In die chemiese prosesbedrywe (VPI) word die meeste skeidings via distillasiekolomme gedoen.En wanneer die res van die proses op daardie kolomme staatmaak, is ondoeltreffendheid, knelpunte en afsluitings problematies.In 'n poging om distillasieprosesse - en die res van die aanleg - aan die gang te hou, word die interne kolomme aangepas en herwerk om die doeltreffendheid en betroubaarheid van die kolomme te help optimaliseer.

“Of dit nou in raffinering, chemiese verwerking of die vervaardiging van plastiek is, die meeste van die skeiding tussen organiese chemikalieë word met distillasie gedoen.Terselfdertyd is daar 'n konstante druk vir chemiese verwerkers om hul prosesse meer kostedoeltreffend te maak,” sê Izak Nieuwoudt, tegniese hoof by Koch-Glitsch (Wichita, Kan.; www.koch-glitsch.com).“Omdat distillasiekolomme ’n groot energieverbruiker is en omdat mense nie baie tyd wil spandeer om toerusting reg te maak nie, is die verhoging van doeltreffendheid en betroubaarheid van die kolomme tans op die voorgrond.”

Dikwels nadat 'n proses aan die gang is, vind verwerkers dat die energieverbruik baie hoër is as wat hulle verwag het, sê Antonio Garcia, massa-oordrag besigheidsontwikkelingsbestuurder by AMACS Process Tower Internals (Arlington, Tex.; www.amacs.com)."Om beter energiedoeltreffendheid te verkry, moet hulle hul opsies ondersoek om die massa-oordragprestasie te verbeter," sê hy.“Daarbenewens soek verwerkers dikwels maniere om die proses te ontknoop ten einde beter skeidings- en kapasiteitsvereistes te verkry, en besoedeling is ’n algemene oorsaak van knelpunte, so dit is ook belangrik om tegnologieë te vind wat met hierdie kwessies help.”

Knelpunte en stilstand wat veroorsaak word deur besoedeling of meganiese probleme, soos vibrasie of meganismes binne die kolomme wat uitmekaar kom, kan baie duur word.“Dit is baie duur elke keer as jy 'n distillasiekolom moet afskakel, want dit lei dikwels tot die sluiting van stroomop- en stroomaf-eenhede ook,” sê Nieuwoudt."En hierdie onbeplande stilstand lei tot groot verliese per dag."

Om hierdie rede ontwikkel vervaardigers van kolominterne produkte wat ontwerp is om verwerkers te help om energiedoeltreffendheid en betroubaarheid te verhoog.

Die vervanging van konvensionele bakkies en verpakkings met nuwer, gevorderde oplossings is dikwels nodig vir 'n verwerker wat hoër doeltreffendheid, kapasiteit en betroubaarheid soek, so vervaardigers soek voortdurend om hul aanbiedinge te verbeter.

Raschig GmbH (Ludwigshafen, Duitsland; www.raschig.com) het byvoorbeeld onlangs die Raschig Super-Ring Plus vrygestel, 'n nuwe, hoëprestasie ewekansige verpakking wat die prestasie van die vorige Raschig-ring oorskry."Die geoptimaliseerde struktuur van Raschig Super-Ring Plus maak 'n verdere kapasiteitsverhoging teen konstante doeltreffendheid moontlik," sê Micheal Schultes, tegniese direkteur by Raschig.“Die produk is die resultaat van ontwerpontwikkeling gebaseer op baie jare se navorsing.Die teiken was om by al die voordele van die Super-ring te bly, maar kapasiteit te verbeter en drukval te verminder.”

Die gevolglike produk minimaliseer drukval deur plat sinusvormige stroke in 'n uiters oop struktuur te rangskik, maksimeer kapasiteit deur filmvloeivoorkeur op kontinue sinusvormige strookrangskikkings, verhoog doeltreffendheid deur druppelformasies binne-in die verpakking te minimaliseer en verminder die neiging tot besoedeling deur druppelontwikkeling te verminder en lae drukval.Bevuiling sensitiwiteit word ook verminder deur aaneenlopende vloeibare films te genereer, wat die hele verpakkingselement benat.

Net so het AMACS navorsing gedoen om sy SuperBlend-produk te verbeter."Navorsing het getoon dat deur bestaande ewekansige verpakking met ons SuperBlend 2-PAC te vervang, toringdoeltreffendheid met 20% of kapasiteit met 15% verhoog kan word," sê Moize Turkey, bestuurder, toepassingsingenieurswese, by AMACS.Die SuperBlend 2-PAC-tegnologie is 'n mengsel van hoëprestasie-verpakkingsgroottes wat in 'n enkelbed geplaas word."Ons meng twee groottes van die beste metaal ewekansige meetkunde en, wanneer dit gekombineer word, bereik die gepatenteerde mengsel die doeltreffendheidsvoordele van die kleiner verpakkingsgrootte, terwyl die kapasiteit en drukval van die groter verpakkingsgrootte behou word," sê hy.Die gemengde bed word aanbeveel vir absorpsie en stroping, fyn chemiese distillasie, raffinadery fraksioneerders en heraanpassingsgeleenthede in enige massa- of hitte-oordragtoring beperk deur konvensionele of derdegenerasie ewekansige verpakking.

