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精馏过程的节能降耗及新型高效分离技术的应用
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精馏过程的节能降耗及新型高效分离技术的应用

2019-09-18      阅读:
精馏属于石化行业以及化工行业的重要部分,对于整个流程的产品质量、生产水平、原料消耗、能源消耗有着一定的影响。新型高效填料有着压降小、效率高以及通量大的优势,能够起到降耗与节能的效果,目前,该种技术已经逐渐的发展成熟,在甲醇精馏生产中得到了一定范围的应用,本文主要分析精馏过程的节能降耗及新型高效分离技术的应用。 
 
 精馏属于石化行业以及化工行业的重要部分,对于整个流程的产品质量、生产水平、原料消耗、能源消耗有着一定的影响。在这些行业之中,精馏投资已经超过了投资水平的30%。甲醇是化学工业中的重要原料,甲醇节能水平对于提升整个装置的经济性有着极大的影响,下面就针对精馏过程的节能降耗及新型高效分离技术的应用进行分析。 
  一、新型高效分离技术的应用 
  (一)板式塔技术 
  1.高效导向筛板技术 
  高效导向筛板技术有着造价低廉与结构简单的优势,可以有效克服精馏过程中效率低、液点高的缺陷,因此,该种技术也开始在化学工业、精细化工、石油化工、医药工业、原子能工业、香料工业、轻工化工等行业中得到了广泛的使用。高效导向筛板的筛板上有大量的筛孔与导向孔,气体在塔板中会与液体出现错流的情况,并沿着塔板进行前进,其动力会直接转化到到液体上,这就可以保障液体实现稳定性前景,有效解决了传统工艺中的液泛与堵塔的问题。 
  2.板填复合塔板技术 
  板填复合塔板技术是建立在板式塔与填料塔基础上产生,能够有效利用塔板间距空隙,降低雾沫夹带,提升其生产能力,气液也能够可以在填料表面上进行二次传质,这就有效提升了塔板的效率。在塔板中,气流会高速通过塔板的开孔,可以有效提升塔板的生产能力,实践消失,空塔动能因子可以达到0.8m/s到3.5m/s,板效率高,因此,板填复合塔板技术已经在化工、石化的中的氯乙烯、甲苯等物系中得到了广泛的使用。 
  (二)新型高效填料 
  填料属于填料塔的重要组成部分,其性能主要由气液两相流体分布与填料湿润程度来决定,想要提升传质效果,就需要将液体充分的润湿填料,以便形成一种均匀的液膜。该种湿润性能主要由物料表面张力、填料性质与物料粘度决定,也别是对于甘油、水等物质,需要对填料进行化学或者物理处理,以便有效提高其湿润性能。对于常用的金属填料,可以采用物理联合化学的方法进行处理,这能够有效提升液体在填料上的分离效率与成膜质量。对于聚乙烯、聚丙烯等塑料填料,可以使用高分子表面接枝技术,该种技术能够提升填料湿润性与传质效率,即使在恶劣的环境下,塑料填料依然有着理想的流体力学性能与传质性能。其中代表性的有如下几种: 
  金属鲍尔环填料开发于上世纪40年代,该种填料使用了金属薄板冲轧制作而成,窗中设置了五个舌叶弯入环,两层窗孔错开,其开孔面积大约占整体环面积的35%,这就能够使得填料层中的传质性能。 
  该种填料开发于上世纪70年代,金属阶梯环填料可以有效降低环高度,在两侧设置了锥形翻边,其性能得到了很高的提升。与金属鲍尔环填料相比而言,可以提升泛点气速10%到20%,压力能够降低30%到40%。 
  3.新型高效规整填料
  新型高效规整填料是我国研究出的一种新型填料,其优势表现在几个方面: 
  第一,有着良好的低负荷性能,板数在气体负荷的降低下会出现增加的情况,不会出现低负荷极限; 
  第二,理论塔板数高,压力低,通量大; 
  第三,能够应用在减压精馏中,可以满足高真空装置的生产需求,为高纯度产品、热敏性产品的精馏提供了一定的条件,且不会出现显著的放大效用。 
  二、新型高效分离技术在甲醇生产中的使用分析 
  以某化工实验厂为例,其甲醇生产规模达到了6为吨/天,一直使用斜孔塔板进行生产,产量不理想,精馏则应用两个塔进行,将高效塔填料技术应用在其中进行改造,配置了液体分布器,完成改造工作只有有效提升了其生产能力,且将回流比降低,实现了节能降耗的效用。设备投资金额为30万元,实践显示,年经济收益达到了280万元,有着良好的经济性能与技术性能。 
  再以某生产甲醇的公司为例,其公司生产的甲醇需要进行循环利用,原先使用36层筛板塔板精馏,经过了技术改在,将传统塔板改造成为高效导向筛板,增加了高效填料段,有效提升了塔的分离效率与生产能力。实践证实,在完成改造后,扩产达到了80%,有效提升了顶板甲醇含量,降低了塔釜的甲醇含量。整个设备投入25万元,年增长效益达到了300万元。 
  三、结束语 
  总而言之,新型高效填料有着压降小、效率高以及通量大的优势,能够起到降耗与节能的效果,目前,该种技术已经逐渐的发展成熟,在甲醇精馏生产中得到了一定范围的应用,可以有效提升经济效益与社会效益。 
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