常减压装置生产技术水平调查
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常减压装置
摘要:常减压装置在炼油厂的地位不容轻忽、相当重要,常减压装置的经济性关系着全厂的经济效益。
常减压蒸馏技术的改良会对炼厂带来极大的阻碍,因此本报告着重从常减压蒸馏技术、设备、操纵等方面入手,介绍了国内外蒸馏技术、设备等领域的改良;简单介绍了电脱盐、防腐技术对常减压装置运行的阻碍;分析了我国常减压蒸馏装置目前运行情形、存在问题、进展方向;对照分析了中国石油常减压蒸馏装置和国外同类装置的一些具体指标,指出了中国石油常减压装置以后的进展方向。
1 概述
作为炼油厂原油加工的第一道工序,常减压蒸馏技术水平的高低直接关系着后续装置的质量、收率和经济效益,常减压蒸馏对炼油加工方案优化和经济效益的基础地位可不能受到动摇。
近20年来在环境爱惜和猛烈竞争的压力下,美国、日本、加拿大和西欧等发达国家及地域关闭了许多炼油厂。
1980年美国有303座炼油厂,常减压装置加工能力为923Mt/a;1983年到1995年,美国51座炼油厂关闭,常减压装置加工能力减少a;1995年到2000年,美国关闭17座炼油厂;2000年到2003年初又减少21座,占世界炼油厂减少总数的%(见表1)[1-3]。
尽管这种趋势仍然在继续,可是美国常减压装置的总加工能力并无降低反而增加了,这说明在关闭一部份中小型炼厂的同时,竞争力较好的一些大型炼油厂取得了扩建,炼厂平均规模有所增加,由1983年a增至2003年a。
世界17大炼厂(表2)合计炼油能力约占全世界722家炼厂总炼油能力的%,美国目前10大公司拥有美国80%的炼油能力,2003年后这种趋势还会延续,估量到2021年美国大型炼厂更为集中,总数将要减少到6家以下。
常减压蒸馏装置数量不断减少、装置能力不断扩大,这种趋势在日本、加拿大、西欧等国都有相同表现。
这些国家炼油加工能力都在90年代中期降到了最低点,尔后又慢慢上升,常减压装置数量一直呈减少趋势,可是平均规模不断增加。
例如日本炼厂常减压蒸馏平均规模就由1983年a增加至2001年a。
和美、欧、日等发达国家和地域的情形有所不同,亚太地域的炼油能力最近几年来有了迅速增加,尤以韩国最为突出。
1964年韩国才在蔚山建成第一座炼油厂,那时规模仅为a,尔后即快速进展,目前炼油能力已达128Mt/a。
其6个炼油厂中,除1个规模较小的润滑油厂外,其余5个炼油厂平均规模为a,居世界第一名。
在全世界最大的10个大型炼油厂中韩国占了3个,别离为SK公司的蔚山炼厂(a)、LG-Caltex公司的丽水炼厂(a)和双龙公司的汶山炼厂
(a)。
印度、沙特、科威特、伊朗、越南等亚洲国家炼油能力仍维持迅速增加趋势,这一切使得亚洲地域油品市场的竞争日趋猛烈。
随着亚太地域石油产品需求的增加[4],相较世界其他地域以后数年亚太地域原油加工能力增加趋势会更为明显。
依照预测,从2005年起亚太地域原油增加的要求大部份需要依托入口来知足。
表1 近几年世界要紧国家炼油厂数量和加工能力转变情形[1-3]
国家2000年初2001年初2002年初2003年初
炼厂数加工能力(万吨/年) 炼厂数炼厂数炼厂数加工能力(万吨/年) 美国154 82705 152 143 133 83116
前苏联64 48808 59 42 42 27177
日本35 24988 35 35 34 25834
中国95 21734 97 95 95 22640
韩国 6 12700 6 6 6 12800
意大利17 11703 17 17 17 11504
