Dalam industri proses kimia (CPI), sebagian besar pemisahan dilakukan melalui kolom distilasi.Dan, ketika proses selanjutnya bergantung pada kolom-kolom tersebut, maka inefisiensi, kemacetan, dan penghentian akan menjadi masalah.Dalam upaya untuk menjaga proses distilasi — dan seluruh pabrik — tetap berjalan, bagian dalam kolom diubah dan dikerjakan ulang untuk membantu mengoptimalkan efisiensi dan keandalan kolom.

“Baik dalam penyulingan, pemrosesan kimia, atau produksi plastik, sebagian besar pemisahan bahan kimia organik dilakukan dengan distilasi.Pada saat yang sama, ada tekanan terus-menerus bagi pengolah bahan kimia untuk menjadikan proses mereka lebih hemat biaya,” kata Izak Nieuwoudt, kepala petugas teknis di Koch-Glitsch (Wichita, Kan.; www.koch-glitsch.com).“Karena kolom distilasi merupakan konsumen energi yang sangat besar dan karena masyarakat tidak ingin menghabiskan banyak waktu untuk memperbaiki peralatan, peningkatan efisiensi dan keandalan kolom merupakan hal yang terdepan saat ini.”

Seringkali setelah proses aktif dan berjalan, pemroses menemukan bahwa konsumsi energi jauh lebih tinggi dari yang mereka perkirakan, kata Antonio Garcia, manajer pengembangan bisnis transfer massal di AMACS Process Tower Internals (Arlington, Tex.; www.amacs.com).“Untuk mendapatkan efisiensi energi yang lebih baik, mereka harus mengeksplorasi pilihan mereka untuk meningkatkan kinerja perpindahan massa,” katanya.“Selain itu, pemroses sering kali mencari cara untuk menghilangkan hambatan dalam proses guna mendapatkan pemisahan yang lebih baik dan persyaratan kapasitas, dan pengotoran merupakan penyebab umum kemacetan, sehingga menemukan teknologi yang dapat membantu mengatasi masalah ini juga penting.”

Kemacetan dan waktu henti yang disebabkan oleh pengotoran atau masalah mekanis, seperti getaran atau mekanisme di dalam kolom yang terlepas, dapat menimbulkan kerugian yang sangat besar.“Biayanya sangat mahal setiap kali Anda harus mematikan kolom distilasi, karena sering kali mengakibatkan terhentinya unit hulu dan hilir juga,” kata Nieuwoudt.“Dan, penutupan yang tidak direncanakan ini mengakibatkan kerugian besar setiap harinya.”

Karena alasan ini, produsen internal kolom sedang mengembangkan produk yang dirancang untuk membantu prosesor dalam meningkatkan efisiensi dan keandalan energi.

Mengganti baki dan kemasan konvensional dengan solusi yang lebih baru dan canggih sering kali diperlukan bagi prosesor yang menginginkan efisiensi, kapasitas, dan keandalan yang lebih tinggi, sehingga produsen terus berupaya meningkatkan penawaran mereka.

Misalnya, Raschig GmbH (Ludwigshafen, Jerman; www.raschig.com) baru-baru ini merilis Raschig Super-Ring Plus, kemasan acak baru berkinerja tinggi yang melebihi kinerja Raschig Ring sebelumnya.“Struktur Raschig Super-Ring Plus yang dioptimalkan memungkinkan peningkatan kapasitas lebih lanjut dengan efisiensi yang konstan,” kata Micheal Schultes, direktur teknis di Raschig.“Produk ini merupakan hasil pengembangan desain berdasarkan penelitian bertahun-tahun.Targetnya adalah tetap menggunakan semua keunggulan Super-Ring, namun tetap meningkatkan kapasitas dan mengurangi penurunan tekanan.”