Verbeterings aan interne komponente word ook ontwikkel om te help met kwessies soos besoedeling en moeilike toestande.

“Betroubaarheid is uiters belangrik vir dag-tot-dag oorwegings.Maak nie saak hoe goed 'n toestel presteer nie, as dit nie die besoedelingstoestande in 'n proses kan weerstaan ​​nie, sal dit nie suksesvol wees nie,” sê Mark Pilling, bestuurder van tegnologie VSA by Sulzer (Winterthur, Switserland; www.sulzer. com)."Sulzer het die afgelope vyf jaar geweldig baie tyd spandeer om 'n volledige reeks aangroeibestande toerusting te ontwikkel."In bakkies bied die maatskappy VG AF en anti-aangroei-bakkies, en onlangs bekend gestel UFM AF kleppe, wat beide hoë werkverrigting vir kapasiteit en doeltreffendheid, sowel as uiters aangroei bestand is.In verpakkings het die maatskappy Mellagrid AF teen-aangroei-roosterverpakkings bekendgestel, wat geskik is vir hoogs aanvuilende verpakkingstoepassings, soos vakuumtoringwasafdelings.

Pilling voeg by dat Sulzer vir skuimkwessies aan 'n tweeledige benadering gewerk het."Terwyl ons toerusting en ontwerpe ontwikkel om skuimtoepassings te hanteer, werk ons ​​ook saam met ons kliënte om potensiële skuimtoepassings te bepaal," sê hy.“Sodra jy weet dat skuim bestaan, kan jy daarvoor ontwerp.Dit is die gevalle waar 'n kliënt 'n skuimende toestand sal hê en nie daarvan weet nie, wat geneig is om probleme te skep.Ons sien allerhande skuim, soos Marangoni, Ross skuim en deeltjies skuim en werk saam met kliënte om sulke situasies te identifiseer.”

En, vir toepassings waar aangroei en verkooksing baie ernstig kan wees, het Koch-Glitsch Proflux-verpakkingsroosterverpakking ontwikkel, sê Nieuwoudt (Figuur 1).Die nuwe hoëprestasie roosterverpakking vir ernstige dienste kombineer die doeltreffendheid van gestruktureerde verpakking met die robuustheid en besoedelingsweerstand van roosterverpakking.Dit is 'n samestelling van stewige sinkplate wat aan swaarmaatstawe gesweis is.Die kombinasie van gelaste staafsamestelling en geriffelde velle met groter materiaaldikte bied 'n robuuste ontwerp wat skade van toringverskuiwings of erosie weerstaan.Die gapings tussen die velle bied verbeterde aangroeiweerstand.“Die verpakking is nou byna 100 keer geïnstalleer in baie ernstige bevuilingsdienste en vaar regtig goed in vergelyking met die produkte wat dit vervang.Hoe langer lewensduur en die laer drukval dit lei tot laer bedryfskoste vir die klant,” sê Nieuwoudt.

Figuur 1. Proflux swaardiens-roosterverpakking is 'n hoëprestasie-ernstigediens-roosterverpakking wat die doeltreffendheid van gestruktureerde verpakking kombineer met die robuustheid en vuilweerstand van roosterverpakking Koch-Glitsch

Wanneer dit by distillasie kom, is daar ook dikwels uitdagings spesifiek vir 'n proses wat deur spesiale maatreëls aangespreek moet word.

"Daar is 'n mark vir pasgemaakte oplossings wat ingestel is op die spesifieke proses en klantbehoeftes," sê Christian Geipel, besturende direkteur, met RVT Process Equipment (Steinwiesen, Duitsland; www.rvtpe.com).“Dit geld veral vir opknappings van bestaande aanlegte wat aangepas is om aan nuwe vereistes te voldoen.Die uitdagings is uiteenlopend en sluit doelwitte in soos langer en meer voorspelbare lopielengtes vir bevuilingstoepassings, hoër kapasiteit en laer drukval of wyer bedryfsreekse vir meer buigsaamheid.”

