节能的塔器和分离技术综述

从塔器内件和新型塔器等方面阐述了节能塔器和分离技术的研究进展。其内容包括:新型填料,塔器内件改进,NS复合并流塔板,无塔蒸馏精制设备,热集成蒸馏塔,超重力场精馏技术,以及节能的分壁式塔器技术等。     

塔设备近期国内参考资料

一、综合类 1.我国塔器技术的发展和现状(塔器交流会筹备组,化工炼油机械,[4],(1976),化学工程,[1],(1977))。 2.塔器资料汇编(兰州石油机械研究所,1976,10)。 3.国外塔器发展近况(兰州石油机械研究所,1976,10)。 4.国外塔器资料选编(兰州石油机械研究所,1976,8)。     

塔器技术新进展

简要介绍了塔器技术发展史及其重大变革,重点介绍了20世纪80年代后中国塔器技术的发展和现状以及存在的问题.     

塔器筒体直线度的优化及裙座部分设计

通过对SH/T 3098—2011《石油化工塔器设计规范》与HG 20652—1998《塔器设计技术规定》标准中塔体直线度进行探讨并提出优化,同时,通过NB/T47041—2014《塔式容器》、HG 20652—1998《塔器设计技术规定》、SH/T 3098—2011《石油化工塔器设计规范》中裙座厚度的要求、裙座设计温度和材料、隔气圈设计等问题进行了探讨。     

超大型塔器整体两侧直线度检测

在传统检测手段无法满足越来越趋向大型化、超大型化的塔器整体两侧直线度的过程检测和控制保障背景下,打破传统思维,大胆创新检测手段,自行设计开发出超大型塔器整体两侧直线度检测整套技术,充分解决超大型塔器整体两侧直线度的检测难题.     

新型塔填料在扶风氮肥厂气体净化技术改造中的应用

本文介绍上海化工研究院多年来对塔器技术,塔填料进行了系统地研究和研制,并测定了各种新型规整填料及散堆填料的技术性能,积累了较丰富的塔器改造经验。对扶风氮肥厂从1.5～2万吨氨/年提高到年产2.5万吨合成氨的要求,进行了以四个塔器为主的气体净化塔器的技术改造,达到上述要求,并取得满意的经济效益。     

小直径塔器筒体上组焊人孔的工艺操作

分析了小直径塔器筒体上人孔组焊后筒体变形的原因,提出了保证塔器直线度和筒体圆度的技术措施和操作要求。     

精馏过程大型化集成技术

精馏是重要的化工分离单元操作过程。现代精馏技术要求通过关键设备的大型化实现规模效应。本文介绍了天津大学针对塔器大型化存在的液面梯度、流体分布、大型内构件的变形和长周期运行等问题,采用计算流体力学、力学分析和过程模拟与分析技术,进行了塔器大型化方面的理论和技术研究,形成多项大型化关键技术,并在千万吨级炼油和百万吨级乙烯等项目上成功应用,取得了良好经济和社会效益。本文还结合工业实例,介绍了塔器大型化关键技术及其应用。     

国产大型塔器技术简评(上)

概括介绍了国产大型塔器系列硬件自主创新技术及其应用,对新型塔填料、液体分布器、进气初始分布器、二次气体分布盘、主梁及新型塔盘等方面的标志性技术作了简评。以炼油、乙烯和大化肥三大行业中的减压塔、汽油分馏塔和大颗粒尿素洗尘塔3座高难度大型塔器为典范,简要介绍了国产大型塔器2个发展阶段中的标志性成果。以天津100万t/a乙烯装置中12 600 mm汽油分馏塔国产优化方案为典型实例,通过与工艺包方案的对比,展示了国产化大型塔器跨越性进展和强劲的国际竞争力。     

确立超前意识 接轨国际市场——高效填料和新型塔内件为化工节能降耗作贡献

塔器是石油和化学工业生产的关键设备，塔内件和填料又是塔器的核心部分。化工填料和塔内件的先进与落后决定着产品得率、能耗等主要技术经济指标的高与低。     

3+1塔甲醇精馏的流程特点与工艺分析

简要介绍了甲醇精馏的主要任务以及甲醇精馏工艺流程的选择和发展,详细介绍了节能型3+1塔的精馏工艺流程及特点,并对甲醇精馏的技术控制要点和节能降耗进行了工艺分析。     

氯乙烯生产过程的节能

用ASPEN PLUS 软件对某氯乙烯装置进行了严格的数学模拟,并进行了全过程的节能研究。通过减小VC1#塔的回流比,节省了高压蒸汽;通过提高EDC2#塔压,获得了高品位的热源,分别为EDC1#塔、脱水塔、EDC回收塔及HCl塔的再沸器供热,并为EDC2#塔的进料预热。提出的方案可节省低压蒸汽11 450.75 kg/h,中压蒸汽4738.07 kg/h,高压蒸汽6153.51 kg/h,冷却水11 746 343.9 kg/h,年节省费用为2566.0万元。     

用分隔壁精馏塔分离三组分混合物的节能研究

为了比较分隔壁精馏塔与常规精馏流程能耗,确定其应用范围,采用Aspen plus软件中的精馏严格模型,对2种常规精馏流程和3种分隔壁精馏塔进行模拟计算,比较了各种分隔壁精馏塔序的节能效果。结果表明,中间组分的摩尔分数越高,分隔壁精馏塔的节能效果越好,分隔壁精馏塔可用于分离中间组分摩尔分数较高的混合物,且适于分离指数在0.61至2.1之间的物系。分隔壁侧线精馏塔适用于分离指数≥1、轻组分摩尔分数较高的混合物。分隔壁侧线提馏塔适于重组分摩尔分数较高的混合物。     