Produk yang dihasilkan meminimalkan penurunan tekanan dengan mengatur strip sinusoidal datar ke dalam struktur terbuka ekstrim, memaksimalkan kapasitas dengan preferensi aliran film pada pengaturan strip sinusoidal kontinu, meningkatkan efisiensi dengan meminimalkan pembentukan tetesan di dalam kemasan dan mengurangi kecenderungan pengotoran dengan mengurangi pengembangan tetesan dan menawarkan rendah Penurunan tekanan.Sensitivitas pengotoran juga dikurangi dengan menghasilkan lapisan cairan terus menerus, membasahi seluruh elemen pengepakan.

Demikian pula, AMACS telah melakukan penelitian untuk meningkatkan produk SuperBlend-nya.“Penelitian telah menunjukkan bahwa dengan mengganti pengepakan acak yang ada dengan SuperBlend 2-PAC kami, efisiensi menara dapat ditingkatkan sebesar 20% atau kapasitas sebesar 15%,” kata Moize Turkey, manajer, teknik aplikasi, di AMACS.Teknologi SuperBlend 2-PAC merupakan perpaduan ukuran kemasan berperforma tinggi yang ditempatkan dalam satu tempat tidur.“Kami memadukan dua ukuran geometri acak logam terbaik dan, bila digabungkan, campuran yang dipatenkan mencapai manfaat efisiensi dari ukuran kemasan yang lebih kecil, sekaligus mempertahankan kapasitas dan penurunan tekanan dari ukuran kemasan yang lebih besar,” katanya.Lapisan campuran direkomendasikan untuk penyerapan dan pengupasan, distilasi kimia halus, fraksionator kilang, dan peluang retrofit di menara perpindahan massa atau panas apa pun yang dibatasi oleh pengepakan acak konvensional atau generasi ketiga.

Perbaikan pada internal juga sedang dikembangkan untuk membantu mengatasi masalah seperti fouling dan kondisi sulit.

“Keandalan sangat penting untuk pertimbangan sehari-hari.Tidak peduli seberapa baik kinerja suatu perangkat, jika tidak tahan terhadap kondisi pengotoran dalam suatu proses, maka perangkat tersebut tidak akan berhasil,” kata Mark Pilling, manajer teknologi AS di Sulzer (Winterthur, Swiss; www.sulzer. com).“Sulzer telah menghabiskan banyak waktu selama lima tahun terakhir untuk mengembangkan rangkaian lengkap peralatan yang tahan terhadap kotoran.”Dalam baki, perusahaan menawarkan VG AF dan baki anti-kotor, dan baru-baru ini meluncurkan katup UFM AF, yang memiliki kinerja tinggi dalam hal kapasitas dan efisiensi, serta sangat tahan terhadap pengotoran.Dalam pengepakan, perusahaan meluncurkan pengepakan grid anti-fouling Mellagrid AF, yang cocok untuk aplikasi pengepakan yang sangat kotor, seperti bagian pencucian menara vakum.

Pilling menambahkan bahwa untuk masalah busa, Sulzer telah melakukan pendekatan dua arah.“Sementara kami mengembangkan peralatan dan desain untuk menangani aplikasi berbusa, kami juga bekerja sama dengan pelanggan kami untuk menentukan potensi aplikasi berbusa,” katanya.“Setelah Anda mengetahui adanya busa, Anda dapat merancangnya.Kasus di mana pelanggan mengalami kondisi berbusa dan tidak mengetahuinya cenderung menimbulkan masalah.Kami melihat segala jenis busa, seperti busa Marangoni, busa Ross, dan busa partikulat, dan kami bekerja sama dengan pelanggan untuk mengidentifikasi situasi tersebut.”

