浮阀-筛孔复合塔板在扩能改造中的应用

通过改造实例,说明复合塔板的设计方法和操作性能。结果表明,复合塔板可以增加开孔率,降低塔板压力降。对于降液管液泛控制的塔板,采用复合塔板可以有效消除瓶颈,提高气相负荷上限,是提高塔板处理能力的有效方法。将浮阀塔板改为复合塔板后,开孔率由7.45%增至8.89%;浮阀功能因子由15.47降至11.35;塔板压力降由856.8 Pa降至561.4 Pa;降液管液层高度由270.6 mm降至211.2 mm,小于292.5 mm的安全高度。复合塔板与浮阀塔板分离效率接近,操作弹性计算值略低,但实际操作区域较大。另外,用复合塔板技术改造浮阀塔板,具有投资低、实施便捷、工期短等特点。     

芳烃抽提新型萃取塔的操作性能研究

多升液管筛板搭（MU）是芳烃抽提装置的一种新型萃取塔。在直径为0．1m、萃取段高度为1m的MU萃取塔中，用低界面张力体系正丁醇-丁二酸-水研究了分散相存留分数、液滴平均直径和液泛速度等流体力学特性以及全塔效率等传质性能。由试验数据回归得到的液泛速度、塔板效率等经验关联式可用于对该塔型的工程放大设计中。     

液化气脱硫筛板萃取塔的改造设计

针对中国石化济南分公司第二套催化裂化液化气脱硫塔随着加工负荷的不断提高而出现的因筛孔堵塞导致塔内聚胺、液化气带胺以及液化气质量不合格等问题，2004年在对液化气脱硫单元进行扩能改造时，将该塔以液化气为连续相、胺液为分散相改为胺液为连续相、液化气为分散相，溢流管形式由升液管改为降液管等。改造后，液化气脱硫效果良好，有效地解决了装置产品质量不稳定、运行周期短的问题。     

乙烯精馏塔的瓶颈分析及扩能改造

对抚顺石化分公司乙烯装置中乙烯精馏塔塔釜乙烯残量偏高的原因进行分析,认为部分塔板的雾沫夹带量过大而导致塔板效率偏低。分析认为,可以采用矩形悬挂降液管提高降液管能力、增加鼓泡面积,解开精馏塔的通量瓶颈。采用DJ-3型塔板替换原浮阀塔板,实现不动塔体改造。改造后,该塔分离效果达到设计要求,同时乙烯生产能力从140kt/a扩大到200kt/a,证实矩形悬挂降液管塔板适用于高压精馏塔。     

复合塔板的开发及其工业应用

对比板式塔和填料塔的特点 ,将规整填料与穿流板有机组合 ,开发出新型的复合塔板。阐述了复合塔板的原理和结构 ,对复合塔板的流体力学和传质性能进行分析 ,并进行了复合塔板的冷模试验和热模试验 ,试验结果表明与常规塔板比较 ,复合塔板塔板效率高 4 0 %以上、板压降低 30 %以上 ,基本消除了雾沫夹带 ,塔板效率与高效填料相当。复合塔板可明显降低塔高或缩小塔径 ,降低设备费用 ,减小回流比 ,节约能源。     

多降液管筛孔塔板的压力降性能研究

在直径1200mm的冷模实验塔内,以空气-水为介质,对多降液管筛孔塔板进行了塔板压力降性能的实验研究。结果表明,多降液管筛孔塔板压力降低于普通筛孔塔板,与气速、液量等操作条件以及塔板上的汽液接触状态相关。对实验数据拟合,得到了可用于工程设计的压力降模型,并用工业数据进行了校核,为分析多降液管筛孔塔板的降液管性能、雾沫夹带和泄漏性能以及塔板的操作上、下限提供了必要基础。     

