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蒸馏塔


 
       蒸馏塔精馏塔-适合各类溶剂浓缩回收
       1、醇类回收系统
       适用范围:低浓度的甲醇、乙醇、丙酮等溶剂的回收、提浓。
       2、无水醇类回收系统:
       异丙醇、醋酸等能与水产生共沸的溶剂的回收、提浓。
       3、DMF DMAC回收系统
       N、N-2甲基甲酰胺(DMF) , N,N二甲基乙酰胺DMAC,甲苯等溶剂的的回收、提浓。
       4、醋酸回收系统
       适用范围:适用于酯类及与水溶解度低的溶剂。
       5、生物柴油脱色+除渣系统:
       待处理的原液:生物柴油又称脂肪酸甲酯,是指—利用各类动植物油脂为原料,与甲醇或乙醇等低碳醇类物质经过交酯化反应改性,使其变成可供内燃机使用的一种燃料。
       处理后能够获取的产品:轻组分+金黄色的柴油+渣油
       6、废油脱色+除渣系统:
       待处理的原液:废油包括乳化油、变压器油、齿轮油、液压油以及废机油(黑油)等。
       处理后能够获取的产品:轻质油+金黄色的柴油/基础油+渣油
       7、自聚性混合溶剂回收系统
       MCPD甲基环戊二烯二聚体+MMT甲基环戊二烯三羰基锰 +
       MCP甲基环戊二烯单体+DMC二乙二醇二甲醚+树脂 组成的混合溶剂
       上述蒸馏塔-精馏塔回收系统均能够实现 间隙式 或 连续式回收,技术先进回收率≥98%,残液含量≤0.5%,产品浓度≥95∽99%;原液处理量适应范围:0.5 t/h至500t/h。
 

 
       酒精(甲醇、乙醇)回收塔系统→工程实例☆
       酒精回收塔由塔身、再沸器、换热器、冷凝器、冷却器、缓冲罐、原液泵、回流泵、管道阀门、流量计、温度计,压力表、控制柜等部分组成,可用于制药、食品、化工等行业的稀酒精回收,本设备与物料部分均采用0Cr18Ni9不锈钢制造。具有传质、传热效率高,消耗低、易操作、工艺指标调整快、操作弹性大、产品质量好、耐腐蚀性能好、经久耐用等优点。
       一、前言
       一套先进的年产30万吨单醇项目,采用的是我公司高效塔内件为核心的4塔精馏技术。在十个多月的运行中,各项技术指标都好于设计。据了解,将国内技术用于这么大甲醇装置是罕见的。
       甲醇精馏装置是甲醇生产的重要后处理工序,其能耗占甲醇生产总能耗的20%左右。传统的精馏塔大都是以浮阀为主的板式塔,虽然先后也出现了导向浮阀、斜孔筛板等新型板式塔;但由于板式塔开孔率低,介质传质、传热效率差。再加之塔身高达50多米,结构复杂,安装和检修十分困难,控制点多。实际生产中,持液量和阻力大、能耗高,总体效果不太理想。
       为减少甲醇在精馏中的损耗和提高热利用率,无锡太湖石化装备厂的工程技术人员在充分调研国内大部分甲醇精馏生产装置和科研单位科研成果的基础上,在国内率先开发了不锈钢丝网波纹规整填料和配套的新型气液分布器为核心的精馏新技术、新工艺。其核心设备精馏塔都选用新型填料型的,且可以根据甲醇规模的大小,分别选用2—4个塔。同时,为提高甲醇收率,还对原流程进行了优化,增加了排气冷凝器等甲醇回收装置。
       甲醇是一碳化学中重要的有机产品和重要的基本有机化工原料之一,在国民经济中有广泛的应用:经过羰基化、烷基化、氢化脱氢等一系列反应可得到较多的有机化工产品,在农药、染料、燃料以及三大合成材料生产中都要用甲醇作为原料或溶剂;近年来,随着国民经济的发展,我国石油能源的短缺问题越来越严重,寻找石油的替代燃料不仅关系着经济的发展,而且关系到国家能源和环境的安全,甲醇是解决此问题现实、便捷的途径之一。
