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蒸餾塔


 
       蒸餾塔精餾塔-适合各類溶劑濃縮回收
       1、醇類回收系統
       适用範圍:低濃度的甲醇、乙醇、丙酮等溶劑的回收、提濃。
       2、無水醇類回收系統:
       異丙醇、醋酸等能與水産生共沸的溶劑的回收、提濃。
       3、DMF DMAC回收系統
       N、N-2甲基甲酰胺(DMF) , N,N二甲基乙酰胺DMAC,甲苯等溶劑的的回收、提濃。
       4、醋酸回收系統
       适用範圍:适用于酯類及與水溶解度低的溶劑。
       5、生物柴油脫色+除渣系統:
       待處理的原液:生物柴油又稱脂肪酸甲酯,是指—利用各類動植物油脂為原料,與甲醇或乙醇等低碳醇類物質經過交酯化反應改性,使其變成可供内燃機使用的一種燃料。
       處理後能夠獲取的産品:輕組分+金黃色的柴油+渣油
       6、廢油脫色+除渣系統:
       待處理的原液:廢油包括乳化油、變壓器油、齒輪油、液壓油以及廢機油(黑油)等。
       處理後能夠獲取的産品:輕質油+金黃色的柴油/基礎油+渣油
       7、自聚性混合溶劑回收系統
       MCPD甲基環戊二烯二聚體+MMT甲基環戊二烯三羰基錳 +
       MCP甲基環戊二烯單體+DMC二乙二醇二甲醚+樹脂 組成的混合溶劑
       上述蒸餾塔-精餾塔回收系統均能夠實現 間隙式 或 連續式回收,技術先進回收率≥98%,殘液含量≤0.5%,産品濃度≥95∽99%;原液處理量适應範圍:0.5 t/h至500t/h。
 

 
       酒精(甲醇、乙醇)回收塔系統→工程實例☆
       酒精回收塔由塔身、再沸器、換熱器、冷凝器、冷卻器、緩沖罐、原液泵、回流泵、管道閥門、流量計、溫度計,壓力表、控制櫃等部分組成,可用于制藥、食品、化工等行業的稀酒精回收,本設備與物料部分均采用0Cr18Ni9不鏽鋼制造。具有傳質、傳熱效率高,消耗低、易操作、工藝指标調整快、操作彈性大、産品質量好、耐腐蝕性能好、經久耐用等優點。
       一、前言
       一套先進的年産30萬噸單醇項目,采用的是我公司高效塔内件為核心的4塔精餾技術。在十個多月的運行中,各項技術指标都好于設計。據了解,将國内技術用于這麼大甲醇裝置是罕見的。
       甲醇精餾裝置是甲醇生産的重要後處理工序,其能耗占甲醇生産總能耗的20%左右。傳統的精餾塔大都是以浮閥為主的闆式塔,雖然先後也出現了導向浮閥、斜孔篩闆等新型闆式塔;但由于闆式塔開孔率低,介質傳質、傳熱效率差。再加之塔身高達50多米,結構複雜,安裝和檢修十分困難,控制點多。實際生産中,持液量和阻力大、能耗高,總體效果不太理想。
       為減少甲醇在精餾中的損耗和提高熱利用率,無錫太湖石化裝備廠的工程技術人員在充分調研國内大部分甲醇精餾生産裝置和科研單位科研成果的基礎上,在國内率先開發了不鏽鋼絲網波紋規整填料和配套的新型氣液分布器為核心的精餾新技術、新工藝。其核心設備精餾塔都選用新型填料型的,且可以根據甲醇規模的大小,分别選用2—4個塔。同時,為提高甲醇收率,還對原流程進行了優化,增加了排氣冷凝器等甲醇回收裝置。
       甲醇是一碳化學中重要的有機産品和重要的基本有機化工原料之一,在國民經濟中有廣泛的應用:經過羰基化、烷基化、氫化脫氫等一系列反應可得到較多的有機化工産品,在農藥、染料、燃料以及三大合成材料生産中都要用甲醇作為原料或溶劑;近年來,随着國民經濟的發展,我國石油能源的短缺問題越來越嚴重,尋找石油的替代燃料不僅關系着經濟的發展,而且關系到國家能源和環境的安全,甲醇是解決此問題現實、便捷的途徑之一。