德国17 11376 17 17 17 11335
印度17 9288 17 17 17 10673
加拿大22 9558 21 21 21 9917
法国14 9509 13 13 13 9517
巴西13 8916 13 13 13 9325
英国11 8923 11 11 11 8942
沙特阿拉伯8 8550 8 8 8 8725
新加坡 4 6275 3 3 3 6292
表2 世界加工能力a以上规模的炼厂[3]
排序公司名称地点加工能力/Mt. a-1
1 帕拉瓜纳炼油中心委内瑞拉法尔孔
2 SK 公司韩国蔚山
3 LG-Caltex公司韩国丽水
4 EXXONMOBIL 公司新加坡裕廓/亚逸查湾岛
5 印度信任石油公司印度贾姆纳加尔
6 荷文沙公司维尔京群岛圣克鲁瓦
7 EXXONMOBIL公司美国德克萨斯州贝汤
8 双龙公司韩国汶山
9 EXXONMOBIL公司美国巴吞鲁日
10 科威特国家石油公司科威特艾哈迈德
11 俄罗斯投资公司俄罗斯安加尔斯克
12 BP 美国德克萨斯城
13 BP 美国怀亭
14 壳牌东方石油公司新加坡布库怀廷
15 伊朗国家石油公司伊朗阿巴丹
16 沙特阿拉伯石油公司沙特拉比赫
17 荷兰炼制公司荷兰欧洲港
注:加工能力均按1b/cd折合50t/a换算。
从世界范围看,石油加工能力多余已是存在已久的问题,短时刻内难以全然解决。
因此,
以后整体上原油加工能力可不能有大的增加。
近几年,世界原油加工量、炼厂数和平均规模整体转变不大。
1999年,世界常减压蒸馏加工量为4,070Mt/a,炼厂总数为756座,平均规模为a;2002年,世界常减压蒸馏加工量为4,058Mt/a,炼厂总数为732座,平均规模为a。
世界原油总加工能力转变不大,可是炼油厂数量在持续减少,炼油厂平均规模继续提高(见表3),超过a的炼厂数增加到17座。
依照有关会议(Hart Downstream Energy Service’s World Refining and Fuel Analysis)的分析预测,全世界原油和天然气液体产量将从2000年的7450万b/d增加到2021年的9850万b/d[4]。
表3 2000年后世界原油加工能力及炼油厂平均规模转变
年份炼厂数原油加工能力(亿吨/年)炼油厂平均规模(万吨/年)2000年初756 539
2001年初742 548
2002年初732 554
2003年初722 567 我国2002年原油自产量为亿吨,比2001年增加了418万吨,增加了%;原油出口量为721万吨,比2001年下降了%;原油入口量由2001年的6026万吨增加到2002年的6941万吨,增加率为%[5]。
图1 2002年中国常减压装置加工量组成[5]
2002年全国常减压蒸馏装置总加工能力约为亿吨,总加工量约为亿吨,负荷率为%;加工量比2001年增加约965万吨,增幅为%。
其中,中国石化完成加工量亿吨,占全国加工总量的%,同比增加%;中国石油完成加工量8773万吨,占全国加工总量的%;其余%为地址企业加工(图1)[5]。
为了知足国民经济进展的需要,全国原油加工量和要紧产品产量将会适当增加。
估量2003年全国原油总加工量约为亿~亿吨,加工量比2002年增加约500万~1000万吨,增幅为%~%。
近几年来,常减压蒸馏运行中存在的问题仍然受到重视,新的有效技术和高效设备仍然取得不断的开发和应用。
技术进展大多是在工艺加工流程、设备结构及优化操作等方面,从而在知足生产方案、产品质量的前提下取得高拔出率,低能耗的成效。
