Ķīmiskā procesa nozarēs (CPI) lielāko daļu atdalīšanas veic, izmantojot destilācijas kolonnas.Un, ja pārējais process balstās uz šīm kolonnām, neefektivitāte, vājās vietas un slēgšana ir problemātiska.Cenšoties neļaut destilācijas procesiem un pārējai iekārtai darboties, kolonnas iekšējie elementi tiek pielāgoti un pārstrādāti, lai palīdzētu optimizēt kolonnu efektivitāti un uzticamību.

“Neatkarīgi no tā, vai runa ir par rafinēšanu, ķīmisko apstrādi vai plastmasas ražošanu, lielākā daļa organisko ķīmisko vielu atdalīšanas tiek veikta ar destilāciju.Tajā pašā laikā ķīmiskajiem pārstrādātājiem pastāv pastāvīgs spiediens, lai tie padarītu savus procesus rentablākus,” saka Izaks Njūvuds, Koch-Glitsch (Wichita, Kan.; www.koch-glitsch.com) galvenais tehniskais vadītājs."Tā kā destilācijas kolonnas ir milzīgs enerģijas patērētājs un cilvēki nevēlas tērēt daudz laika iekārtu nostiprināšanai, kolonnu efektivitātes un uzticamības palielināšana šobrīd ir priekšplānā."

Bieži vien pēc tam, kad process ir uzsākts un darbojas, procesori konstatē, ka enerģijas patēriņš ir daudz lielāks, nekā viņi gaidīja, saka Antonio Garsija, masu nodošanas biznesa attīstības vadītājs uzņēmumā AMACS Process Tower Internals (Arlington, Tex.; www.amacs.com)."Lai iegūtu labāku energoefektivitāti, viņiem ir jāizpēta iespējas uzlabot masu pārsūtīšanas veiktspēju," viņš saka."Turklāt pārstrādātāji bieži meklē veidus, kā novērst šķēršļus šajā procesā, lai panāktu labākas atdalīšanas un jaudas prasības, un piesārņojums ir izplatīts vājo vietu cēlonis, tāpēc ir svarīgi arī atrast tehnoloģijas, kas palīdz atrisināt šīs problēmas."

Sašaurinājumi un dīkstāves, ko izraisa piesārņojums vai mehāniskas problēmas, piemēram, vibrācija vai mehānismi kolonnās, kas sadalās, var kļūt ļoti dārgi."Tas ir ļoti dārgi katru reizi, kad jums ir jāslēdz destilācijas kolonna, jo bieži vien tiek izslēgtas arī augšteces un pakārtotās vienības," saka Nieuwoudt."Un šīs neplānotās slēgšanas rada lielus zaudējumus dienā."

Šī iemesla dēļ kolonnu iekšējo daļu ražotāji izstrādā produktus, kas izstrādāti, lai palīdzētu pārstrādātājiem palielināt energoefektivitāti un uzticamību.

Tradicionālo paplāšu un iepakojumu aizstāšana ar jaunākiem, uzlabotiem risinājumiem bieži ir nepieciešama procesoram, kurš tiecas pēc lielākas efektivitātes, jaudas un uzticamības, tāpēc ražotāji pastāvīgi cenšas uzlabot savus piedāvājumus.

Piemēram, Raschig GmbH (Ludvigshafena, Vācija; www.raschig.com) nesen ir izlaidusi Raschig Super-Ring Plus — jaunu, augstas veiktspējas izlases iepakojumu, kas pārsniedz iepriekšējā Raschig Ring veiktspēju.“Raschig Super-Ring Plus optimizētā struktūra nodrošina turpmāku jaudas palielināšanu ar nemainīgu efektivitāti,” saka Maikls Šultess, Raschig tehniskais direktors.“Produkts ir dizaina izstrādes rezultāts, kas balstīts uz daudzu gadu pētījumiem.Mērķis bija saglabāt visas Super-Ring priekšrocības, bet uzlabot kapacitāti un samazināt spiediena kritumu.