Om spesifieke behoeftes aan te spreek, het RVT 'n hoë-kapasiteit gestruktureerde verpakking, die SP-Line (Figuur 2) ontwikkel."As gevolg van gewysigde kanaalgeometrie word laer drukval en hoër kapasiteit bereik."Verder, vir baie lae vloeistofladings, nog 'n toepassingspesifieke uitdaging, kan hierdie verpakkings gekombineer word met nuwe tipes vloeistofverspreiders."'n Verbeterde spuitpuntverspreider wat spuitpunte met spatplate kombineer, is ontwikkel en word suksesvol gebruik in toepassings soos raffinadery-vakuumkolomme," sê Geipel.“Dit verminder meevoer en dus besoedeling in die verpakkingsgedeeltes bokant die verspreider sonder om die kwaliteit van vloeistofverspreiding aan die verpakkingsgedeelte hieronder in te boet.”

Figuur 2. 'n Nuwe, hoëkapasiteit gestruktureerde verpakking, die SP-Line van RVT, bied gewysigde kanaalgeometrie, laer drukval en hoër kapasiteit RVT-prosestoerusting

Nog 'n nuwe vloeistofverspreider van RVT (Figuur 3) is 'n trog-tipe verspreider met spatplate wat lae vloeistofhoeveelhede kombineer met 'n hoër bedryfsreeks en 'n robuuste, vuilbestande ontwerp.

Figuur 3. Vir baie lae vloeistofladings, nog 'n toepassingspesifieke uitdaging, kan verpakkings gekombineer word met nuwe tipes vloeistofverspreiders RVT Prosestoerusting

Net so ontwikkel GTC Technology US, LLC (Houston; www.gtctech.com) nuwe produkte om verwerkers te help met die verbetering van die werkverrigting van distillasiekolomme gebaseer op hul spesifieke behoeftes.Een van die jongste ontwikkelings sluit GT-OPTIM-hoëwerkverrigting-bakkies in, sê Brad Fleming, hoofbestuurder van GTC se Prosestoerustingstegnologie-afdeling.Honderde industriële installasies plus toetse by Fractionation Research Inc. (FRI; Stillwater, Okla.; www.fri.org) het getoon dat die hoë-werkverrigting skinkbord aansienlike doeltreffendheid en kapasiteitsverbetering in vergelyking met konvensionele bakkies behaal.Die kruisvloeibakke word aangepas by die eindgebruiker se behoeftes om hoë doeltreffendheid te bereik deur 'n kombinasie van gepatenteerde en eie toestelle wat elke skinkbordontwerp uitmaak."Ons kan 'n versameling tegnologieë en kenmerke verskaf wat aangewend kan word om spesifieke doelwitte aan te spreek," merk Fleming op.“Een verwerker se doelwit kan wees om doeltreffendheid te verhoog, terwyl 'n ander kapasiteit wil verhoog en nog 'n ander wil drukval minimaliseer, besoedeling verminder of looptyd verleng.Ons het baie verskillende wapens in ons toerustingontwerparsenaal, so ons kan fokus op die kliënt se doelwit vir hul spesifieke prosesverbetering.”

Intussen het AMACS nog 'n algemene distillasie-uitdaging aangespreek wat petroleumraffinaderye, petrochemiese aanlegte, gasaanlegte en soortgelyke fasiliteite in die gesig staar.Dikwels slaag 'n vertikale uitklopdrom of skeier met mis-elimineringstoerusting geïnstalleer nie daarin om vrye vloeistof uit 'n prosesgasstroom te verwyder nie."In plaas daarvan om simptome aan te spreek of te herstel, soek ons ​​na die oorsaak, wat gewoonlik die mis-elimineringstoerusting in die uitklopdrom behels," sê AMACS se Garcia.Om die probleem aan te spreek, het die maatskappy die Maxswirl Cyclone ontwikkel, 'n hoë-kapasiteit, hoë doeltreffendheid mis-eliminasie toestel wat sentrifugale kragte gebruik om die nuutste skeidingsverrigting te verskaf.

Die Maxswirl Cyclone-buise bestaan ​​uit 'n vaste wervelelement, wat sentrifugale krag op misbelaaide damp toepas om meegesleurde vloeistof van gasvloei te skei.In hierdie aksiale-vloei-sikloon stoot die gevolglike sentrifugale krag vloeistofdruppels uitwaarts, waar hulle 'n vloeistoffilm op die sikloon binnewand skep.Die vloeistof gaan deur splete in die buiswand en word aan die onderkant van die sikloonkas opgevang en deur swaartekrag gedreineer.Die droë gas konsentreer in die middel van die sikloonbuis en gaan deur die sikloon uit.

Intussen fokus DeDietrich (Mainz, Duitsland; www.dedietrich.com) pogings daarop om kolomme en inwendige dele te verskaf vir hoogs korrosiewe prosesse by temperature tot 390°F, sê Edgar Steffin, bemarkingshoof by DeDietrich.“Kolomme tot DN1000 is gemaak van QVF boorsilikaatglas 3.3 of DeDietrich glas-gevoerde staal.Groter kolomme tot DN2400 word slegs van DeDietrich-glas-gevoerde staal gemaak.Die korrosiebestande materiale is gemaak van borosilikaatglas 3.3, SiC, PTFE of Tantaal” (Figuur 4).