具体在节能方面,国际上普遍采纳原油预闪蒸(初馏)流程、窄点技术优化换热流程、提高换热终温、运算机优化塔中段回流取热等技术。
2 常减压蒸馏装置技术进展特点
常减压蒸馏技术的不断创新
蒸馏是最经常使用的分离技术,蒸馏需要消耗大量的能量,通常占装置操作费用的50%以上。
现代蒸馏技术的要紧原理长期以来没有转变,全世界众多科研人员对蒸馏技术作了大量研究,但在工业蒸馏方面并无取得重大进展,研究工作要紧集中在局部改良。
强化原油蒸馏技术
强化原油常压蒸馏及减压蒸馏进程在国外已经工业化。
强化蒸馏即为加剂强化蒸馏,其基础思想是把石油看做胶体分散系统,通过向原料油中加入添加物(活化剂)来改变系统的状态,强化原油加工进程,提高拔出率。
强化蒸馏添加剂是技术核心,工业应用的添加剂应有以下要求:在原料中具有良好的分散性;沸点应不低于原料油的初馏点;无需对工业装置进行大的改动即可进行添加剂的添加;廉价易患,用量少;无迫害污染,不侵蚀设备等。
目前国内外对强化蒸馏添加剂的研究现状要紧有两类:一类是单一的富含芳烃的添加剂,这种添加剂一样为炼油厂或化工厂的副产物,如裂解焦油、催化裂化回炼油、催化重柴油、糠醛精制抽出油、重整抽余油处置物等。
另一类是复合活性添加剂,一样为各类表面活性物质,大多数为含氧化合物,如高级脂肪醇、合成脂肪酸等。
目前国外研究已从利用单一的富含芳烃的添加剂进展到利用复合添加剂。
在原油中加入某种具有表面活性和分散性的高芳香性物质,即可使轻质油收率增加1%~4%,减压馏分油增加率可高达15%(占原料)。
在西西伯利亚原油中加入最正确量抽出油,2%庚烷溶液中分散颗粒的平均统计尺寸从147 nm降至130nm,减压馏分油收率在可比条件下增加7%(质量分数,下文同)。
进行过的具体实验如下:
在原油中加入裂解焦油。
在哈萨克斯坦曼格拉克原油中加入1%裂解焦油使其活化,使汽油、柴油馏分和减压馏分油别离提高%、%和%。
将此原油与哈萨克斯坦马尔登什克原油按最正确比例3:2混合,所得汽油、柴油馏分和减压馏分油别离增加%、%和%。
在常压时加入合成表面活性剂,减压时加入催化重瓦斯油。
在某一炼厂加工的西西伯利亚原油中加入合成(高级脂肪醇C12~C14和C16~C20)表面活性物质,均使轻质馏分油收率有所增加,后者比前者加入量少,但后者汽油馏分收率提高5%。
常压渣油中加入催化裂化重瓦斯油取得较好成效。
在原油中加入润滑油馏分、润滑油精制抽出油、催化重瓦斯油、芳烃浓缩物>C l0馏分等。
在原油中加入上述组分,亦可取得增产轻质油的成效。
国内复合活性添加剂研究尚处于实验时期,单一的富含芳烃的添加剂在工业上已有应用。
由于强化蒸馏技术适用于芳香基、环烷基、中间基和石蜡基原油,因此对我国的大庆、成功原油等一样适用。
最近几年来,我国许多单位都进行了这方面的研究,并取得了必然的成绩。
茂名石化公司采纳减四线糠醛抽出油作活化剂强化减压蒸馏进程的研究结果说明:对大庆重油加入活化剂%,减压蜡油增加5%;关于成功原油,加入活化剂%,减压蜡油增加%。
燕化公司炼油厂采纳糠醛抽出油强化大庆重油减压蒸馏进程的研究说明,在大庆原油中加入%~%的活化剂,可使500℃前总拔出率提高%~%(净增加1~2个百分点)。
另据报导,由齐鲁石化公司研究院与华东理工大学合作,强化蒸馏研究取得冲破性进展,工业应用实验通过了集团公司技术鉴定。
总之,通过强化蒸馏技术提高馏分油收率,无需增加设备投资,工艺操作条件也大体不变,活化剂可从炼油副产品中当场取材,廉价易患,经济效益显著,对设备、产品及环保均无不良阻碍。
该技术具有工业化的应用价值,值得在国内炼厂常减压装置中进行实验和推行,是一项适合我国国情的重油加工技术。