       甲醇工业的节能降耗,对提高装置的经济性和企业的竞争力有重要的作用。近年来,随着氮肥企业产品结构调整步伐的加快、甲醇市场的好转,以及甲醇生产与合成氨的近似,因此,越来越多氮肥厂家上马了联醇装置或不断提高甲醇在产品中的比重。据《中国化工报》报道:我国近几年将新增甲醇生产能力500多万吨,甲醇节能降耗的生产技术也引起众多企业的重视。甲醇精馏装置是甲醇生产的重要后处理工序,其能耗占甲醇生产总能耗的20%左右,在甲醇生产中占据重要的位置,先进、节能、高效的精馏装置,对降低甲醇成本、提高企业的产品竞争力起着重要的作用。
       二、精馏方法的选择
   精馏是应用的利用各物质沸点的不同进行的分离操作,其广泛应用促使技术已相当成熟,但技术的成熟并不意味着之后不再需要发展而停滞不前。由于其应用的广泛,每一个进步哪怕是微小的,也会带来经济效益,正因为如此,精馏的研究仍受到广泛的重视,不断取得进展。
   宁波远东化工集团有限公司开发的高效塔内件在精馏中的成功应用,呈现出了取代板式塔的趋势。该技术和工艺具有比表面积大,液体分布均匀,塔体阻力小,气液相通量大,传质分离效率高,操作具有弹性,安装检修方便等优点,能使主、预塔的塔高降低三分之一。实际生产中,产品质量好,消耗低,易操作、工艺指标调整快。
三、精甲醇工艺过程简介
   来自甲醇合成工段的粗甲醇,经减压进入粗甲醇贮槽,经粗甲醇预热器加热至70℃左右进入预精馏塔,出预塔气体经冷却后进入预塔回流槽,加水萃取后进入预塔回流,然后进入主塔,出加压塔气体经冷却后至加压塔回流槽,以便提供主回流使用。精醇采出首先考虑主回流采出,这样可充分利用塔的效率,甲醇品质较好。甲醇的精馏分二个阶段:先在预塔中脱除轻馏分,主要是二甲醚;后进入主精馏塔,进一步把高沸点的重馏分杂质脱除,主要是水、异丁基油等。从塔顶采出的精甲醇经冷却器冷却至常温后,就可得到高纯度的符合国家优级品指标的精甲醇产品。
       传统的甲醇精馏装置中,精馏塔大部分选用了板式塔结构,塔身高大,结构复杂,安装和检修十分困难,控制点多,操作复杂,工艺指标反应滞后,产品质量不稳定,不易控制。实际生产中,持液量大、阻力大、能耗高,增加了产品的生产成本,削弱了产品的竞争优势。
       四、填料塔的特点
       我公司的工程技术人员充分调研了国内大部分甲醇精馏生产装置,结合科研单位的科研成果,开发了新型的填料型甲醇精馏装置。我公司开发的甲醇精馏装置,精馏塔内都选用甲醇精馏专用不锈钢丝网填料,这种填料有如下特点:
       4.1 传热、传质效率高
       (1) 我们选用的高效甲醇精馏专用不锈钢丝网填料,单位体积具有较大的比表面积,增加了气液两相的接触传热、传质基础。
       (2) 高效甲醇精馏专用不锈钢丝网填料的理论塔板数远高于相同高度的板式塔,使塔的有效传质、传热面积增大,塔高可降低1/3左右。
       (3) 由于这种填料的表面安排合理,防止填料表面出现干区,同时有利于气液两相在填料层中的均匀流动并能促进汽、液两相的表面更新,从而使填料表面真正用于传质的有效面积增大,总体平均的传质系数和推动力增高。
       (4) 我公司甲醇精馏专用不锈钢丝网填料经过特殊溶剂处理后,表面对于液相的润湿性好,容易使液体分布均匀。
       4.2 压降小、气液相通量大
       (1) 新型填料空隙率大,压降小,通量大。
       (2) 新型填料流道规则,持液量小、阻力小。