       甲醇工業的節能降耗,對提高裝置的經濟性和企業的競争力有重要的作用。近年來,随着氮肥企業産品結構調整步伐的加快、甲醇市場的好轉,以及甲醇生産與合成氨的近似,因此,越來越多氮肥廠家上馬了聯醇裝置或不斷提高甲醇在産品中的比重。據《中國化工報》報道:我國近幾年将新增甲醇生産能力500多萬噸,甲醇節能降耗的生産技術也引起衆多企業的重視。甲醇精餾裝置是甲醇生産的重要後處理工序,其能耗占甲醇生産總能耗的20%左右,在甲醇生産中占據重要的位置,先進、節能、高效的精餾裝置,對降低甲醇成本、提高企業的産品競争力起着重要的作用。
       二、精餾方法的選擇
   精餾是應用的利用各物質沸點的不同進行的分離操作,其廣泛應用促使技術已相當成熟,但技術的成熟并不意味着之後不再需要發展而停滞不前。由于其應用的廣泛,每一個進步哪怕是微小的,也會帶來經濟效益,正因為如此,精餾的研究仍受到廣泛的重視,不斷取得進展。
   甯波遠東化工集團有限公司開發的高效塔内件在精餾中的成功應用,呈現出了取代闆式塔的趨勢。該技術和工藝具有比表面積大,液體分布均勻,塔體阻力小,氣液相通量大,傳質分離效率高,操作具有彈性,安裝檢修方便等優點,能使主、預塔的塔高降低三分之一。實際生産中,産品質量好,消耗低,易操作、工藝指标調整快。
三、精甲醇工藝過程簡介
   來自甲醇合成工段的粗甲醇,經減壓進入粗甲醇貯槽,經粗甲醇預熱器加熱至70℃左右進入預精餾塔,出預塔氣體經冷卻後進入預塔回流槽,加水萃取後進入預塔回流,然後進入主塔,出加壓塔氣體經冷卻後至加壓塔回流槽,以便提供主回流使用。精醇采出首先考慮主回流采出,這樣可充分利用塔的效率,甲醇品質較好。甲醇的精餾分二個階段:先在預塔中脫除輕餾分,主要是二甲醚;後進入主精餾塔,進一步把高沸點的重餾分雜質脫除,主要是水、異丁基油等。從塔頂采出的精甲醇經冷卻器冷卻至常溫後,就可得到高純度的符合國家優級品指标的精甲醇産品。
       傳統的甲醇精餾裝置中,精餾塔大部分選用了闆式塔結構,塔身高大,結構複雜,安裝和檢修十分困難,控制點多,操作複雜,工藝指标反應滞後,産品質量不穩定,不易控制。實際生産中,持液量大、阻力大、能耗高,增加了産品的生産成本,削弱了産品的競争優勢。
       四、填料塔的特點
       我公司的工程技術人員充分調研了國内大部分甲醇精餾生産裝置,結合科研單位的科研成果,開發了新型的填料型甲醇精餾裝置。我公司開發的甲醇精餾裝置,精餾塔内都選用甲醇精餾專用不鏽鋼絲網填料,這種填料有如下特點:
       4.1 傳熱、傳質效率高
       (1) 我們選用的高效甲醇精餾專用不鏽鋼絲網填料,單位體積具有較大的比表面積,增加了氣液兩相的接觸傳熱、傳質基礎。
       (2) 高效甲醇精餾專用不鏽鋼絲網填料的理論塔闆數遠高于相同高度的闆式塔,使塔的有效傳質、傳熱面積增大,塔高可降低1/3左右。
       (3) 由于這種填料的表面安排合理,防止填料表面出現幹區,同時有利于氣液兩相在填料層中的均勻流動并能促進汽、液兩相的表面更新,從而使填料表面真正用于傳質的有效面積增大,總體平均的傳質系數和推動力增高。
       (4) 我公司甲醇精餾專用不鏽鋼絲網填料經過特殊溶劑處理後,表面對于液相的潤濕性好,容易使液體分布均勻。
       4.2 壓降小、氣液相通量大
       (1) 新型填料空隙率大,壓降小,通量大。
       (2) 新型填料流道規則,持液量小、阻力小。
       (3) 新型填料由于進行了特殊的加強處理,有足夠的強度。所以在安裝時,不易使填料表面變形而使流道變化。
       4.3 液體分布均勻
