反应精馏应用进展

近年来快速发展起来的反应精馏技术以其能在化工生产中极大地降低投资和生产操作成本的优势引起了人们的广泛关注。文章简单介绍了近些年反应精馏应用及其发展。     

单塔芳烃萃取精馏技术

德国伍德公司的吗啉萃取精馏技术长期以来一直是一种分离BTX芳烃的经济而有效的工艺，纯度可达到99．999％，收率则在99．9％以上。标准的吗啉萃取精馏工艺采用两个塔：一个是萃取精馏塔，用来脱除非芳烃物质，并将各种芳烃吸收到溶剂中；另一个是解吸塔，用来将溶剂与芳烃分离开来。解吸后的溶剂从解吸塔底抽出、循环到萃取精馏塔中。从1972年以来，采用这项工艺共设计建设了50多套装置。但最近工程界对单塔萃取精馏技术投入了大量精力，研究进一步降低操作和投资费用的潜力。     

复合塔在环己烯萃取精馏中的应用

采用复合塔和新的工艺流程，对原环己烯分离塔系统进行改造，改造后环己烯分离塔塔顶环己烯含鞋从6．5％下降到4．0％，环己烯回收塔塔顶环己烷含量从3．5％～4．0％下降到2．5％，环己烯纯度从95％提高到97％以上。本次改造提供了，一种萃取精馏塔扩能改造的新思路——更改部分工艺，提高提馏段效率。     

隔壁塔萃取精馏及共沸精馏分离异丙醇-水体系的模拟与优化

分别采用隔壁塔萃取精馏（EDWC）与隔壁塔共沸精馏（ADWC）工艺制取无水异丙醇（IPA）,借助Aspen Plus模拟软件建立二塔等价模型,利用灵敏度分析对主塔进料位置、夹带剂用量、侧线采出位置、侧线采出量及回流比等参数进行优化,结合塔的设计规范,以此确定最佳工艺参数。模拟结果显示,与常规双塔工艺流程相比,在完成相同的分离要求下,EDWC工艺的冷凝器和再沸器热负荷分别降低32.38%,12.39%,设备费用和总年度费用分别节约29.34%,4.87%;ADWC工艺的冷凝器和再沸器热负荷分别降低29.57%,23.41%,设备费用和总年度费用分别节约16.87%,22.41%。ADWC用于制取无水IPA在节能降耗及节约设备成本方面表现出明显的优势。     

甲醇精馏过程四塔流程模拟分析

利用PRO／Ⅱ化工流程模拟计算软件,预精馏塔和回收塔、加压塔和常压塔分别采用ALCO热力学计算模型和NRTL热力学计算模型并进行了热力学参数修正,以醇类、水作为关键组分,对甲醇精馏四塔流程进行模拟计算。通过计算各塔进料位置、回流比和理论板数等操作参数,对进料温度、操作压力进行了模拟优化。结果表明,四塔流程精馏出的甲醇质量符合美国AA级和GB338—2004优等品要求,在能耗、操作稳定性、灵活性方面具有优势。     

邻苯二甲酸酐精馏节能技术的开发及应用

提出了粗苯酐精馏应用蒸发冷凝技术和高效规整填料塔的节能新工艺流程，并对精馏塔、冷凝器等设计进行了改进。经两年多的实际牛产证明该新技术及设备设计合理，操作稳定、可靠。产品优级品率可达８５％以上，单位生产能力比旧工艺提高了２─３倍。新工艺流程可副产蒸汽近４２７千克／吨苯酐，节水３０吨／吨苯酐。总计每年可增加经济效益约１０４万元。     

甲醇四塔精馏系统的多目标优化

粗甲醇的精馏是甲醇生产中的高耗能、低能效环节,而变负荷四塔精馏系统具有非线性、强耦合、强时延的特点,针对该系统的能耗优化既是生产成本控制和节能减排的重点也是难点。研究当进料负荷、进料质量、出料要求等条件改变时,如何调节系统的控制参数,以达到产品单位能耗和产量多目标的协同优化。实验结果表明单目标优化的单位能耗降低很多,但牺牲了产量;多目标优化的能耗优化效果略逊于单目标,但稳定地提高了产量。     

板式塔盘降液板加强筋优化设计研究

基于板式塔主要支撑结构的降液板对整个塔内结构件静、动态性能的关键作用,针对降液板的类型与多个载荷受力,建立板式塔盘降压板在操作工况下的有限元模型并对其结构强度进行分析,提出采用增加加强筋提高降液板顶板整体刚度的方法。采用拓扑优化方法对降液板加强筋的分布位置和数量进行讨论,并比较加强筋板厚度和高度对降液板顶板刚度的影响。     

