液氮深冷(普莱克斯)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
使用冷冻水，氟里昂，氨等
限制 能达到的温度 冷却速度 温度控制 设备结垢
市场驱动
低温下好的选择性
冷却方法改变
氟里昂 昂贵，被淘汰 高的压缩机的维修费用($100-300K) HFCs 新系统/需要大检修 难预测制冷效果 维修费用高 腐蚀和有毒
深冷冷却模式
与冷媒间接热交换
直接住入冷媒
与反应物间接热交换
PRESSURE REGULATOR
LIQUID NITROGEN IN
WHEEL
NCOOL
竞争对手工艺
客户 AGA Air Product
运用
CUMULUS
Details is not known
冷却类型 Indireact Contact
低温反应
Reactor Cooling Jan. 2000
典型的低温反应
化学品 螺旋霉素
7-ACA 6-ACA
避孕药
MMACl
氨苄西林 头胞-5
反应温度
-10C -40C to -50C -40C to -50C -50C -25C -75C -40C
常规冷却方法
间接传热---蛇管，夹套冷却
壳和管式热交换器等
潜在市场
行业市场 制药 农业化学品 精细化工 石油化工
产品 抗生素，避孕药，激素，维生素C
杀虫剂，中间体 氯化物 丁晴橡胶
问卷
1. 现有冷却工艺 温度，冷媒，设备制冷要求
2. 当前冷却限制
3. 期望与要求
结论
直接深冷注入是一种简单而经济的精确控制低 温的方法。
当温度低于机械制冷能力时，间接冷却可为放 热反应提供冷量。
排出溶剂 所要工艺氮
"A" 1,000 lb
42% 70°F 60°F 0.25 BTU/lb°F 100 BTU/lb 419.91 lb 60.30 lb 189.63 lb $ 7.59 1.81 cents/lb "A"
59.65 lb
0.64
73.01lb
现有客户
Bristol-Myers Delmar Chemical Niacet Merck Hebei Pharm. Huabei Pharm. Huadong Pharm.
直接注入反应物
液氮的物理性质
沸点 蒸发热 显热
- 320 F (- 196 C) 46.7 kcal/kg 17.0 kcal/kg
直接注入低温反应的潜在目标
要求低温反应(< -60F)
要求快速冷却 为避免副反应和失控要求精确温度控制 要求再次利用气化后的氮气
普莱克斯提供
直接冷冻剂注射系统 高压液氮注入系统 无结霜热交换器 深冷冷却塔 循回深冷制冷装置
化学品 Heat Transfer fluid Specialty Chemicals Chlorides Pharmaceutical 7-ACA Ampicillin Erythromycin
LIN 消耗量 5 TPD 1.5 TPD 52 TPD eq 35 TPD 24 TPD 1.0 TPD 0.3 TPD
普莱克斯直接深冷注入应用技术
低温反应 溶液结晶 熔化结晶 冷冻干燥
DCOOL
PRESSURE GAUGE
BEBCO EXPLOSION PROOF PANEL
POWER INDICATOR
GAS LINE TO BEBCO
CONTROL VALVE
SHIELDING GAS TO LANCE INSULATED MANIFOLD
LIQUID NITROGEN TO LANCE
STAINELSS STEEL FRAME
LEGS SOLENOID VALVE
BULL EYES CONTROLLER
EMERGENCY STOP FLAME
ARRESTOR
SOLENOID FOR EMERGENCY SHUT OFF PRESSURE REGULATOR SHIELDING GAS FLOW METER BACK-UP GAS FLOW METER
液氮直接注入反应
排气
液氮注射器 反应器
气体冷凝器
气态氮 液氮
泵
液氮直接注入冷媒
搅拌器 反应器 冷冻套
注入液氮 容器
排气
挡板 导汽管 注射器
泵
个案研究
化学品 批量大小 固体含量 初始温度 最终温度 热容量 反应热 产品产量 溶液挥发 所需液氮 LN2 at 4 cents/lb 单位冷冻花费
98。99%时，溶剂回收
与反应物直接接触冷却
控制器
低温冷冻装置
液态氮
反应器
与冷媒直接接触冷却
普莱克斯低温供应
反应器
普莱克斯直接接触冷却器
有回收装置的直接接触冷却
LIQUID
液氮
进入下一工序 排气孔
反应器
冷凝器
直接深冷注入用于冷却和搅
拌
放入反应物
排气
注入液态氮
成品
带有热交换器的普莱克斯深冷系统
反应器
板热交换器
普莱克斯 低温工厂
用于快速冷却的深冷冷却塔
吸附器 普莱克斯低温工厂
反应器
冷却塔
普莱克斯直接接触结晶温度控制
TEMPERATURE (C)
60
50
40
K2SO4
30
20
Process Data Set Points
10
0
0
Hale Waihona Puke Baidu
50
100
150
200
250
300
TIME (min)
直接注入冷反应的好处
快速冷却/减少批反应时间 可能达到最低的温度 精确温度控制 避免由于结垢的限制，可增加冷却能力 避免高放热反应中气温和副反应的发生 比间接冷却液氮利用率高
期望的气体消耗
取决于冷却要求，如果知道工艺参数和反应热可 以通过热平衡计算。
个案研究
反应器体积 原料温度 反应温度 冷冻时间 反应时间 LIN消耗量
间接注射 11 m3 0C -45 C 90 - 100 min 8 hr 12 T
