر می‌کند که باعث اختلاف فشار در برج می‌شود.

در عملیات اصلاح، سه روش رایج برای تنظیم دلایل تغییر اختلاف فشار برج وجود دارد:
۱. تحت شرایط نرخ تغذیه ثابت، اختلاف فشار برج با نرخ استخراج فاز مایع در بالای برج تنظیم می‌شود. وقتی محصولات بیشتری تولید می‌شوند، سرعت بخار بالارونده در برج کاهش می‌یابد و اختلاف فشار در برج کم می‌شود. با کاهش بازیابی، سرعت بخار بالارونده در برج افزایش می‌یابد و اختلاف فشار در برج بیشتر می‌شود.
۲. تحت شرایط تولید ثابت، اختلاف فشار برج با نرخ تغذیه تنظیم می‌شود. نرخ تغذیه افزایش می‌یابد و اختلاف فشار برج نیز بیشتر می‌شود؛ وقتی نرخ تغذیه کاهش می‌یابد، اختلاف فشار برج نیز کاهش می‌یابد.
۳. در محدوده مجاز توسط شاخص فرآیند، اختلاف فشار برج با تغییر دمای دیگ تنظیم می‌شود. با افزایش دمای دیگ، اختلاف فشار برج افزایش می‌یابد؛ هنگامی که دمای دیگ کاهش می‌یابد، اختلاف فشار برج کاهش می‌یابد.

برای تغییرات اختلاف فشار ناشی از مشکلات تجهیزات، باید آنها را مطابق با مشکلات خاص درمان کنیم و در موارد جدی برای تعمیر و نگهداری متوقف شویم.

الف) دمای بالای برج عامل مهمی در تعیین کیفیت محصولات بالای برج است. با فرض فشار ثابت برج، محتوای اجزای سنگین در محصول بالایی افزایش می‌یابد و با افزایش دمای بالای برج، کیفیت کاهش می‌یابد.

دو روش اصلی برای تنظیم دمای بالای برج وجود دارد: یکی ثابت کردن جریان برگشتی و تنظیم دمای برگشتی؛ و دیگری ثابت کردن دمای برگشتی و تنظیم جریان برگشتی. با توجه به افزایش روزافزون تجهیزات تولید در مقیاس بزرگ، با توجه به پایداری تولید، روش تنظیم جریان برگشتی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است.

روش‌های خاص برای تنظیم دمای بالای برج به شرح زیر است:
۱. کنترل دمای بالا با جریان برگشتی. وقتی جریان برگشتی افزایش می‌یابد، دمای بالا کاهش می‌یابد، که اغلب زمانی استفاده می‌شود که بالای برج یک کندانسور کامل باشد.
۲. هنگامی که مبرد مورد استفاده در بالای برج در حین انتقال حرارت تغییر فاز می‌دهد، می‌توان دمای بالای آن را با تنظیم آبشاری فشار تبخیر و دمای بالای مبرد کنترل کرد. هنگامی که فشار تبخیر کاهش می‌یابد، دمای تبخیر مربوطه نیز کاهش می‌یابد و باعث کاهش دمای بالای آن می‌شود. این روش می‌تواند جریان برگشتی را هنگامی که کندانسور بالای برج یک کندانسور است تغییر دهد. هنگامی که کندانسور بالای برج اثر فوق سرمایشی دارد، می‌توان از آن برای تغییر دمای رفلاکس نیز استفاده کرد.
۳. وقتی مبرد در بالای برج در حین انتقال حرارت تغییر فاز نداشته باشد، می‌توان دمای بالای برج را با تنظیم آبشاری جریان مبرد و دمای بالای برج کنترل کرد. اگر دبی جریان افزایش یابد، دمای بالای برج کاهش می‌یابد. این روش نه تنها می‌تواند مقدار رفلاکس را تغییر دهد، بلکه دمای رفلاکس را نیز تغییر می‌دهد.
۴. دمای بالا را با سطح تبادل حرارت کندانسور بالایی تنظیم کنید. افزایش سطح مایع خنک‌کننده، سطح تبادل حرارت را افزایش و دمای بالا را کاهش می‌دهد. این روش نه تنها می‌تواند مقدار رفلاکس را تغییر دهد، بلکه دمای رفلاکس را نیز تغییر می‌دهد.
۵. وقتی غلظت مواد در بخش اصلاح نسبتاً زیاد باشد، دمای بالا را می‌توان با اختلاف دمای بین دو صفحه تنظیم کرد. با افزایش اختلاف دما، حجم مایع برگشتی افزایش و دمای بالا کاهش می‌یابد.

الف) در طول راه‌اندازی و عملکرد عادی ستون تقطیر، دمای کتری افزایش نمی‌یابد.

در فرآیند گرم شدن در هنگام راه اندازی، دلایل عدم افزایش دمای کتری ممکن است موارد زیر باشد:
۱. تله بخار (یا شیر تخلیه) سیستم گرمایشی از کار افتاده است.
۲. شیر برگشت آب ایستگاه پمپاژ باز نیست.
۳. بخار کندانس شده در کتری گرمایشی تخلیه نشده است و بخار را نمی‌توان اضافه کرد.
۴. مقدار زیادی آب در مواد کف برج وجود دارد (آب با مواد قابل امتزاج نیست، بنابراین برای سیستم آب NMP مناسب نیست)؛
۵. ساختار غیرمنطقی تجهیزات، گردش مایع کتری را مختل می‌کند.
۶. به دلیل عملکرد نادرست (گرمایش در دیگ گرمایش خیلی دیر انجام شده یا مقدار تغذیه خیلی زیاد و شدید است)، جزء سبکی که به دیگ برج برمی‌گردد خیلی زیاد است و افزایش دمای دیگ به حالت عادی برای مدتی دشوار است، به خصوص برای برج با تغذیه مایع با دمای پایین که به راحتی اتفاق می‌افتد. در این زمان، باید میزان تغذیه و ترکیب خوراک تغییر کند یا تولید بالا برای تنظیم عملکرد افزایش یابد.

در حالت عادی، دلایل عدم افزایش دمای کتری می‌تواند موارد زیر باشد:
۱. لوله گردش مایع دیگ گرمایشی پایینی مسدود شده است، به طوری که مایع دیگ گردش نمی‌کند.
۲. مواد موجود در ریبویلر کک‌سازی یا مسدود شده‌اند.
۳. شیر تخلیه آب از کار افتاده است.
۴. ترکیب کتری برجی خیلی سنگین است و عامل گرمایشی موجود نمی‌تواند مایع کتری را تا نقطه حباب گرم کند و در نتیجه گردش مایع کتری روان نیست.
۵. فشار ماده گرمایشی در دیگ بخار کاهش می‌یابد؛
۶. سطح مایع کتری خیلی کم یا خیلی زیاد است.