Iegūtais produkts samazina spiediena kritumu, sakārtojot plakanas sinusoidālas sloksnes ārkārtīgi atvērtā struktūrā, palielina jaudu, dodot priekšroku plēves plūsmai nepārtrauktās sinusoidālās sloksnes izkārtojumos, palielina efektivitāti, samazinot pilienu veidošanos iepakojuma iekšpusē, un samazina piesārņojuma tendenci, samazinot pilienu veidošanos un piedāvājot zemu. spiediena kritums.Sasmērēšanās jutība tiek samazināta arī, veidojot nepārtrauktas šķidruma plēves, kas samitrina visu blīvējuma elementu.

Tāpat AMACS ir veicis pētījumus, lai uzlabotu savu SuperBlend produktu."Pētījumi ir parādījuši, ka, aizstājot esošo nejaušo iepakojumu ar mūsu SuperBlend 2-PAC, torņa efektivitāti var palielināt par 20% vai jaudu par 15%," saka Moize Turkey, AMACS lietojumprogrammu inženiera vadītājs.SuperBlend 2-PAC tehnoloģija ir augstas veiktspējas iepakojuma izmēru maisījums, kas ievietots vienā gultā."Mēs sajaucam divus labākās metāla nejaušās ģeometrijas izmērus, un, apvienojot, patentētais maisījums nodrošina mazāka iepakojuma izmēra efektivitātes priekšrocības, vienlaikus saglabājot lielāka iepakojuma izmēra ietilpību un spiediena kritumu," viņš saka.Jauktā gulta ir ieteicama absorbcijai un noņemšanai, smalkai ķīmiskai destilācijai, rafinēšanas frakcionatoriem un modernizācijas iespējām jebkurā masas vai siltuma pārneses tornī, ko ierobežo parastā vai trešās paaudzes izlases veida iepakošana.

Tiek izstrādāti arī iekšējie uzlabojumi, lai palīdzētu novērst tādas problēmas kā piesārņojums un sarežģīti apstākļi.

“Uzticamība ir ārkārtīgi svarīga ikdienas apsvērumos.Neatkarīgi no tā, cik labi ierīce darbojas, ja tā nevar izturēt piesārņojuma apstākļus procesā, tā nebūs veiksmīga,” saka Marks Pillings, tehnoloģiju vadītājs ASV ar Sulzer (Vintertūra, Šveice; www.sulzer. com)."Pēdējo piecu gadu laikā Sulzers ir pavadījis ārkārtīgi daudz laika, izstrādājot pilnīgu netīrumiem izturīga aprīkojuma līniju."Paplātēs uzņēmums piedāvā VG AF un pretapaugšanas paplātes, kā arī nesen laisto klajā UFM AF vārstus, kas ir gan augstas veiktspējas, gan efektivitātes ziņā, kā arī īpaši izturīgi pret piesārņojumu.Iepakojuma jomā uzņēmums laida klajā Mellagrid AF pretapaugšanas režģa blīvējumus, kas ir piemēroti blīvēšanai ar lielu netīrumu, piemēram, vakuuma torņu mazgāšanas sekcijām.

Pilling piebilst, ka putošanās problēmām Sulzers ir strādājis pie divvirzienu pieejas."Lai gan mēs izstrādājam iekārtas un dizainus, lai apstrādātu putošanas lietojumus, mēs arī sadarbojamies ar saviem klientiem, lai noteiktu iespējamos putošanas lietojumus," viņš saka.“Kad jūs zināt, ka putošana pastāv, varat to izstrādāt.Problēmas rada gadījumi, kad klientam ir putojošs stāvoklis un viņš par to nezina.Mēs redzam visa veida putas, piemēram, Marangoni, Ross putas un daļiņu putas, un sadarbojamies ar klientiem, lai identificētu šādas situācijas.

Un lietojumiem, kur piesārņojums un koksēšana var būt ļoti nopietna, Koch-Glitsch izstrādāja Proflux režģa blīvējumu, saka Nieuwoudt (1. attēls).Jaunais augstas veiktspējas režģa blīvējums apvieno strukturētā blīvējuma efektivitāti ar režģa blīvējuma robustumu un izturību pret netīrumiem.Tas ir izturīgu gofrētu lokšņu komplekts, kas piemetināts uz smaga izmēra stieņiem.Metināto stieņu komplekta un palielināta materiāla biezuma gofrēto lokšņu kombinācija nodrošina izturīgu konstrukciju, kas ir izturīga pret bojājumiem, ko izraisa torņa satricinājumi vai erozija.Atstarpes starp loksnēm nodrošina uzlabotu izturību pret netīrumiem.“Iesaiņojums šobrīd ir uzstādīts gandrīz 100 reižu ļoti smagu piesārņojumu gadījumos, un tas patiešām darbojas labi, salīdzinot ar produktiem, kurus tas aizstāj.Jo ilgāks kalpošanas laiks un zemāks spiediena kritums nodrošina klientam zemākas ekspluatācijas izmaksas, ”saka Nieuwoudt.

