回流液从第一块塔板返回塔内。成品乙烯从塔板侧线出料，其乙烯纯度要求大于99．95%，大部分液体继续流向塔釜，经再沸器的丙烯加热成为蒸汽上升，与下降的液体接触分离，升至塔顶，如此反复。以乙烷为主的产品经塔釜排出，作为下一工段原料，要求乙烯含量小于0．5%。该塔的能耗系统由塔釜再沸器、塔顶冷凝器三部分组成[12]。
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图3.4 乙烯精馏塔工艺流程
该系统投运后使出料流量马上趋于平稳，且平均产量增加，产品乙烯中的浓度大约在0.04%左右，即乙烯浓度接近指标99．95％ ，塔底组分合格，达到很好地降低能耗、提高产量的目的。
乙烯精馏塔共有127层双溢流形式的浮阀塔盘,乙烯精馏塔有2个底部再沸器,2个侧线再沸器;1个用于回收不凝气中乙烯的冷凝器和2个塔顶冷凝器,从乙烯精馏塔塔顶出来的气体经冷凝器冷凝后,液相作为回流,少量不凝气返回裂解气压
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缩机。液态乙烯产品从乙烯精馏塔第9块塔板抽出,从乙烯精馏塔底部抽出乙烷。
产品质量控制采用灵敏板控制方式,第115块塔板的在线分析控制器通过与塔底再沸器(EA403A/B)的丙烯冷剂的流量控制器构成串级控制来实现产品的质量控制;为了防止乙烯产品的过量采出,塔顶回流量与侧线产品采出量采用比值控制(比例一般设为4∶1);回流罐液位与回流量构成串级控制;PIC-403控制进入回流冷凝器的冷剂量,PIC-404控制回流罐不凝气体的放空;侧线再沸器(EA603)的流量控制与再沸器的液位控制器进行低选,来控制进入换热器壳层的乙烯流量[13]。
乙烯精馏塔的操作和控制水平直接关系到乙烯产品的质量、收率和能量消耗。通常要求在保证塔顶乙烯产品控制在规定纯度的前提下,提高乙烯产量、降低塔底乙烯损耗和能耗。常规控制难以达到上述目的,因此,必须采取先进控制。乙烯精馏塔是精细分离塔，对产品质量要求严格，产品不合格将造成很大的经济损失。由于分离过程通道很长，对进料扰动及调节器输出存在很大的纯滞后与很长的响应时间，这就给控制带 来很大困难。又考虑到过程波动，往往要超规格运行而引至过量的冷剂消耗。控制系统改造中，采用前馈，大纯滞后补偿及直接质量反馈控制等先进控制技术，克服了进 料扰动，塔的干扰因素及惯性影响，使系统操作平稳，维持乙烯产品中乙烷含量在规定的最大允许值，保持塔底产品中乙烯浓度符合工艺要求。结果明显的节省冷剂用量及增加乙烯收率。
乙烯精馏塔工艺机理复杂,影响塔釜乙烷采出量的因素很多,一般精馏塔直接根据液位调节塔釜流量。但由于本乙烯精馏塔半径大,塔釜高度小,如果象一般精馏塔那样把液位控制在70%~80%,当液位降低时,会出现液位失控的情况,所以本塔液位一般控制在满液位。由于乙烯精馏塔液位为满液位液位可调范围太小,所以不能
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象一般精馏塔那样通过控制液位来调节塔釜采出流量。乙烯精馏塔压差是衡量乙烯精馏塔稳定的一个主要依据,液位升高则压差增大,所以选取压差作为间接指标,根据压差来调节塔釜采出量。影响乙烯精馏塔压差的因素很多,比如进料流量、塔釜液位、塔釜温度、灵敏板乙烯浓度等,这些因素相互耦合,互相影响。长期以来一直由现场操作人员凭经验判断影响压差的因素然后手动调节,若操作人员疏忽或经验不足会出现塔系不稳的情况。此外,乙烯精馏塔塔釜采出量的调节影响到裂解炉的平稳操作,不同操作人员的操作习惯不同,会对裂解炉造成不同程度的干扰[14]。
3.3 精馏塔工艺因数影响及系统维护 3.3.1工艺因数影响
(1)上升蒸汽和回流影响
在精馏塔内，上升蒸汽流量变化的响应是相当快的。由于上升蒸汽只需克服塔板上级薄覆盖的液相阻力，而塔内汽相蓄存量的变化在塔压控制一定时可忽略不计，因此上升蒸汽量的变化几秒钟内就可以影响到塔顶。
然而，从塔板下流的液相却有相当大的滞后。这是因为回流量增加时，首先要使积存在塔板上的蓄存量增加，然后在这增加的液体静压头的作用下，才使离开塔板的液相速度增加，因此对回流量变化的响应存在着滞后性
(2)组分滞后的影响
无论是改变再沸器加热量引起上升蒸汽变化还是由于回流的变化，均是通过对每块塔板上组分之间的平衡施加影响，最终才引起顶部产品或顶部产品组分浓度的变化。由于组分要达到静态平衡需要很长时间，因此尽管上升蒸汽量变化可以很快影响到塔顶组分浓度，但要使塔顶组分浓度变化达到一个新的平衡仍需花
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费相当常的时间。回流变化情况也是类似的，只是花费的时间更多。这就是说，塔板上的组分平衡要等到影响组分的液相或汽相流量稳定相当时间后才能建立。
组分滞后随着塔板上液相蓄存量的增加而增加，因而随塔板数的增加而增加，也随着回流比的增加而增加，因为回流比的增加，意味着塔板上蓄液量的增加。由于再沸器加热量的增加引起上升蒸汽量的增加，将会改善汽、液接触，从而使组分滞后减少[15]。
3.3.2故障分析及系统维护
图3.5为精馏塔故障发展曲线。精馏塔的故障情况，其主要故障有塔板效率低、塔底温度低、回流温度高和液泛等。
图3.5 潜在故障向功能故障发展的示意图
针对以上故障，应用γ射线现场扫描检测技术可以诊断和消除故障、优化操作条件和延长操作周期等，并且为炼油和化工企业指导生产提供重要数据或科学依据。
确定精馏塔检测周期及维修时间对精馏塔各个部件的监测周期的确定要依赖
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