直接注射 11 m3 0C - 45C 50 - 60 min 8 hr 9T
限制 能达到的温度 冷却速度 温度控制 设备结垢
市场驱动
低温下好的选择性
冷却方法改变
氟里昂 昂贵，被淘汰 高的压缩机的维修费用($100-300K) HFCs 新系统/需要大检修 难预测制冷效果 维修费用高 腐蚀和有毒
深冷冷却模式
与冷媒间接热交换
直接住入冷媒
与反应物间接热交换
PRESSURE REGULATOR
LIQUID NITROGEN IN
WHEEL
NCOOL
竞争对手工艺
客户 AGA Air Product
运用
CUMULUS
Details is not known
冷却类型 Indireact Contact
低温反应
Reactor Cooling Jan. 2000
典型的低温反应
化学品 螺旋霉素
7-ACA 6-ACA
避孕药
MMACl
氨苄西林 头胞-5
反应温度
-10C -40C to -50C -40C to -50C -50C -25C -75C -40C
常规冷却方法
间接传热---蛇管，夹套冷却
壳和管式热交换器等
潜在市场
行业市场 制药 农业化学品 精细化工 石油化工
产品 抗生素，避孕药，激素，维生素C
杀虫剂，中间体 氯化物 丁晴橡胶
问卷
1. 现有冷却工艺 温度，冷媒，设备制冷要求
2. 当前冷却限制
3. 期望与要求
结论
直接深冷注入是一种简单而经济的精确控制低 温的方法。
当温度低于机械制冷能力时，间接冷却可为放 热反应提供冷量。
排出溶剂 所要工艺氮
"A" 1,000 lb
42% 70°F 60°F 0.25 BTU/lb°F 100 BTU/lb 419.91 lb 60.30 lb 189.63 lb $ 7.59 1.81 cents/lb "A"
59.65 lb
0.64
73.01lb
现有客户
Bristol-Myers Delmar Chemical Niacet Merck Hebei Pharm. Huabei Pharm. Huadong Pharm.
直接注入反应物
液氮的物理性质
沸点 蒸发热 显热
- 320 F (- 196 C) 46.7 kcal/kg 17.0 kcal/kg
直接注入低温反应的潜在目标
要求低温反应(< -60F)
要求快速冷却 为避免副反应和失控要求精确温度控制 要求再次利用气化后的氮气
普莱克斯提供
直接冷冻剂注射系统 高压液氮注入系统 无结霜热交换器 深冷冷却塔 循回深冷制冷装置
化学品 Heat Transfer fluid Specialty Chemicals Chlorides Pharmaceutical 7-ACA Ampicillin Erythromycin
LIN 消耗量 5 TPD 1.5 TPD 52 TPD eq 35 TPD 24 TPD 1.0 TPD 0.3 TPD
普莱克斯直接深冷注入应用技术
低温反应 溶液结晶 熔化结晶 冷冻干燥
DCOOL
PRESSURE GAUGE
BEBCO EXPLOSION PROOF PANEL
POWER INDICATOR
GAS LINE TO BEBCO
CONTROL VALVE
SHIELDING GAS TO LANCE INSULATED MANIFOLD
LIQUID NITROGEN TO LANCE
STAINELSS STEEL FRAME
LEGS SOLENOID VALVE
BULL EYES CONTROLLER
EMERGENCY STOP FLAME
ARRESTOR
SOLENOID FOR EMERGENCY SHUT OFF PRESSURE REGULATOR SHIELDING GAS FLOW METER BACK-UP GAS FLOW METER
液氮直接注入反应
排气
液氮注射器 反应器
气体冷凝器
气态氮 液氮
泵
液氮直接注入冷媒
搅拌器 反应器 冷冻套
注入液氮 容器
排气
挡板 导汽管 注射器
泵
个案研究
化学品 批量大小 固体含量 初始温度 最终温度 热容量 反应热 产品产量 溶液挥发 所需液氮 LN2 at 4 cents/lb 单位冷冻花费
98。99%时，溶剂回收
与反应物直接接触冷却
控制器
低温冷冻装置
液态氮
反应器
与冷媒直接接触冷却
普莱克斯低温供应
反应器
普莱克斯直接接触冷却器
有回收装置的直接接触冷却
LIQUID
液氮
进入下一工序 排气孔
反应器
冷凝器
直接深冷注入用于冷却和搅
拌
放入反应物
排气
注入液态氮
成品
带有热交换器的普莱克斯深冷系统
反应器
板热交换器
普莱克斯 低温工厂
用于快速冷却的深冷冷却塔
吸附器 普莱克斯低温工厂
反应器
冷却塔
普莱克斯直接接触结晶温度控制
TEMPERATURE (C)
60
50
40
K2SO4
30
20
Process Data Set Points
10
0
0
Hale Waihona Puke Baidu
50
100
150
200
250
300
TIME (min)
直接注入冷反应的好处
快速冷却/减少批反应时间 可能达到最低的温度 精确温度控制 避免由于结垢的限制，可增加冷却能力 避免高放热反应中气温和副反应的发生 比间接冷却液氮利用率高
期望的气体消耗
取决于冷却要求，如果知道工艺参数和反应热可 以通过热平衡计算。
个案研究
反应器体积 原料温度 反应温度 冷冻时间 反应时间 LIN消耗量
间接注射 11 m3 0C -45 C 90 - 100 min 8 hr 12 T
直接注射 11 m3 0C - 45C 50 - 60 min 8 hr 9T