       由于絲網網片上的流道與軸線有一定傾角,相鄰兩網片上的流道傾角方向相反,而上下兩層填料緊密貼合,并相互交錯900安裝,促使液體經過每一層後重新分布而趨于均勻,強化了液體的均布能力,具有優良傳質、傳熱能力。
       五、分布器的設計和安裝
       填料塔在操作過程中,液體和氣體的初始分布和再分布對填料塔性能影響很大,特别是液體分布器是填料塔内重要的構件。我公司對分布器的選型、設計、制造等環節都給予了高度重視并不斷進行優化:
       (1) 針對甲醇精餾生産特點,結合生産廠家裝置能力,我們��A ��Ap�9�=:��A��A@��A�使用之前,由公司具有豐富經驗的專業技術人員進行現場指導安裝,确保達到預期效果。
       (2) 液體進口分布器(初始分布器)的選型,我們采用新型分布器,根據各裝置能力情況,設計出合理的結構,盡量做到初始分布均勻。
       (3) 在填料塔中,相同高度的理論塔闆數要遠高于闆式塔。而填料超過一定高度,塔中普遍存在的液相壁流,容易引起填料段内氣液不均勻分布,從而造成效率大幅度下降。這就要求要有較為合理的填料分段及液體收集再分布裝置。我們根據不同的裝置規模進行合理選用與設計。由于設計合理、精心制造、認真安裝,确保運行效果良好。
       六、應注意的幾個問題
       (1) 精餾塔結構設計是相似的,上部為精餾段,物料經加熱器加熱到沸點以上溫度時進入填料層,在内件上進行傳質、傳熱,輕組分不斷被加熱、汽化、上升,重組分不斷被冷卻、液化、下降。在塔的上部氣相出口設有冷卻器和回流槽,以提供回流液。下部有熱虹吸式再沸器,靠低壓蒸汽加熱源源不斷地提供熱能,保持整個塔的填料層處于沸騰狀态。根據各組份氣液相傳遞過程,合理進行填料的分段和高度的設計,使混合物的氣液相的單元操作合理進行,達到預期的精餾效果。
       (2)填料及分布器的安裝,精餾效果的好壞,不僅要求設計合理,而且填料和分布器的安裝要引起高度重視,即使是質量較好的填料和結構合理的分布器,如果安裝方法不當,仍會對精餾效果産生較大影響。我們公司從工藝設計、設備制造、安裝測試、開車等,均由有一定專業技術水平的工程技術人員的技術服務。因此每套裝置都能順利投産并達到預期效果,使用戶收取得巨大的經濟效益。
       七、經濟技術指标
       國内規模為30萬噸/年的甲醇裝置本來就不多,而在精餾裝置中設備和技術都是自己的更是很難找出第二家。正在運行的那套裝置,其噸甲醇主要消耗指标如下(按生産一噸甲醇計):從下表可以看出,填料精餾塔的四項指标消耗均比闆式塔低,從而降低了精甲醇的成本,提高了産品的競争力。
       精餾塔類型 甲醇收率 電
       (kw.h) 蒸汽
       (t) 冷卻水
       (m3)
       闆式精餾塔 99.2 7 1.3 80
       填料精餾塔 99.5 5 0.99 60
       一套年産10萬噸甲醇精餾裝置每年降耗節省資金為:
       粗甲醇:1000000×(0.995-0.992)×2400=720000元=72萬元
       蒸汽:100000×(1.3-0.99)×100=3100000元=310萬元
       電:100000×(7-5)×0.38=76000元=7.6萬元
       冷卻水:100000×(80-60)×0.2=400000元=40萬元
       總計429.6萬元
       八、結束語
       我公司開發的填料型甲醇精餾流程,經國内30餘家化工企業使用證明,具有傳質、傳熱效率高,消耗低、易操作、工藝指标調整快、操作彈性大,産品質量好等優點,使産品具有較強的市場競争力。特别在山東某化工集團公司年産30萬噸甲醇精餾裝置中的成功運用,證明這項技術在精心設計、制造、安裝及優質服務的基礎上,為用戶帶來了巨大的經濟效益。