当代管壳式和板式换热设备的技术进展

管壳式换热器仍是当今使用最广,可靠性最高的换热设备。本文着重介绍了该换热器在强化管程和壳程传热方面开展的工作及其取得的成果。板式换热器具有高效和紧凑的特点,近年在垫片无胶连接及焊接式结构方面也取得一些进展,笔者亦对其进行了评述。     

芳烃联合装置二甲苯塔提压操作和塔盘技术的经济性比较

为了降低芳烃联合装置能耗,二甲苯塔通常采用加压操作方案,利用塔顶的冷凝热作为抽余液塔和抽出液塔等精馏塔的重沸器热源。二甲苯塔加压操作后,系统物料的分离难度增加,导致设备规模加大。多降液管塔盘溢流堰远长于其他型式的塔盘,能承受比较大的液体负荷,尤其适用于处理液相负荷特别大的体系。对芳烃装置中常规加压操作和进一步加压操作的二甲苯塔分别采用不同的塔盘技术进行了技术经济比较,发现采用多降液管塔盘技术,二甲苯塔的总投资比采用多溢流塔盘技术明显降低,采用多降液管塔盘技术性价比更优。     

催化蒸馏塔中催化剂装填技术研究进展

介绍了催化蒸馏塔中催化剂的装填结构 ,即催化剂装在板式蒸馏塔降液管中、装在板式塔塔板上、与散装填料相结合及与规整填料相结合 ,并对这些装填方式的优缺点进行了分析     

丙烯精馏塔扩能改造

介绍了中国石油兰州石化分公司乙烯装置从16万t/a扩能为24万t/a项目中丙烯精馏塔的扩能改造过程及运行情况。采用DJ-3型塔盘及DJ-3型专利技术分布器替换了原浮阀塔板,实现了不动塔体的技术改造。结果表明:改造后塔负荷提高了50%,生产能力提高到1.5倍以上,塔的处理量为11.20~15.05t/h,操作弹性达8%;塔压降低,处理量为15.05t/h时全塔压降仅为100kPa,与改造前处理量为8.6t/h时的压降相当;实际运行平稳,产品各项指标均达到了设计要求。此外,塔板改造施工简便易行,可节约大量的设备及基建投资。     

用导向浮阀塔盘改造含硫污水汽提塔

通过对中国石化荆门分公司含硫污水汽提塔现状分析及全面核算，提出了在尽量利用原有设备的基础上用新型高效的导向浮阀塔盘改造汽提塔的扩能方案。结果表明，处理污水能力由60t/h提高到90t／h，装置总能耗由改造前的740MJ／t下降到696MJ／t，满足了该公司对水质的要求，达到了节能降耗的目的。     

JCPT塔板在MTBE装置扩能改造中的工业应用

结合燕化公司MTBE装置扩能改造共沸蒸馏塔的工艺设计,介绍了JCPT塔板的工业应用情况。开车考核后的结果表明,该种塔板具有非常高的通量和较高的操作弹性,非常适用于装置老塔的扩能改造。     

板式塔的操作分析(2)--单指标全塔负荷性能图分析新方法

介绍了一种以理论板号为横坐标、塔板流体力学指标为纵坐标的单指标全塔负荷性能图构成的新方法，籍此在Windows操作系统下通过商业流程模拟软件和Office办公软件联用，进行精馏塔分析和设计极为灵活、可靠、简便、高效率，且无需编程，便于在不同处理量下，进行不同板型、塔径、塔板结构的对比，可充分发挥设计者的主观能动性，实现无失误设计。     

电缆桥架在石油化工装置中的应用

主要介绍石油化工装置中使用的各种电缆桥架的类型、荷载计算、使用性能,以及它们在实际应用中的一些情况。     

气液并流侧喷式塔板流体力学性能

结合NVST和旋流板的特点提出了一种新型塔板———气液并流侧喷式塔板 ,以空气 /水体系测试其流体力学性能。实验证明这种塔板压降和雾沫夹带比NVST小 ,而提升量比NVST大得多 ,是一种很有应用前景的塔板。     

CAD技术在轻型高效精馏塔设计中的应用

在Win9x操作系统下,实现了计算机辅助设计(CAD)技术在塔设计中的应用。可视化界面设计由VisualBasic(VB)6.0完成,用MicrosoftAccess建立相关的数据库以查取设计参数,用VB6.0编写塔强度校核和换热器设计程序,并将强度校核结果用MicrosoftWord输出,供设计人员参考。用AutoCAD2000VBA编写绘图程序,以AutoCAD2000为平台,绘制总装配图。该软件具有良好的用户界面、人机对话功能和图形功能,使用简单。     

浅谈新型多溢流复合斜孔板塔的结构设计

介绍在某乙烯装置改扩建工程中 ,EO/EG(环氧乙烷/乙二醇)装置由60kt/a改扩建为80kt/a时所采用的新型多溢流复合斜孔板塔的结构设计。