Dan, untuk aplikasi di mana pengotoran dan kokas bisa sangat parah, Koch-Glitsch mengembangkan pengepakan jaringan layanan parah Proflux, kata Nieuwoudt (Gambar 1).Pengepakan jaringan berat dengan kinerja tinggi yang baru menggabungkan efisiensi pengepakan terstruktur dengan ketahanan dan ketahanan terhadap pengotoran dari pengepakan jaringan.Ini adalah kumpulan lembaran bergelombang kokoh yang dilas ke batang pengukur berat.Kombinasi rakitan batang yang dilas dan lembaran bergelombang dengan ketebalan material yang ditingkatkan memberikan desain kokoh yang tahan terhadap kerusakan akibat gangguan atau erosi menara.Kesenjangan di antara lembaran memberikan peningkatan ketahanan terhadap pengotoran.“Pengemasan tersebut kini telah dipasang hampir 100 kali pada layanan dengan tingkat pengotoran yang sangat parah dan benar-benar berfungsi dengan baik dibandingkan dengan produk yang digantikannya.Masa pakai yang lebih lama dan penurunan tekanan yang lebih rendah menghasilkan biaya pengoperasian yang lebih rendah bagi pelanggan,” kata Nieuwoudt.

Gambar 1. Pengepakan jaringan layanan berat Proflux adalah pengepakan jaringan layanan berat berkinerja tinggi yang menggabungkan efisiensi pengepakan terstruktur dengan ketahanan dan ketahanan terhadap pengotoran dari pengepakan jaringan Koch-Glitsch

Dalam hal penyulingan, seringkali terdapat tantangan khusus pada suatu proses yang perlu diatasi melalui tindakan khusus.

“Ada pasar untuk solusi yang dibuat khusus yang disesuaikan dengan proses spesifik dan kebutuhan pelanggan,” kata Christian Geipel, direktur pelaksana, RVT Process Equipment (Steinwiesen, Jerman; www.rvtpe.com).“Hal ini terutama berlaku untuk perombakan pabrik yang sudah ada yang dimodifikasi untuk memenuhi permintaan baru.Tantangannya beragam dan mencakup tujuan seperti jangka waktu pengoperasian yang lebih lama dan lebih dapat diprediksi untuk aplikasi pengotoran, kapasitas yang lebih tinggi dan penurunan tekanan yang lebih rendah, atau rentang pengoperasian yang lebih luas untuk fleksibilitas yang lebih besar.”

Untuk memenuhi kebutuhan spesifik, RVT telah mengembangkan pengepakan terstruktur berkapasitas tinggi, SP-Line (Gambar 2).“Karena geometri saluran yang dimodifikasi, penurunan tekanan yang lebih rendah dan kapasitas yang lebih tinggi dapat dicapai.”Selanjutnya, untuk muatan cairan yang sangat rendah, tantangan khusus aplikasi lainnya, kemasan ini dapat dikombinasikan dengan distributor cairan jenis baru.“Distributor nosel semprot yang ditingkatkan yang menggabungkan nozel semprot dengan pelat percikan telah dikembangkan dan berhasil digunakan dalam aplikasi seperti kolom vakum kilang,” kata Geipel.“Ini mengurangi entrainment dan pengotoran pada bagian pengepakan di atas distributor tanpa mengorbankan kualitas distribusi cairan ke bagian pengepakan di bawah.”

Gambar 2. Pengepakan terstruktur baru berkapasitas tinggi, SP-Line dari RVT, menawarkan geometri saluran yang dimodifikasi, penurunan tekanan lebih rendah, dan Peralatan Proses RVT berkapasitas lebih tinggi

Distributor cairan baru lainnya dari RVT (Gambar 3) adalah distributor tipe bak dengan pelat percikan yang menggabungkan laju cairan rendah dengan jangkauan operasi lebih tinggi dan desain kuat dan tahan pengotoran.

Gambar 3. Untuk muatan cairan yang sangat rendah, tantangan khusus aplikasi lainnya, pengepakan dapat dikombinasikan dengan distributor cairan jenis baru Peralatan Proses RVT