1. attēls. Proflux smagas apkalpošanas režģa blīvējums ir augstas veiktspējas režģa blīvējums, kas apvieno strukturētā blīvējuma efektivitāti ar režģa blīvējuma Koch-Glitsch robustumu un izturību pret piesārņojumu.

Runājot par destilāciju, bieži vien ir arī īpašas problēmas, kas jārisina ar īpašu pasākumu palīdzību.

“Pastāv tirgus īpaši pielāgotiem risinājumiem, kas ir pielāgoti konkrētajam procesam un klientu vajadzībām,” saka Kristians Geipels, RVT Process Equipment (Steinwiesen, Vācija; www.rvtpe.com) rīkotājdirektors."Tas jo īpaši attiecas uz esošo rūpnīcu pārveidošanu, kas tiek pārveidota, lai apmierinātu jaunas prasības.Izaicinājumi ir dažādi un ietver tādus mērķus kā garāks un paredzamāks darbības garums piesārņojuma gadījumos, lielāka jauda un zemāks spiediena kritums vai plašāki darbības diapazoni lielākai elastībai.

Lai apmierinātu īpašas vajadzības, RVT ir izstrādājis lielas ietilpības strukturētu iepakojumu SP-Line (2. attēls)."Modificētās kanāla ģeometrijas dēļ tiek sasniegts zemāks spiediena kritums un lielāka jauda."Turklāt ļoti zemām šķidruma slodzēm, kas ir vēl viens lietojumprogrammas izaicinājums, šos iepakojumus var apvienot ar jauna veida šķidruma sadalītājiem."Tika izstrādāts uzlabots smidzināšanas sprauslu sadalītājs, kas apvieno smidzināšanas sprauslas ar šļakatām, un to veiksmīgi izmanto tādās jomās kā rafinēšanas vakuuma kolonnas," saka Geipels."Tas samazina iesūkšanos un līdz ar to piesārņojumu iepakošanas sekcijās virs izplatītāja, nezaudējot šķidruma sadales kvalitāti zemāk esošajai iepakošanas sadaļai."

2. attēls. Jauns, lielas ietilpības strukturētais iepakojums, SP-Line no RVT, piedāvā modificētu kanālu ģeometriju, zemāku spiediena kritumu un lielākas jaudas RVT procesa aprīkojumu.

Vēl viens jauns šķidruma sadalītājs no RVT (3. attēls) ir siles tipa sadalītājs ar šļakatām, kas apvieno zemu šķidruma daudzumu ar lielāku darbības diapazonu un izturīgu, pret piesārņojumu izturīgu konstrukciju.

3. attēls. Ļoti zemām šķidruma slodzēm, kas ir vēl viens pielietojumam specifisks izaicinājums, iepakojumus var apvienot ar jauna veida šķidruma sadalītājiem RVT Process Equipment