深度切割减压蒸馏
Mobil公司深度切割减压蒸馏(DCVD)要紧目的是提高减压瓦斯油产率和瓦斯油的精准分离[6]。
其大体原理是在减压液体渣油夹带的同时在减压闪蒸达到最低的压力和最高的温度。
1998年Mobil公司就已在4座润滑油型炼油厂采纳DCVD以提高润滑油馏分产率和质量,在9座炼油厂采纳该技术生产更清洁的裂化油料。
在一座溶剂法乳化液型炼油厂中,DCVD 将渣油切割点提高了40℃,VGO产率提高了%,VGO馏分的重叠度减少了30℃。
采纳该技术,Mobil公司生产出优质船用发动机油、工业循环油和齿轮油。
在另一座润滑油-加氢裂化炼油厂中,DCVD将减压塔能力提高20%,从而提高了HVGO产率。
渐次蒸馏
ELF和TECHNIP一起开发了渐次蒸馏技术(Progressive distillation),其原理是将常规原油蒸馏同时分离汽、煤、柴油各类馏分,改成将上述馏分按顺序进行慢慢分离。
利用三个塔持续预闪蒸,第一次为干式闪蒸,分馏出80~90℃的轻汽油。
塔底油去第二闪蒸塔,此塔为湿式操作,生产出实沸点为90~120℃的中石脑油。
塔底油换热后送至主常压塔,生产出重石脑油、煤油、轻重常压瓦斯油等。
常压塔底重油加热后进入减压塔,分出轻、重瓦斯油和585℃深切割减压渣油。
这种工艺流程的特点是仅用一台加热炉,设计均采纳传统设备,能耗低于常规装置。
其最大优势是节能和装置脱瓶颈。
德国Mider公司建在德国东部Leuna的1073万t/a炼油厂采纳了该技术,并于1997年末动工投产。
这是一套环保型先进炼厂,一个操作良好的一般常压蒸馏装置,其能耗约为2%(按
燃料油当量),而渐次蒸馏装置那么仅为%左右(燃料、电、蒸汽均包括在内)。
对a的常减压装置,加工阿拉伯轻油和重油时,一次能耗总量别离为燃料/100t原油和燃料/100t原油。
在不增加加热炉条件下,装置能力可提高20%~30%。
里纳斯蒸馏技术
一般薄膜蒸馏尽管具有许多引人注目的优势——结构简单、流阻很小、分离良好,但在所有的蒸馏方式中,薄膜蒸馏的理论塔板高度最小(约5mm),蒸汽流速只能在1m/s左右,且在高蒸汽速度的情形下,薄膜是不均匀的,传热传质也不稳固,结果损害了分离成效,使得薄膜蒸馏的优势难以实现,因此薄膜蒸馏的应用十分有限。
俄罗斯里纳斯蒸馏技术(Linas—Tekhno公司的新薄膜蒸馏技术)解决了一般薄膜蒸馏的要紧难题,里纳斯公司将其称为21世纪的蒸馏技术,以为是真正的蒸馏技术冲破,而且以为里纳斯技术将会改变炼油和化学工业的面貌,小巧的里纳斯蒸馏塔将在假设干年后取代庞大的传统蒸馏塔。
里纳斯蒸馏技术的工业应用具有以下特点[7]:
(1)蒸馏塔内设置稳固的蒸馏膜,塔内蒸汽流速高达~2m/s;蒸馏塔内的传质和传热进程能够与分离化合物的物理性质彼此适应;
(2)回流进程在蒸馏塔内进行;塔内所有蒸发出来的馏分经冷凝后在蒸馏罐内直接取得最终产物;
(3)与传统的塔盘塔和填料塔相较,蒸馏塔高度可降低3~10倍,塔内分离物质的容量可减少50~100倍,从而可大幅降低建设和设备费用;总能耗降低10%;操作、清洗和维修费用比一样蒸馏塔低50%;制造、运输和装配费用大大降低;
(4)精馏进程的停留时刻仅为2~60秒;
(5)能够分离热不稳固化合物;
(6)工艺放大简单;抗震好;靠得住性高,不需要复杂的自动化操纵系统。
第一次工业应用是在俄罗斯安加尔斯克化工厂,蒸馏塔高度只有,已持续运转3年,未显现任何蒸馏问题。
里纳斯技术公司应用该蒸馏技术又建造了一座工业化炼油厂,称之为SMR-10,规模为1万t/a,位于俄罗斯米阿斯(Miass)。