Demikian pula, GTC Technology US, LLC (Houston; www.gtctech.com) sedang mengembangkan produk baru untuk membantu pengolah dalam meningkatkan kinerja kolom distilasi berdasarkan kebutuhan spesifik mereka.Salah satu pengembangan terbaru mencakup baki berkinerja tinggi GT-OPTIM, kata Brad Fleming, manajer umum divisi Teknologi Peralatan Proses GTC.Ratusan instalasi industri ditambah pengujian di Fractionation Research Inc. (FRI; Stillwater, Okla.; www.fri.org) telah menunjukkan bahwa baki berkinerja tinggi mencapai efisiensi dan peningkatan kapasitas yang signifikan dibandingkan baki konvensional.Baki aliran silang disesuaikan dengan kebutuhan pengguna akhir untuk mencapai efisiensi tinggi melalui kombinasi perangkat yang dipatenkan dan berpemilik yang membentuk setiap desain baki.“Kami dapat menyediakan kumpulan teknologi dan fitur yang dapat digunakan untuk mencapai tujuan tertentu,” kata Fleming.“Tujuan salah satu prosesor mungkin adalah meningkatkan efisiensi, sementara prosesor lainnya ingin meningkatkan kapasitas, dan prosesor lainnya ingin meminimalkan penurunan tekanan, mengurangi fouling, atau memperpanjang waktu proses.Kami memiliki banyak senjata berbeda dalam persenjataan desain peralatan kami, sehingga kami dapat fokus pada tujuan yang ditargetkan pelanggan untuk peningkatan proses spesifik mereka.”

Sementara itu, AMACS telah mengatasi tantangan penyulingan umum lainnya yang dihadapi oleh kilang minyak bumi, pabrik petrokimia, pabrik gas, dan fasilitas serupa.Seringkali, drum atau pemisah knockout vertikal dengan peralatan penghilang kabut terpasang gagal menghilangkan cairan bebas dari aliran gas proses.“Daripada mencoba mengatasi atau memperbaiki gejala, kami mencari akar permasalahannya, yang biasanya melibatkan peralatan penghilang kabut pada drum knockout,” kata Garcia dari AMACS.Untuk mengatasi masalah ini, perusahaan mengembangkan Maxswirl Cyclone, perangkat penghilang kabut berkapasitas tinggi dan berefisiensi tinggi yang menggunakan gaya sentrifugal untuk menghasilkan kinerja pemisahan yang canggih.

Tabung Maxswirl Cyclone terdiri dari elemen pusaran tetap, yang menerapkan gaya sentrifugal pada uap yang mengandung kabut untuk memisahkan cairan yang masuk dari aliran gas.Dalam siklon aliran aksial ini, gaya sentrifugal yang dihasilkan mendorong tetesan cairan keluar, sehingga membentuk lapisan cairan pada dinding bagian dalam siklon.Cairan melewati celah di dinding tabung dan dikumpulkan di bagian bawah kotak siklon dan dikeringkan secara gravitasi.Gas kering terkonsentrasi di tengah tabung siklon dan keluar melalui siklon.

Sementara itu, DeDietrich (Mainz, Jerman; www.dedietrich.com) memfokuskan upayanya pada penyediaan kolom dan internal untuk proses yang sangat korosif pada suhu hingga 390°F, kata Edgar Steffin, kepala pemasaran DeDietrich.“Kolom hingga DN1000 terbuat dari kaca borosilikat QVF 3.3 atau baja berlapis kaca DeDietrich.Kolom yang lebih besar hingga DN2400 hanya terbuat dari baja berlapis kaca DeDietrich.Bahan tahan korosi terbuat dari kaca borosilikat 3.3, SiC, PTFE atau Tantalum” (Gambar 4).

Gambar 4. DeDietrich berfokus pada kolom dan internal untuk proses yang sangat korosif pada suhu hingga 390°F.Kolom hingga DN1000 terbuat dari kaca borosilikat QVF 3.3 atau baja berlapis kaca DeDietrich.Kolom yang lebih besar hingga DN2400 hanya terbuat dari baja berlapis kaca DeDietrich.Bahan tahan korosi terbuat dari kaca borosilikat 3.3, SiC, PTFE atau tantalum DeDietrich

Dia menambahkan bahwa sebagian besar proses pada suhu tinggi di atas 300°F memerlukan penghindaran PTFE.SiC memiliki ketahanan suhu yang lebih tinggi dan memungkinkan desain distributor dan kolektor yang lebih besar dan kurang sensitif untuk umpan yang mengandung padatan atau yang cenderung berbusa, degas, atau menyala.