       (3) 新型填料由于进行了特殊的加强处理,有足够的强度。所以在安装时,不易使填料表面变形而使流道变化。
       4.3 液体分布均匀
       由于丝网网片上的流道与轴线有一定倾角,相邻两网片上的流道倾角方向相反,而上下两层填料紧密贴合,并相互交错900安装,促使液体经过每一层后重新分布而趋于均匀,强化了液体的均布能力,具有优良传质、传热能力。
       五、分布器的设计和安装
       填料塔在操作过程中,液体和气体的初始分布和再分布对填料塔性能影响很大,特别是液体分布器是填料塔内重要的构件。我公司对分布器的选型、设计、制造等环节都给予了高度重视并不断进行优化:
       (1) 针对甲醇精馏生产特点,结合生产厂家装置能力,我们对再沸器出口气体选用新型分布器,在设计制造时力求达到的分布效果。在投入使用之前,由公司具有丰富经验的专业技术人员进行现场指导安装,确保达到预期效果。
       (2) 液体进口分布器(初始分布器)的选型,我们采用新型分布器,根据各装置能力情况,设计出合理的结构,尽量做到初始分布均匀。
       (3) 在填料塔中,相同高度的理论塔板数要远高于板式塔。而填料超过一定高度,塔中普遍存在的液相壁流,容易引起填料段内气液不均匀分布,从而造成效率大幅度下降。这就要求要有较为合理的填料分段及液体收集再分布装置。我们根据不同的装置规模进行合理选用与设计。由于设计合理、精心制造、认真安装,确保运行效果良好。
       六、应注意的几个问题
       (1) 精馏塔结构设计是相似的,上部为精馏段,物料经加热器加热到沸点以上温度时进入填料层,在内件上进行传质、传热,轻组分不断被加热、汽化、上升,重组分不断被冷却、液化、下降。在塔的上部气相出口设有冷却器和回流槽,以提供回流液。下部有热虹吸式再沸器,靠低压蒸汽加热源源不断地提供热能,保持整个塔的填料层处于沸腾状态。根据各组份气液相传递过程,合理进行填料的分段和高度的设计,使混合物的气液相的单元操作合理进行,达到预期的精馏效果。
       (2)填料及分布器的安装,精馏效果的好坏,不仅要求设计合理,而且填料和分布器的安装要引起高度重视,即使是质量较好的填料和结构合理的分布器,如果安装方法不当,仍会对精馏效果产生较大影响。我们公司从工艺设计、设备制造、安装测试、开车等,均由有一定专业技术水平的工程技术人员的技术服务。因此每套装置都能顺利投产并达到预期效果,使用户收取得巨大的经济效益。
       七、经济技术指标
       国内规模为30万吨/年的甲醇装置本来就不多,而在精馏装置中设备和技术都是自己的更是很难找出第二家。正在运行的那套装置,其吨甲醇主要消耗指标如下(按生产一吨甲醇计):从下表可以看出,填料精馏塔的四项指标消耗均比板式塔低,从而降低了精甲醇的成本,提高了产品的竞争力。
       精馏塔类型 甲醇收率 电
       (kw.h) 蒸汽
       (t) 冷却水
       (m3)
       板式精馏塔 99.2 7 1.3 80
       填料精馏塔 99.5 5 0.99 60
       一套年产10万吨甲醇精馏装置每年降耗节省资金为:
       粗甲醇:1000000×(0.995-0.992)×2400=720000元=72万元
       蒸汽:100000×(1.3-0.99)×100=3100000元=310万元
       电:100000×(7-5)×0.38=76000元=7.6万元
       冷却水:100000×(80-60)×0.2=400000元=40万元