事实上这是一座微型炼油厂,对里纳斯技术公司来讲,要紧目的是在工业化运转中演示和证明里纳斯技术的各类优势。
SMR-10炼油厂没有传统的塔盘塔和填料塔,只用一座里纳斯蒸馏塔,已经成功运转8个月,生产出合格的汽油、柴油和渣油。
采纳里纳斯技术的SMR-10炼油厂和一般炼油厂的技术参数对照如表4所示[7]。
[7]
类型SMR-10 普通
加工能力10000t/a 7000t/a
进料原油原油
有用产品收率>m % >m%
压力
装置重量(塔+加热炉+蒸发器) (塔)
塔高10 m
塔直径500 mm 520 mm 加热炉消耗13~24kg/h ~22kg/h
耗电8kW 27kW
操作条件-55℃~(+55) -30℃~(+55)
操作方式连续连续
全填料干式减压蒸馏
该工艺流程是国外二十世纪七十年代慢慢进展起来的,其特点是在塔和炉内不注入水蒸汽,通过塔顶采纳的三级抽暇冷凝冷却系统,使减压塔的进料段和减压炉出口取得较高的真空度,在较低的操作温度下完成相同的减压拔出率。
减压塔内件采纳了处置能力高、压力降小、传质传热效率高的新型、高效金属填料及相应的液体散布器,有利于提高减压馏分油的收率并降低装置消耗。
关于生产润滑油组分的减压塔,采纳干式减压蒸馏,由于减压炉出口炉温的降低能使润滑油组分的质量取得改善。
高真空薄膜蒸馏技术
英国Uffington、瑞士Buss、法国Buss-SMS公司合作,采纳高真空薄膜蒸馏深拔增产作为FCC进料的重减压瓦斯油。
结果证明,高真空薄膜蒸馏可多回收50%~60%重质馏分油,其沸程为550~570℃,且金属和沥青质含量低。
3种原油实验说明,所产重质馏分油适宜作催化裂化原料、润滑油原料或生产石蜡的原料。
这一技术已在石油化工中得以验证。
该薄膜蒸馏的界区内投资为55~85美元/t,现已建成14万t/a加工装置。
投资回收期取决于炼厂类型和所加工的原油种类,一样为2~5年之间。
减压塔分段抽真空新工艺
减压深拔的关键取决于减压塔进料段蒸发层尽可能高的操作温度和低残压(或高真空)。
高的操作温度受油种裂解性能限制外,要紧靠减压炉转油线温降来达到蒸发层尽可能高的操作温度之目的,而蒸发层的高真空那么靠单段减压塔工艺无法实现。
只有采取分段深拔,才能知足减压深拔的目的。
减压塔工艺结构大体可分为并列式和同轴式两种,并列式适用于老装置单段减压塔的技改工程,增设一个小直径的下段减压塔即可。
同轴式适用于新装置设计或单段减压塔需更新的工程项目。
常底油经减压炉加热进入减压塔上段,在传统的减压塔蒸发层操作温度(370~380℃)和真空度(残压~)下将裂解不凝气等抽暇排出减压系统,同时分馏出常底油中的大部份减压蜡油组分。
减压上段塔底残油进入下段减压塔,由于上段塔残油温度为380℃左右,远高于不凝气体各组分的临界温度,因此不凝气在下段塔进料中的溶解量可忽略不计。
另外,进入下段塔的油料流量大,停留时段短,因此,其裂解气量就很少。
第二,下段塔空间体积远较单段式减压塔要小得多,体积比约为15%,因此,其漏入的空气量就很有限了。
基于上述三个缘故,下段塔抽真空系统的负荷就变得很小,为下段塔顶实现高真空制造了良好条件。
二段减压技术工艺是新颖、靠得住的,经济效益也是超级明显的。
常减压蒸馏设备的改良
最近几年来,常减压蒸馏在塔器内部构件、抽真空设备等方面取得了新的进展。
其中塔器内部构件的要紧开发方向是第一实现汽液成份混合,然后用辅助设施实现汽液相分离。
塔盘
各类新型塔盘开发的很多,但由于许多用户都不太情愿冒险利用,因此,全世界高能塔盘的处置能力不到全世界蒸馏能力的10%。
国外新型塔盘