Pengemasan terstruktur Durapack perusahaan dalam kaca borosilikat 3.3 cocok untuk kaca tahan korosi 3.3 atau kolom baja berlapis kaca, karena memiliki ketahanan korosi yang sama dengan kolom kaca dan menjaga stabilitas termalnya pada suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan polimer.Kaca borosilikat 3.3 tidak berpori, sehingga mengurangi erosi dan korosi secara signifikan dibandingkan dengan kemasan keramik setara.

Dan, menara yang memiliki potongan samping, namun tidak efisien secara termal, kata Fleming dari GTC, mungkin merupakan kandidat yang baik untuk teknologi kolom dinding pemisah.“Banyak kolom distilasi yang memiliki produk atas dan bawah, serta produk samping, namun hal ini menimbulkan banyak inefisiensi termal.Teknologi kolom dinding pemisah – dimana Anda mengubah kolom tradisional – adalah salah satu cara untuk meningkatkan kapasitas sekaligus mengurangi konsumsi energi atau mengurangi pengotor hasil produk,” katanya (Gambar 5).

Gambar 5. Menara yang memiliki potongan samping, namun tidak efisien secara termal, mungkin merupakan kandidat yang baik untuk teknologi kolom dinding pemisah GTC Technologies

Kolom dinding pemisah memisahkan umpan multi-komponen menjadi tiga atau lebih aliran murni dalam satu menara, sehingga menghilangkan kebutuhan akan kolom kedua.Desainnya menggunakan dinding vertikal yang membagi bagian tengah kolom menjadi dua bagian.Umpan dikirim ke satu sisi kolom, yang disebut bagian pra-fraksinasi.Di sana, komponen ringan bergerak ke atas kolom, tempat komponen tersebut dimurnikan, sedangkan komponen berat bergerak ke bawah kolom.Aliran cairan dari atas kolom dan aliran uap dari bawah dialirkan ke masing-masing sisi dinding pemisah.

Dari sisi dinding yang berlawanan, produk samping dikeluarkan dari area di mana komponen dengan titik didih sedang paling terkonsentrasi.Susunan ini mampu menghasilkan produk tengah yang jauh lebih murni dibandingkan kolom penarik samping konvensional dengan tugas yang sama, dan pada laju alir yang lebih tinggi.

“Konversi ke kolom dinding pemisah diselidiki ketika Anda ingin melakukan perbaikan signifikan yang tidak dapat dilakukan jika tidak dilakukan dalam batasan menara tradisional, namun jika Anda dapat beralih ke teknologi dinding pemisah, Anda akan melihat penurunan yang signifikan. dalam konsumsi energi,” katanya.“Umumnya, terjadi pengurangan konsumsi energi secara keseluruhan sebesar 25 hingga 30% untuk keluaran tertentu, peningkatan hasil dan kemurnian produk secara signifikan, dan seringkali juga terjadi peningkatan keluaran.”

Dia menambahkan bahwa ada juga peluang untuk menggunakan kolom dinding pemisah untuk menggantikan rangkaian dua menara tradisional.“Anda dapat menggunakan kolom dinding pemisah untuk melakukan operasi yang sama dan menghasilkan produk yang sama, namun Anda melakukannya dalam satu menara fisik dibandingkan dengan skema dua menara.Di sektor akar rumput, pengurangan besar belanja modal dapat dicapai dengan teknologi kolom dinding pemisah.”

Publikasi ini berisi teks, grafik, gambar, dan konten lainnya (secara kolektif disebut “Konten”), yang ditujukan untuk tujuan informasi saja.Artikel tertentu hanya berisi rekomendasi pribadi penulis.KEANDALAN TERHADAP INFORMASI YANG DISEDIAKAN DALAM PUBLIKASI INI SEPENUHNYA ADALAH RISIKO ANDA SENDIRI.© 2019 Access Intelligence, LLC – Semua Hak Dilindungi Undang-Undang.