SULZER化工分离技术ppt课件

1、化工分離技術介紹,Luo Jing | June 29, 2010,MTT 化學工程傳質分離技術塔盤、規整填料、散堆填料以及相應的塔內件,To Be the Best Solution Supplier in MTT Market.,分餾塔的基本設計步驟流程類比 + 水力學設計 + 工程經驗,Process Simulation (Input) Thermodynamic System VLE data Heat / Mass balance,Process Simulation (Output) No. of Theoretical Stages (NTS) Physical propert

2、ies Tray-to-tray loadings,Packed / Tray Column Design Trays or Packing? Type of Trays / Packing No. of Trays / Ht. of Packing Dia. of Column (Hydraulic) Ht. of Column,Sulzer Chemtech know-how Application knowledge Operational experience Mass Transfer Component selection Tray Efficiency / Packing HET

3、P or NTSM,SULTECH Hydraulic Rating program,傳質設備的效率通常是通過實際傳質的效果和理論板的比值來加以確定。,根據傳質設備的分離效率就可以確定： - 所需的實際板數，或 - 填料所需的高度。 從而實現所需要達到的傳質分離任務。,一旦分離任務被確定，,塔的尺寸便可以通過對傳質設備的選擇和計算來加以確定。,分餾塔設計概述,生產操作與工程設計的結合,裝置使用業主通常關心的問題 裝置處理能力 裝置操作的靈活性 分離效率和產品品質 裝置能耗 裝置長週期穩定運行,塔內件設計方通常關心的問題 塔盤或填料的液泛率 操作彈性 理論板數和板效率 壓降 堵塞狀況 發泡體系

4、材質選擇 機械強度設計,提高塔的處理能力,板式塔處理能力的提高： 對於氣相流量占主導地位的場合，提高處理能力的主要方法： 增加塔盤的開孔面積，增加塔盤鼓泡區域的面積。 從常規的浮閥更換成小尺寸的固定閥，以降低泡沫層的高度。 對於液相流量占主導地位的場合，提高處理能力的主要方法： 增加降液管的面積，增加降液管的個數。 規整填料塔處理能力的提高： 降低填料的比表面積，但是以犧牲塔的分離效率為代價。 更換成新一代的 Mellapakplus 規整填料，可在保持分離效率不變的情況下增加處理能力。 散堆填料塔處理能力的提高： 從傳統的鮑爾環更換成新一代的 I-Ring 或者 Nutter Ring，處理

5、能力可提高約 20-30%。,Combines attributes of sieve and floating valve, very suitable for fouling system. Also tested by F.R.I.,Lateral vapour release allows liquid to flow unopposed across tray. Less hydraulic gradient on active area. Better turndown than sieve trays. Sharply reduced vertical jetting minim

6、ise entrainment. No moving parts, superior mechanical stability, longer life. Great fouling resistance.,提高塔的處理能力蘇爾壽公司的固定閥 MVG 塔盤,Efficiency (%),FRI Test: Total Reflux - C6/C7,Cb (ft/sec),100% Useful Capacity,100% Flooding,Cb (m/sec),Cb: = Capacity factor based on bubbling area,提高塔的處理能力美國蒸餾協會 MVG 測試報

7、告，處理能力 分離效率,提高塔的處理能力直徑 8.0 m 六溢流丙烯精餾塔 2007 年寧夏神華煤制丙烯專案,提高塔的處理能力MVG 塔盤近照,提高塔的處理能力Mellapak 250Y 和 Mellapakplus 252Y（相同分離效率）,20% Capacity,提高塔的處理能力新一代的規整填料 Plus Technology,裝置操作靈活性操作彈性,塔盤的操作彈性 主要取決於鼓泡區閥孔的形式 Tray TypeMaximum Turndown* Sieve Tray50% V-GridTM Tray 40% Valve Tray33% Bubble Cap Tray10% 填料塔的操作

8、彈性 主要取決於液體分佈器，氣相進料分佈器的操作彈性，而非填料本身。,裝置操作靈活性液相分佈器,裝置操作靈活性氣相進料分佈器,改善分離效率,板式塔分離效率的提高： 對於氣相占主導地位的場合，提高分離效率的主要方法： 降低塔盤鼓泡區域的霧沫夾帶，改善蒸汽的分佈品質。 對於液相占主導地位的場合，提高分離效率的主要方法： 改善液相在塔盤表面的分佈品質，保持合適的流程長度，降低液面梯度。 規整填料塔分離效率的提高： 增加填料的比表面積，但是以犧牲塔的處理能力為代價。 更換成新一代的 Mellapakplus 規整填料，可在保持處理能力不變的情況下增加分離效率。 散堆填料塔分離效率的提高： 從傳統的鮑爾

9、環更換成新一代的 I-Ring 或者 Nutter Ring，分離效率可提高 10%。,改善分離效率板式塔分離效率的限制因素,Vertical level: 縱向觀察 Entrainment 霧沫夾帶返混 Weeping 漏液返混 Vapor by pass 氣相走短路 Horizontal level: 橫向觀察 Dead zone 流動死區 Different flow pass length 不同的流程長度,Both Capacity and Efficiency are affected ！ 處理能力和傳質效率都受到影響！,改善分離效率Mellapak 250Y 和 Mellapakp

10、lus 452Y（相同處理能力）,25% Efficiency,Same Capacity,對於新塔，通過這樣的分析可以優化塔的結構尺寸，在投資費用和操作費用（能耗）上尋求最佳平衡點。,降低裝置能耗 提高分離效率，降低回流比,FRI Test: Total Reflux - C6/C7,Cb (ft/sec),Cb (m/sec),Cb: = Capacity factor based on bubbling area,dP per Theoretical Stage (Inch Hot Liquid),降低裝置能耗美國蒸餾協會 MVG 測試報告，處理能力 壓降,20% P,降低裝置能耗Mel

11、lapak 250Y 和 Mellapakplus 252Y（相同分離效率）,30% Pressure Drop,降低裝置能耗整塔壓降,板式塔： 常規蒸餾體系，正常操作 0.5-0.6 Kpa/塔盤，1.0-1.2 Kpa/塔盤已接近液泛。 常規吸收解吸體系，正常操作 0.8-0.9 Kpa/塔盤，1.2-1.4 Kpa/塔盤已接近液泛。 規整填料塔： 對於常規的 Mellapak 填料，正常操作最大壓降 0.3 Kpa/米填料，1.2 Kpa/米填料已接近液泛。 對於新一代的 Mellapakplus 填料，正常操作最大壓降 0.55 Kpa/米填料，1.2 Kpa/米填料已接近液泛。 散堆填料塔： 正常操作最大壓降 0.6 Kpa/米填料，1.2 Kpa/米填料已接近液泛。,裝置長週期穩定運行,正確地選擇塔內件的材質。優先通過材質等級而非材質厚度來加以保證。 對於易發生波動的部位，採取特殊加強的機械設計措施。如再沸器返回口的上方，從高壓塔到低壓塔的進料，減壓真空系統等等。 對於易發生結焦堵塞的場合，採取不同的工藝和機械設計方案，以減少固體顆粒的沉積，延長操作的週期。,裝置長週期穩定運行一體化格柵梁的支撐,裝置長週期穩定運行程式測試梁的應力和變形,裝置長週期穩定運行防止塔盤堵塞,VG-AF的特徵