Tāpat GTC Technology US, LLC (Houston; www.gtctech.com) izstrādā jaunus produktus, lai palīdzētu pārstrādātājiem uzlabot destilācijas kolonnu veiktspēju, pamatojoties uz viņu īpašajām vajadzībām.Viens no jaunākajiem sasniegumiem ietver GT-OPTIM augstas veiktspējas paplātes, saka Breds Flemings, GTC Process Equipment Technology nodaļas ģenerāldirektors.Simtiem rūpniecisko iekārtu, kā arī testēšana uzņēmumā Fractionation Research Inc. (FRI; Stillwater, Okla; www.fri.org) ir pierādījusi, ka augstas veiktspējas paplāte ievērojami uzlabo efektivitāti un ietilpību salīdzinājumā ar parastajām paplātēm.Šķērsplūsmas paplātes ir pielāgotas gala lietotāja vajadzībām, lai sasniegtu augstu efektivitāti, izmantojot patentētu un patentētu ierīču kombināciju, kas veido katru paplātes dizainu."Mēs varam nodrošināt tehnoloģiju un funkciju kolekciju, ko var izmantot konkrētu mērķu sasniegšanai," atzīmē Flemings.“Viena procesora mērķis varētu būt efektivitātes palielināšana, savukārt cita procesora mērķis ir palielināt jaudu, bet vēl kāds vēlas samazināt spiediena kritumu, mazināt piesārņojumu vai pagarināt darbības laiku.Mūsu aprīkojuma dizaina arsenālā ir daudz dažādu ieroču, tāpēc mēs varam koncentrēties uz klienta izvirzīto mērķi, lai uzlabotu viņu specifiskos procesus.

Tikmēr AMACS ir risinājusi citu izplatītu destilācijas problēmu, ar ko saskaras naftas pārstrādes rūpnīcas, naftas ķīmijas rūpnīcas, gāzes rūpnīcas un līdzīgas iekārtas.Bieži vien vertikālā izsituma cilindrs vai separators ar uzstādītu miglas likvidēšanas iekārtu nespēj noņemt brīvo šķidrumu no procesa gāzes plūsmas."Tā vietā, lai mēģinātu novērst vai labot simptomus, mēs meklējam galveno cēloni, kas parasti ir saistīts ar miglas likvidēšanas aprīkojumu, kas atrodas izsituma cilindrā," saka AMACS Garsija.Lai risinātu šo problēmu, uzņēmums izstrādāja Maxswirl Cyclone — augstas ietilpības, augstas efektivitātes miglas likvidēšanas ierīci, kas izmanto centrbēdzes spēkus, lai nodrošinātu vismodernāko atdalīšanas veiktspēju.

Maxswirl Cyclone caurules sastāv no fiksēta virpuļelementa, kas pieliek centrbēdzes spēku uz miglas piesātinātiem tvaikiem, lai atdalītu ievilkto šķidrumu no gāzes plūsmas.Šajā aksiālās plūsmas ciklonā iegūtais centrbēdzes spēks izspiež šķidruma pilienus uz āru, kur tie izveido šķidruma plēvi uz ciklona iekšējās sienas.Šķidrums iziet cauri spraugām caurules sieniņā un tiek savākts ciklona kastes apakšā un gravitācijas ietekmē tiek novadīts.Sausā gāze koncentrējas ciklona caurules centrā un iziet caur ciklonu.

Tikmēr DeDietrich (Mainca, Vācija; www.dedietrich.com) koncentrējas uz kolonnu un iekšējo elementu nodrošināšanu ļoti kodīgiem procesiem temperatūrā līdz 390 ° F, saka Edgars Stefins, DeDietrich mārketinga vadītājs.“Kolonnas līdz DN1000 ir izgatavotas no QVF borsilikāta stikla 3.3 vai DeDietrich ar stiklu pārklāta tērauda.Lielākas kolonnas līdz pat DN2400 ir izgatavotas tikai no DeDietrich stikla oderējuma tērauda.Korozijizturīgie materiāli ir izgatavoti no borsilikāta stikla 3.3, SiC, PTFE vai tantala” (4. attēls).

4. attēls. DeDietrich koncentrējas uz kolonnām un iekšējiem elementiem ļoti kodīgiem procesiem temperatūrā līdz 390 °F.Kolonnas līdz DN1000 ir izgatavotas no QVF borsilikāta stikla 3.3 vai DeDietrich ar stiklu pārklāta tērauda.Lielākas kolonnas līdz pat DN2400 ir izgatavotas tikai no DeDietrich stikla oderējuma tērauda.Koroziju izturīgie materiāli ir izgatavoti no borsilikāta stikla 3.3, SiC, PTFE vai tantala DeDietrich

Viņš piebilst, ka lielākajai daļai procesu paaugstinātā temperatūrā virs 300 ° F ir jāizvairās no PTFE.SiC ir augstāka temperatūras izturība, un tas ļauj konstruēt lielākus sadalītājus un kolektorus, kas ir mazāk jutīgi pret barību, kas satur cietas vielas vai tiem, kam ir tendence putot, gāzēt vai uzliesmot.