目前开发高能塔盘的公司包括Sulzer公司、Jaeger公司、Koch—Glitsch工程公司、Norton 和Nutter工程公司、UOP等,要紧产品及其特性列于表5[8]。
表5 要紧高能塔盘产品及其特性[8]
产品供应商特性
Max-Frac Koch-Glitsch 改善降液管设计,增加有效面积
Superfrac Koch-Glitsch 改善降液管以达到更好的分布,高能鼓泡设备
BiFrac Koch-Glitsch 改善鼓泡设备
Nye Koch-Glitsch 改善降液管设计以增加有效面积
ECMD UOP 改善降液管设计,缩小塔板间距
EEMD UOP 在前MD塔盘的基础上改善鼓泡设备
Triton Norton 改善降液管和鼓泡器
MVG Nutter 改善鼓泡器,以提高处理能力和抗结垢性能
ECMD-MVG UOP-Nutter 结合Nutter公司的MVG鼓泡器和UOP的降液管
V ortex Sulzer-Metawa 强化降液管改善汽液分离
(1)Sulzer公司的V ortexTray塔盘
V ortexTray塔盘在不损失塔板效率的情形下能够提高汽相和液相的能力。
特点在于其独特的降液管设计,筛板塔盘和浮阀塔盘都可采纳该降液管设计来知足特定的工艺要求。
该独特的降液管设计许诺乃至鼓舞汽液进入降液管再分离;该塔盘通过减小降液管入口面积和与塔板分离的密封盆设计而增加了有效鼓泡面积;降液管设计大幅增加了出口堰的长度,从而降低了堰负荷、堰上液层高度、压降和降液管背压,提高了处置能力;该塔盘对汽液散布不均
不灵敏,因此能维持较高的塔盘效率。
(2)Sulzer化学公司和Shell公司新型塔板[9]
Sulzer化学公司和壳牌公司组成联盟,推出Shell传质技术工艺包。
该技术涉及高性能塔板、内件、相分离设备,这些新型塔板可应用于常减压蒸馏塔。
高性能塔板组合了两种塔板:Shell公司Calming Section 塔板和HiFi Camling Section塔板。
与常规塔板相较,可提高气液负荷能力。
Calming Section塔板可最大量地提高气体处置能力,最大量地提高喷射液泛能力和最大量减小雾沫夹带。
HiFi Calming Section塔板可最大量提高液体负荷处置能力,设计处置大的液体负荷,这种塔板比常规塔板的处置能力提高20%~30%。
这种设计能够最大量提高降液管能力而又能维持大的有效面积;可用于减小塔板间距,塔板间距可小到。
(3)Jaeger产品公司的CoFlo塔板
每块CoFlo塔板由液体分派器、接触区和液体搜集器三部份组成。
操作原理是使所有的液体被向上流动的气体夹带。
在接触区发生分散进程,与该区相接的是汽液分离器,搜集的液体通过侧面的降液管回到下一个塔板。
该塔板已经在得克萨斯州立大学的分离研究打算组织进行测试。
结果说明该塔板在效率不降低的情形下处置量比筛板塔盘处置量提高100%。
该塔板的高能力是通过塔盘内的并流取得的。
从降液管流下来的液体通过打孔的槽型分散装置均匀地散布在塔盘上。
气体通过槽间的裂缝通道向上流动。
裂缝面积一样为塔盘有效面积的15%~25%。
通过裂缝致使的高气速将液体雾化并将其携带至夹带搜集器,在此液体被分离并送入下一塔盘的降液管,该液体为清液。
降液管高度大于塔盘间距。
因此,降液管能力可不能限制塔盘的负荷。
(4)Gesip公司的Highspeed塔板
Gesip公司的新型Highspeed塔板许诺气速高达30m/s,且不产生液体夹带,而浮阀和泡罩塔板许诺气速为3m/s。