筛板塔板的性能与设计

筛板塔板较小的孔面积结构和气液流动方向相垂直的工作方式,减少了塔板上的雾沫夹带和由此引起的塔板压力降,可通过选择单、双溢流确定塔板上的操作工况来适应不同物料,以获得较高的塔板点效率,减少了塔板上的降液管面积和气体流动对塔板上液体流动的干扰,提高了塔板效率。筛板塔板的计算方法完整,可以计算降液管出口处液体的含气量、降液管的压力降和降液管的平均含气量,判断塔板的操作工况和各种工况下的雾沫夹带量和由此引起的塔板压力降。     

专利降液管结构及分析

对近10年来在中国申报的分馏塔降液管专利结构进行了分析,其中国外公司的专利包括Sulzer公司的圆形降液管、UOP公司的能使各层塔板上液体流动方向相同（即并流）的带挡板降液管、壳牌公司带导向板的降液管、Glitsch公司在Nye Tray基础上改进的降液管;国内专利包括浙江工业大学在MD塔板上改进的DJ降液管、防冲击漏液降液管和可机械消泡降液管、中国石油化工集团公司类似于填料塔槽式液体分布器的降液管、西安石油大学的带消能器降液管等。阐述了结构变化对降液管性能进而对塔板性能产生的影响,对降液管的开发提出了建议。     

国外板式塔最新进展与新分离技术开发

激烈的竞争促进了板式塔的迅速发展。对国外一些最新塔板、新的化工过程和蒸馏技术作了简略介绍，其中一些高效塔板的特点体现在降液管的设计上。     

DJ-5型塔板在丁二烯精馏塔改造中的应用

采用抗堵性能好、分离效率高和处理能力大的DJ-5型塔板(新型固定阀悬挂式降液管塔板)逐一更换了丁二烯精馏塔原浮阀塔板,不仅解决了原塔易堵塞问题,而且在保持塔体不动的情况下,将原27 kt／a的处理能力提高了31.8%,塔顶产品纯度由99.45%提高到99.7%,塔釜丁二烯排放由70%-80%降到50%以下。     

筛板结构与分布对脉冲萃取塔传质性能的影响

为了考察萃取柱内液滴的分散与聚集对于传质性能的影响,比较了3种不同筛板结构与分布的脉冲萃取塔的传质性能,即通过在标准柱内加入聚集板加强液滴的聚集,并通过改变板间距来调整塔内分散相的聚集、分散行为。结果表明,板间距为50mm,每隔3块标准板放置1块被分散相浸润的聚集板,可以有效地利用分散相液滴在塔内周期性的表面更新效应强化传质,传质效率较标准脉冲筛板萃取塔高30%以上。降低分散-聚集筛板分布的板间距后,连续相的轴向返混系数会明显降低,但分散性能降低,从而造成全塔的传质效率较低。因此优化塔内分散、聚集频率是设计高效萃取设备的关键因素之一。     

外露式钢柱脚底板厚度计算方法探讨

介绍了石化外露式钢柱脚底板常用计算方法。为解决工程设计中钢柱脚底板偏厚的问题,通过对石化常用外露式柱脚底板特点的分析和设计方法的研究,采用基于与受压区经典方法相同的板边支座假定对柱脚底板进行了有限元分析,提出了柱脚底板受拉区和局部受压区的计算方法、计算公式、设计控制值以及底板设计时需要注意的事项。通过对常用石化钢结构柱脚底板各受力工况的验证,提出的计算方法和公式安全可靠,方便工程设计使用。     

圆筒型填料的性能研究

针对一种开有两层相互交错窗孔并带有齿形结构弧片的新型圆筒型填料,在内径为600mm的有机玻璃塔内,采用空气-水物系,研究了它的流体力学性能;在内径为600mm的不锈钢塔内,采用环己烷-正庚烷物系,在常压、全回流的情况下,研究了它的传质性能;在内径为300mm的有机玻璃塔内,研究了分别以圆筒型填料、固定阀塔板和复合塔板为塔内件时脱除工业废水中丙烯腈的效果。实验结果表明,圆筒型填料的齿状结构改善了气液两相在填料层中的微流动和液体分布;与鲍尔环填料相比,当F因子为1.0～3.0kg0.5/(m0.5.s)时,圆筒型填料的干床压降降低了23%～40%;当喷淋密度为20m3/(m2.h)、F因子为1.0kg0.5/(m0.5.s)时,湿床压降降低了约40%;圆筒型填料的液泛点提高;当F因子为1.0～2.5kg0.5/(m0.5.s)时,等板高度比鲍尔环填料降低了11%～20%;当采用圆筒型填料作为塔内件时,丙烯腈脱除率比固定阀塔板高约8%,比复合塔板稳定。     