Figuur 4. DeDietrich fokus op kolomme en interne dele vir hoogs korrosiewe prosesse by temperature tot 390°F.Kolomme tot DN1000 is gemaak van QVF boorsilikaatglas 3.3 of DeDietrich glas-gevoerde staal.Groter kolomme tot DN2400 word slegs van DeDietrich-glas-gevoerde staal gemaak.Die korrosiebestande materiale is gemaak van borosilikaatglas 3.3, SiC, PTFE of tantaal DeDietrich

Hy voeg by dat die meeste prosesse by verhoogde temperature bo 300 ° F die vermyding van PTFE vereis.SiC het 'n hoër temperatuurweerstand en laat die ontwerp van groter verspreiders en versamelaars toe wat minder sensitief is vir voere wat vaste stowwe bevat of wat geneig is om te skuim, ontgas of te flits.

Die maatskappy se Durapack-gestruktureerde verpakking in boorsilikaatglas 3.3 is geskik vir korrosiebestande glas 3.3 of glas-gevoerde staalkolomme, aangesien dit dieselfde korrosiebestandheid as die glaskolom het en sy termiese stabiliteit by hoër temperature in vergelyking met polimere behou.Borosilikaatglas 3.3 is nie-poreus, wat erosie en korrosie aansienlik sny in vergelyking met ekwivalente keramiekverpakking.

En torings wat 'n sysnit het, maar termies ondoeltreffend is, sê GTC se Fleming, kan goeie kandidate wees vir skeidingsmuurkolomtegnologie.“Baie distillasiekolomme het ’n boonste en onderste produk, sowel as ’n sytrekproduk, maar hiermee kom baie termiese ondoeltreffendheid.Verdeelmuurkolomtegnologie – waar jy die tradisionele kolom opknap – is een manier om kapasiteit te verhoog terwyl energieverbruik verminder word of die opbrengsonreinheid van die produkte verminder,” sê hy (Figuur 5).

Figuur 5. Torings wat 'n sysnit het, maar termies ondoeltreffend is, kan goeie kandidate wees vir skeidingsmuurkolomtegnologie GTC Technologies

Die skeidingsmuurkolom skei 'n multi-komponent voer in drie of meer gesuiwerde strome binne 'n enkele toring, wat die behoefte aan 'n tweede kolom uitskakel.Die ontwerp gebruik 'n vertikale muur om die middel van die kolom in twee afdelings te verdeel.Die voer word na die een kant van die kolom gestuur, wat die voorfraksioneringsafdeling genoem word.Daar beweeg die ligte komponente die kolom op, waar hulle gesuiwer word, terwyl die swaar komponente in die kolom af beweeg.Die vloeistofvloei vanaf die kolom se bokant en die dampvloei van onder word na hul onderskeie kante van die skeidingsmuur gelei.

Van die teenoorgestelde kant van die muur word die neweproduk verwyder van die area waar die middel-kokende komponente die meeste gekonsentreer is.Hierdie rangskikking is in staat om 'n baie suiwerder middelproduk te produseer as 'n konvensionele sytrekkolom met dieselfde diens, en teen hoër vloeitempo.

“Die omskakeling na 'n skeidingsmuurkolom word ondersoek wanneer jy kyk na beduidende verbeterings wat jy nie andersins sou kon doen binne die beperkings van 'n tradisionele toring nie, maar as jy na skeidingsmuurtegnologie kan omskakel, sal jy beduidende afname sien in energieverbruik,” sê hy."Oor die algemeen is daar 'n vermindering van 25 tot 30% in algehele energieverbruik vir 'n gegewe deurset, dramaties verbeterde opbrengs en suiwerheid van produkte en dikwels ook 'n toename in deurset."

Hy voeg by dat daar ook geleentheid is om 'n skeidingsmuurkolom te gebruik om 'n tradisionele tweetoringvolgorde te vervang.“Jy kan skeidingsmuurkolomme gebruik om dieselfde bewerking uit te voer en dieselfde produkte te vervaardig, maar jy doen dit in een fisiese toring in vergelyking met 'n tweetoringskema.Op die grondvlak kan 'n aansienlike vermindering in kapitaaluitgawes bereik word met skeidingsmuurkolomtegnologie.”

Hierdie publikasie bevat teks, grafika, beelde en ander inhoud (gesamentlik "Inhoud"), wat slegs vir inligtingsdoeleindes is.Sekere artikels bevat slegs die skrywer se persoonlike aanbevelings.VERTROU OP ENIGE INLIGTING WAT IN HIERDIE PUBLIKASIE VERSKAF IS UITSLUITEND OP JOU EIE RISIKO.© 2019 Access Intelligence, LLC – Alle regte voorbehou.