       总计429.6万元
       八、结束语
       我公司开发的填料型甲醇精馏流程,经国内30余家化工企业使用证明,具有传质、传热效率高,消耗低、易操作、工艺指标调整快、操作弹性大,产品质量好等优点,使产品具有较强的市场竞争力。特别在山东某化工集团公司年产30万吨甲醇精馏装置中的成功运用,证明这项技术在精心设计、制造、安装及优质服务的基础上,为用户带来了巨大的经济效益。
       附:常规酒精回收工艺流程,见下面

【甲醇、乙醇蒸馏装置】
       本装置适用于制药、食品、轻工、化工等行业的稀酒精回收。也适用于甲醇等其他溶媒的蒸馏。本装置根据用户的要求,可将30℃左右的稀酒精蒸馏至90℃-95℃酒精,成品酒精度要求越高,可加大回流比,但产量则相应降低。W型也可用于甲醇等蒸馏。W型为间歇式,ZW型为连续式。
型号  塔径  30º-40º进料的生产能力  60º-80º进料的生产能力 
(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年度蒸发器、塔、反应锅反应釜等项目部分业绩
1 沈阳化工研究院试验厂二分厂 反应釜、换热器、外循环蒸发器
2 江苏扬子医药化工有限公司 储罐、结晶釜、碱洗罐、外循环蒸发器、醇罐
3 浙江华源制药科技开发有限公司 反应釜、外循环蒸发器、储罐
4 甘肃兴汇生物工程有限公司 发酵罐、外循环蒸发器
5 丹尼斯克(张家港)亲水胶体公司 食品添加剂设备薄膜蒸发器
6 湖南玉新药业有限公司 发酵罐、种子罐、外循环蒸发器
7 安徽巨化精细化工有限公司 反应釜、换热器、外循环蒸发器
8 山东德齐龙化工集团公司 年产30万吨甲醇填料精馏塔
T510粗馏塔DN2800,1800;T530水洗塔DN1900;
T540精馏塔DN2600;T550甲醇塔DN1800;
T560回收塔DN1300;E530水洗塔再沸器DN1400;
E540精馏塔再沸器DN1400;E545精馏塔冷凝器
9 苏州蓝宇化工有限公司 DN600;E550甲醇塔再沸器DN1800;
V540汽凝水闪蒸罐DN1400;
V541精塔汽液分离器DN800;
V545精塔回流罐DN1200
10 湖北益泰药业有限公司 乙醇回收蒸馏塔
11 蓝星(西昌)航天化工有限公司 分离器、储罐、填料精馏塔
12 安徽国孚润滑油工业有限公司 换热器、填料精馏塔器
13 中国石化仪征化纤股份有限公司 储罐、填料精馏塔
14 安徽芜湖融汇化工有限公司 填料精馏塔
15 内蒙古三爱富万豪氟化工有限公司 凝聚釜、冷却槽、精馏塔冷凝器等
16 山东齐鲁石化工程有限公司 填料精馏塔、换热器
17 重庆新氟科技有限公司 填料精馏塔换热器
18 盐城开元医药化工有限公司 蒸馏釜、蒸馏塔
19 山西祥辉华远焦化公司 塔、换热设备、管式炉(10台)
20 孝义市晋茂煤焦有限公司 塔、换热设备
21 昆钢宗炼焦化工有限公司 98万吨/年焦化项目塔设备、换热器
22 杭氧空分 空冷塔、水冷塔、吸附器
23 常熟三爱富氟化工有限责任公司 回收槽、冷凝器、反应塔、干燥器等
24 珠海健帆生物科技股份有限公司 蒸发储罐等
25 浙江久而久化学有限公司 蒸汽发生器
26 浙江荣泰电工器材有限公司 蒸汽发生器
27 斯福瑞(南通)制药有限公司 螺旋板换热器
28 苏州维卡斯特科技有限公司 螺旋板换热器
29 盐城恒盛化工有限公司 冷凝器、液氯汽化器,液氯缓冲罐、计量罐、不锈钢分布器

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