马守涛

(中国石化青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室，山东青岛 266104)

精馏过程是化学工业中应用最广泛的分离技术之一，但因其操作常处于高温高压状态，且内部待分离的混合物一般是易燃易爆、有毒有害、腐蚀性强的化合物，故精馏过程存在较多安全隐患。任何单元设备的故障都可能使精馏系统偏离正常操作状态，进而引发安全事故。美国著名化工专家H.Z.Kilter曾统计过精馏过程中所出现的297起事故，故障原因分类见表1。从表1可以看出，引起精馏过程故障因素众多，深入了解引起故障的原因并对精馏过程进行安全优化与智能调控对精馏装置的安全运行具有重要意义。

表1 精馏过程故障原因与统计[1，2]

1 研究现状

1.1 动态建模在精馏过程中的应用现状

工业上为保证精馏过程的安全运行，常在塔顶设计安全阀以防止精馏塔的超压运行。而利用安全联锁控制系统紧急停车取代安全阀泄放操作，可大幅度减少泄放负荷。当精馏塔内超压时，利用安全联锁控制系统快速关闭蒸汽阀、进料阀和回流阀，使系统回到安全状态，也是目前工业上常用的预防超压措施。然而，关闭精馏塔的所有能量输入后，塔板往往会出现严重的漏液现象，塔顶大量轻组分液相快速回流到塔底，与相对高温的重组分液相混合后再次蒸发，造成塔压的二次升高，可能超过塔的最大允许工作压力。因此，在设计精馏系统的各设备时，应当考虑压力瞬时变化所能达到的最大值。……