       附:常規酒精回收工藝流程,見下面

【甲醇、乙醇蒸餾裝置】
       本裝置适用于制藥、食品、輕工、化工等行業的稀酒精回收。也适用于甲醇等其他溶媒的蒸餾。本裝置根據用戶的要求,可将30℃左右的稀酒精蒸餾至90℃-95℃酒精,成品酒精度要求越高,可加大回流比,但産量則相應降低。W型也可用于甲醇等蒸餾。W型為間歇式,ZW型為連續式。
型号  塔徑  30º-40º進料的生産能力  60º-80º進料的生産能力 
(mm) 90º <95º 90º <95º
W-200 ¢200 35 26 45 36
W-300 ¢300 80 61 100 80
W-400 ¢400 150 120 180 140
W-500 ¢500 230 185 275 220
W-600 ¢600 335 270 400 320
ZW-200 ¢200 95 >95º 60 110 >95º 80
ZW-300 ¢300 200 120 240 165
ZW-400 ¢400 360 230 420 300
2012至2015年度蒸發器、塔、反應鍋反應釜等項目部分業績
1 沈陽化工研究院試驗廠二分廠 反應釜、換熱器、外循環蒸發器
2 江蘇揚子醫藥化工有限公司 儲罐、結晶釜、堿洗罐、外循環蒸發器、醇罐
3 浙江華源制藥科技開發有限公司 反應釜、外循環蒸發器、儲罐
4 甘肅興彙生物工程有限公司 發酵罐、外循環蒸發器
5 丹尼斯克(張家港)親水膠體公司 食品添加劑設備薄膜蒸發器
6 湖南玉新藥業有限公司 發酵罐、種子罐、外循環蒸發器
7 安徽巨化精細化工有限公司 反應釜、換熱器、外循環蒸發器
8 山東德齊龍化工集團公司 年産30萬噸甲醇填料精餾塔
T510粗餾塔DN2800,1800;T530水洗塔DN1900;
T540精餾塔DN2600;T550甲醇塔DN1800;
T560回收塔DN1300;E530水洗塔再沸器DN1400;
E540精餾塔再沸器DN1400;E545精餾塔冷凝器
9 蘇州藍宇化工有限公司 DN600;E550甲醇塔再沸器DN1800;
V540汽凝水閃蒸罐DN1400;
V541精塔汽液分離器DN800;
V545精塔回流罐DN1200
10 湖北益泰藥業有限公司 乙醇回收蒸餾塔
11 藍星(西昌)航天化工有限公司 分離器、儲罐、填料精餾塔
12 安徽國孚潤滑油工業有限公司 換熱器、填料精餾塔器
13 中國石化儀征化纖股份有限公司 儲罐、填料精餾塔
14 安徽蕪湖融彙化工有限公司 填料精餾塔
15 内蒙古三愛富萬豪氟化工有限公司 凝聚釜、冷卻槽、精餾塔冷凝器等
16 山東齊魯石化工程有限公司 填料精餾塔、換熱器
17 重慶新氟科技有限公司 填料精餾塔換熱器
18 鹽城開元醫藥化工有限公司 蒸餾釜、蒸餾塔
19 山西祥輝華遠焦化公司 塔、換熱設備、管式爐(10台)
20 孝義市晉茂煤焦有限公司 塔、換熱設備
21 昆鋼宗煉焦化工有限公司 98萬噸/年焦化項目塔設備、換熱器
22 杭氧空分 空冷塔、水冷塔、吸附器
23 常熟三愛富氟化工有限責任公司 回收槽、冷凝器、反應塔、幹燥器等
24 珠海健帆生物科技股份有限公司 蒸發儲罐等
25 浙江久而久化學有限公司 蒸汽發生器
26 浙江榮泰電工器材有限公司 蒸汽發生器
27 斯福瑞(南通)制藥有限公司 螺旋闆換熱器
28 蘇州維卡斯特科技有限公司 螺旋闆換熱器
29 鹽城恒盛化工有限公司 冷凝器、液氯汽化器,液氯緩沖罐、計量罐、不鏽鋼分布器

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