内部能量集成精馏塔的模拟研究及其节能特性分析

针对苯-甲苯和丙烯-丙烷物系,模拟分析了压缩比、进料状态及换热量分布方式对理想内部能量集成精馏塔的操作特性、所需塔内换热面积及节能效果的影响。将模拟结果与传统精馏塔及热泵精馏塔进行比较,结果显示内部能量集成精馏塔的节能效果对于不同物系有较大差别。对苯-甲苯物系,热泵精馏塔的节能效果最好,节能百分率为40％。对丙烯-丙烷物系,理想内部能量集成精馏塔的节能优势明显,节能百分率在60％～80％。本文提出了内部能量集成精馏塔热温匹配的换热量分布方式。模拟结果表明,达到同样节能效果,采用热温匹配的换热量分布方式可以在压缩比较小时大幅度减小传热面积。采用热温匹配的换热量分布方式可以在压缩比较小时大幅度减小传热面积。     

无冷凝器及再沸器的热集成蒸馏塔技术进展

蒸馏塔内部热集成技术系指同一塔内通过精馏段和提馏段之间的热量集成。介绍了内部热集成蒸馏塔的结构、特点、节能原理以及发展概况。该项技术被认为是最具节能潜力的新型蒸馏技术之一,与传统蒸馏塔相比,内部热集成蒸馏塔节能可达到30%—60%。近年来,塔内部热集成技术研究呈现加速发展的势态,国外学者已成功地完成了中试,并开始工业化应用的研究。     

Design and control of energy-efficient distillation columns

Distillation is the best option for the separation of hydrocarbon mixtures, unless the boiling points of the constituents are close together. Despite being widely utilized in field applications, the high energy demand of distillation calls for efficient columns in order to save energy. The efficient divided wall column (DWC), diabatic distillation column, and internally heat-integrated distillation column (HIDiC) are introduced here, and the design and control of the columns are briefly reviewed. The practical applications of the columns in the processes of natural gas production from raw gas drawn from underground and benzene separation from naphtha reformate are presented to show the energy-saving performance of the energy-efficient distillation columns. The side-rectifier DWC reduced the heating duty of the conventional system by 5.9%, and provided a compact construction, replacing the three-column conventional system with a single column suitable for offshore application. Moreover, the controllability of DWC was improved by utilizing the side-rectifier. The benzene removal process utilizing the extended DWC lowered the heating duty of the whole conventional process by 56.8%.     

具有热集成的甲醇多效精馏新工艺及其模拟

在分析现有甲醇双效精馏工艺存在不足的基础上,提出了一种节能的五塔甲醇多效精馏新工艺.五塔新工艺在现有四塔工艺的加压塔之后增加了1台中压塔,精甲醇按适当比例分别由加压塔、中压塔、常压塔和回收塔塔顶采出,使原加压塔和常压塔负荷减少约30%;同时适当提高了新回收塔的操作压力,使加压塔与中压塔、中压塔与常压塔、回收塔与预塔形成...     

内部热耦合空分塔的节能优化分析

内部热耦合精馏是迄今为止所提出的节能效果最好,而唯一没有商业化的节能技术。将内部热耦合技术用于空分塔,可以带来良好的节能效果。根据低温空气分离过程以及三组分精馏的特点,提出了一种新的内部热耦合空分精馏塔优化模型。在优化模型基础上,对热耦合塔进行了深入的节能优化与分析,并且与常规空分仿真结果进行了比较分析,压缩机能耗下降20.75%,产值增加17.46%,单位产值能耗下降32.53%。内部热耦合空分塔的提取率以及能耗均优于常规热耦合空分塔,节能效果显著。     

Energy saving in acetic acid process using an azeotropic distillation column with a side stripper

Dilute acetic acid is obtained primarily from fermentation and synthesis processes and cannot be produced by simple distillation due to relatively low volatility of acetic acid compared to water. Instead, an azeotropic distillation is applied to increase the concentration of dilute acetic acid. When acetic acid is extracted from a dilute aqueous solution using a solvent mixture of ester and alcohol, its recovery requires an energy-intensive azeotropic distillation. In the water stripping process that follows azeotropic distillation, two distillation columns handle the acetic acid and water mixture in similar composition. Therefore, the two columns can be combined as a side stripper connected to the azeotropic distillation column. The energy-saving effect is examined with the HYSYS (Aspentech Corporation) evaluation of the process. Compared to the conventional process, the modified process suggests 39% reduction in heating duty and 24% coolant savings. The economic analysis shows 32% decrease in investment and 36% utility savings. Based on heat utilization analysis, the thermodynamic efficiency is enhanced by 11%.     

隔壁塔流程模拟及节能效益的研究

隔壁塔技术是一种效果优良的过程强化与精馏节能技术。具有特殊结构的隔壁塔相比常规精馏塔具有较高的热力学效率。对于相同的分离任务,隔壁塔所需的能耗较低,同时隔壁塔技术的应用也降低了设备数量和投资。文中通过对隔壁塔内部结构的讨论和热力学有效能转化的分析,阐释了隔壁塔的节能原理;并以粗苯精制流程中甲苯-二甲苯-重苯的分离为例,在三组元精馏流程的分析之上设计了2套精馏流程方案,对其进行了严格计算和优化,相比于传统的顺序分离双塔流程,隔壁塔可节省能耗41.5%,同时减少了设备的数目和投资。