该塔板上设置许多立式圆筒混合元件,元件下部为涡旋器(静态混合器),可使高速流动气体形成强烈涡流并与液体快速混合,在汽液间达到超级高的接触表面积。
在元件上部,两相通过旋风分离器分离。
由于该塔板效率超级高,因此关于相同处置量,采纳该塔板的塔径仅为采纳常规泡罩塔板的1/2。
其重量和总本钱均为标准塔的1/5。
另外,Nutter公司的MVG塔盘工业规模和工业应用说明,MVG塔盘在不损失传质效率的情形下,比常规筛板塔盘和浮阀塔盘处置能力提高15%~30%。
其操作弹性比达到4:1,尤其适合于负荷转变较大的情形。
MVG塔盘甲板一样可用于现有降液管和支撑设施,从而大幅减少停工改装时刻。
国内新型塔盘
国内塔盘新品种也不断产生,并已慢慢取代传统浮阀塔盘。
几种比较有代表性的塔盘有:
(1)华东理工大学开发的导向浮阀塔板和组合导向浮阀塔板。
研究结果是:与F1浮阀相较,处置能力可提高30%,塔盘效率提高10%~30%,塔板压降减小20%左右;
(2)清华大学开发ADV微分浮阀塔盘。
研究结果是:与F1浮阀相较,处置能力提高40%,传质效率提高15%,压降减小10%;
(3)石油大学和北京设计院一起开发的Super系列浮阀塔板技术,该塔盘系列技术由U 型带浮阀、更正型阀孔结构、高性能入出口堰等组成。
其中,U型浮阀塔板(Supervi)研究结果说明:与F1浮阀相较,在高气相负荷时,气相负荷提高约20%,夹带降低约20%,漏液量低约20%;低气相负荷时,漏液量低约30%,传质效率提高约10%。
该塔盘在工业装置应用中反映出更高的上下限弹性。
另外,L条型浮阀、T排条阀、BJ塔盘等也都有其特点。
一些新型塔盘正在开发中,如天津大学正在开发复合塔板。
填料
大型填料塔设计难点在于如何解决好放大效应问题,解决那个问题需要一套高新综合技术,包括:先进的理论、优化的工艺、强化的设备、精巧的制造、妥当的安装、精准的操作,任何一个环节上的失误就会阻碍总的成效。
国外填料
70年代中期Sulzer公司推出的Mellapak填料[10],因其造价低、效率高、压降小、不易堵塞的优势而取得了大范围的推行应用。
尔后,规整填料的研究十分活跃,新品种、高效率的填料层出不穷。
进展到今天,已经显现Mellapak型金属孔板波纹填料的换代产品,瑞士Kühni 公司Rombopak填料,德国Raschig公司Raschig-Superpak填料和美国Norton公司的Intalox 填料等等。
这些填料几何形状大体类似,要紧不同在金属板的表面处置和波纹角度的大小。
为顺应扩能改造的需要,以Sulzer的Mellapak和前Glitsch的Gempak规模填料为代表的新型填料在国外蒸馏塔中取得普遍应用,并推动了传质技术进展,其性能为人所熟悉。
具有优越性能的规整填料Raschig-Superpak填料是Mellapak型金属孔板波纹填料的最新换代产品。
自散布填料和再散布填料是规整填料多功能化的标志。
另外,开发乱堆填料的公司也有许多,如Jaeger产品公司、Koch工程公司、Norton和Nutter工程公司。
高能金属乱堆填料包括Norton公司的IMTP系列;Nutter公司Nutter环系列和Koch-Glitsch公司Fleximax系列。
高能塑料填料包括Jaeger公司的Tripacks系列、Lantech 公司的Lantech系列、Norton公司Snowflake和Rauschert公司的HiFlow系列。
国内填料
为知足大型填料塔国产化的需求,通过量方尽力,目前国内在工艺模拟计算方面同国外的差距在日趋减小,而就大型塔器的塔内件而言,国内水平与国外水平不相上下乃至有超过。