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。     

新型复合斜孔塔板在润滑油-重交沥青型减压塔中的应用

泰州石化厂50×104t/a重交沥青装置的设计过程中,在润滑油-重交沥青型减压塔中采用了清华大学的新型复合斜孔塔板,装置一次开车成功并成功生产出馏分合格的润滑油基础油和重交沥青产品。标定结果表明,复合斜孔塔板与传统的填料相比,具有压降小、分馏效果好、弹性大等优点;同时复合斜孔塔板还具有制造加工方便、投资少、易检修、防自燃等独特优点。     

提馏塔板性能模糊综合评价法及其应用

提出以塔底馏出物残余量、提馏操作成本、比塔价、系统适应性四个基本工业因素为基础对提馏塔板进行模糊综合评判的方法。经验证 ,该方法简单可行 ,为提馏塔板的工业选型提供了理论依据。     

丙烯精馏塔热泵流程的优化

利用Aspen Plus流程模拟软件,选用RK-SOAVE物性模型和RADFRAC精馏模型,对常规丙烯精馏塔的操作工况进行了模拟.在此基础上,对丙烯精馏塔的2种热泵流程即塔顶蒸汽直接压缩式热泵流程和塔釜液闪蒸再沸式热泵流程进行了模拟计算.结果表明,对于丙烯精馏塔而言采用塔釜液闪蒸再沸式热泵流程更有利.所选热泵精馏流程优化操作参数如下:丙烯精馏塔进料位置为第125块塔板,回流比为16.5,节流阀压力为1.0 MPa.通过对操作参数进行优化,在处理量相同的情况下,可使塔釜液闪蒸再沸式热泵精馏流程压缩机功率降低352.39 kW,辅助冷却器负荷降低31.72 kW.     

常压蒸馏装置的技术改造

介绍中原油田石油化工总厂常压蒸馏装置的技术改造情况。改造的主要内容包括更换常压塔塔盘、增加一台加热炉、采用三级电脱盐及改进电精制等。改造后装置的处理能力由 ５００ｋｔ／ａ 提高到了 １ ２００ ｋｔ／ａ,装置的轻质油收率、产品质量及技术水平都有了较大幅度的提高。     

丙酮-丁醇精馏工艺中丁醇塔的优化模拟

针对发酵法的丙酮-丁醇精馏工艺中能耗较高的问题,提出一个优化方案:在醪塔增加一个侧线出料,醪塔的侧线与塔顶出料分别从不同位置进入丁醇塔,并增加丁醇塔的塔高,同时将丁醇塔内的分相罐移至塔外。采用PRO/Ⅱ化工流程模拟软件对优化后的丁醇塔进行模拟计算,考察了理论塔板数、进料位置、回流比对分离性能的影响。优化的丁醇塔为40块理论塔板,两股进料位置分别为第8块和第14块理论塔板,回流比为4。在此条件下,丁醇塔塔顶馏出物中水的质量分数由8.56%降为2.18%,丁醇的质量分数由2.71%降为微量,蒸汽消耗量与原丁醇塔相比降低了52.6%。工业试运行结果与优化结果吻合良好。     

浮顶原油罐腐蚀再探讨

针对浮顶原油储罐底垫板腐蚀 ,通过分析得出 :原油沉积水在罐底的停留时间和深度分布是垫板腐蚀程度不同的主要原因。大阴极、小阳极电化学腐蚀是腐蚀速度快的主要原因。垫板受支柱的压力对其腐蚀破坏没有直接联系。并提出由加强脱水管理来控制底板腐蚀。