Uzņēmuma Durapack strukturētais iepakojums borsilikāta stiklā 3.3 ir piemērots korozijizturīga stikla 3.3 vai stikla oderējuma tērauda kolonnām, jo ​​tai ir tāda pati izturība pret koroziju kā stikla kolonnai un tā saglabā savu termisko stabilitāti augstākā temperatūrā, salīdzinot ar polimēriem.Borsilikāta stikls 3.3 ir neporains, kas ievērojami samazina eroziju un koroziju salīdzinājumā ar līdzvērtīgu keramikas iepakojumu.

Un torņi ar sānu griezumu, bet ir termiski neefektīvi, saka GTC Flemings, var būt labi kandidāti starpsienu kolonnu tehnoloģijai.“Daudzām destilācijas kolonnām ir augšējais un apakšējais produkts, kā arī sānu vilkšanas produkts, taču līdz ar to ir liela termiskā neefektivitāte.Atdalošo sienu kolonnu tehnoloģija, kurā jūs pārveidojat tradicionālo kolonnu, ir viens no veidiem, kā palielināt jaudu, vienlaikus samazinot enerģijas patēriņu vai produktu iznākuma piemaisījumu,” viņš saka (5. attēls).

5. attēls. Torņi ar sānu griezumu, bet ir termiski neefektīvi, var būt labi kandidāti starpsienu kolonnu tehnoloģijai GTC Technologies

Atdalošās sienas kolonna atdala daudzkomponentu padevi trīs vai vairākās attīrītās plūsmās vienā tornī, novēršot nepieciešamību pēc otrās kolonnas.Dizains izmanto vertikālu sienu, lai sadalītu kolonnas vidu divās daļās.Barība tiek nosūtīta uz vienu kolonnas pusi, ko sauc par pirmsfrakcionēšanas sadaļu.Tur vieglie komponenti virzās augšup pa kolonnu, kur tie tiek attīrīti, bet smagie komponenti pārvietojas pa kolonnu lejup.Šķidruma plūsma no kolonnas augšdaļas un tvaika plūsma no apakšas tiek novirzīta uz attiecīgajām sadalošās sienas malām.

No sienas pretējās puses sānu produkts tiek noņemts no zonas, kurā ir visvairāk koncentrētas vidējas viršanas temperatūras sastāvdaļas.Šis izkārtojums spēj radīt daudz tīrāku vidējo produktu nekā parastā sānu vilkšanas kolonna ar tādu pašu slodzi un ar lielāku plūsmas ātrumu.

"Pārveidošana par sadalošās sienas kolonnu tiek pētīta, ja vēlaties veikt būtiskus uzlabojumus, ko nevarētu izdarīt citādi, ievērojot tradicionālā torņa ierobežojumus, taču, ja varat pārveidot par sadalošās sienas tehnoloģiju, jūs redzēsit ievērojamu samazinājumu. enerģijas patēriņā,” viņš saka."Parasti kopējais enerģijas patēriņš noteiktai caurlaides spējai samazinās par 25 līdz 30%, ievērojami uzlabojas produktu ražība un tīrība, kā arī bieži palielinās caurlaidspēja."

Viņš piebilst, ka pastāv arī iespēja izmantot sadalošās sienas kolonnu, lai aizstātu tradicionālo divu torņu secību.“Jūs varat izmantot sadalošās sienas kolonnas, lai veiktu vienu un to pašu produktu, bet jūs to darāt vienā fiziskā tornī, salīdzinot ar divu torņu shēmu.Pamata jomā būtisku kapitālizdevumu samazinājumu var panākt, izmantojot sadalošo sienu kolonnu tehnoloģiju.

Šajā publikācijā ir teksts, grafika, attēli un cits saturs (kopā “Saturs”), kas ir paredzēts tikai informatīviem nolūkiem.Daži raksti satur tikai autora personīgos ieteikumus.PAĻAUTAS UZ JEBKURU ŠAJĀ PUBLIKĀCIJĀ SNIEGTO INFORMĀCIJU ATTIECAS TIKAI UZ JŪSU RISKU.© 2019 Access Intelligence, LLC – visas tiesības aizsargātas.