Во хемиските процесни индустрии (CPI), поголемиот дел од сепарациите се вршат преку колони за дестилација.И, кога остатокот од процесот се потпира на тие колони, неефикасноста, тесните грла и исклучувањата се проблематични.Во обид да се одржат процесите на дестилација - и остатокот од фабриката - заедно, внатрешните делови на колоните се дотеруваат и повторно се обработуваат за да помогнат во оптимизирање на ефикасноста и доверливоста на столбовите.

„Без разлика дали се работи за рафинирање, хемиска обработка или производство на пластика, поголемиот дел од раздвојувањето помеѓу органските хемикалии се врши со дестилација.Во исто време, постои постојан притисок хемиските преработувачи да ги направат нивните процеси поекономични“, вели Изак Нивуд, главен технички директор во Кох-Глич (Вичита, Кан.; www.koch-glitsch.com).„Бидејќи колоните за дестилација се огромен потрошувач на енергија и затоа што луѓето не сакаат да трошат многу време на поправка на опремата, зголемувањето на ефикасноста и доверливоста на колоните е на прво место во моментов“.

Често, откако процесот е во функција и работи, процесорите откриваат дека потрошувачката на енергија е многу поголема отколку што очекуваа, вели Антонио Гарсија, менаџер за развој на бизнис за масовни трансфери со AMACS Process Tower Internals (Арлингтон, Текс.; www.amacs.com).„За да добијат подобра енергетска ефикасност, тие мора да ги истражат нивните опции за подобрување на перформансите на масовниот трансфер“, вели тој.„Покрај тоа, процесорите често бараат начини за отстранување на тесните грла на процесот со цел да се добијат подобри барања за одвојување и капацитет, а нечистотијата е честа причина за тесни грла, па затоа е важно да се најдат технологии кои помагаат во овие прашања.

Тесните грла и застојот предизвикани од нечистотија или механички проблеми, како што се вибрации или механизми во колоните што се распаѓаат, може да станат многу скапи.„Многу е скапо секој пат кога треба да ја исклучите колоната за дестилација, бидејќи тоа често резултира со исклучување и на возводно и низводно единици“, вели Нивуд.„И, овие непланирани исклучувања резултираат со големи загуби дневно“.

Поради оваа причина, производителите на внатрешни делови од колони развиваат производи дизајнирани да им помогнат на процесорите да ја зголемат енергетската ефикасност и доверливост.

Заменувањето на конвенционалните фиоки и пакувања со понови, напредни решенија често е неопходно за процесор кој бара поголема ефикасност, капацитет и доверливост, па производителите постојано бараат да ги подобрат своите понуди.

На пример, Raschig GmbH (Лудвигшафен, Германија; www.raschig.com) неодамна го објави Raschig Super-Ring Plus, ново случајно пакување со високи перформанси што ги надминува перформансите на претходниот Raschig Ring.„Оптимизираната структура на Raschig Super-Ring Plus овозможува дополнително зголемување на капацитетот при постојана ефикасност“, вели Мајкл Шултес, технички директор во Raschig.„Производот е резултат на развој на дизајн врз основа на долгогодишно истражување.Целта беше да се остане со сите предности на Super-Ring, но да се подобри капацитетот и да се намали падот на притисокот.

Добиениот производ го минимизира падот на притисокот со распоредување на рамни синусоидални ленти во екстремно отворена структура, го максимизира капацитетот со претпочитање на протокот на филм при континуирани распореди на синусоидални ленти, ја зголемува ефикасноста со минимизирање на формациите на капки внатре во пакувањето и ја намалува тенденцијата на засипување со намалување на развојот на капките и нудејќи ниска пад на притисокот.Чувствителноста на нечистотија исто така се намалува со генерирање на континуирани течни фолии, мокрење на целиот елемент за пакување.

Исто така, AMACS прави истражување за да го подобри својот производ SuperBlend.„Истражувањето покажа дека со замена на постојното случајно пакување со нашиот SuperBlend 2-PAC, ефикасноста на кулата може да се зголеми за 20% или капацитетот за 15%,“ вели Moize Turkey, менаџер за инженерство на апликации, со AMACS.Технологијата SuperBlend 2-PAC е спој на големини на пакување со високи перформанси сместени во еден кревет.„Ние мешаме две големини од најдобрата метална случајна геометрија и, кога се комбинираат, патентираната мешавина ги постигнува придобивките од ефикасноста на помалата големина на пакувањето, додека го задржува капацитетот и падот на притисокот од поголемата големина на пакувањето“, вели тој.Мешаниот кревет се препорачува за апсорпција и соголување, фина хемиска дестилација, рафинерски фракционери и можности за доградба во која било кула за пренос на маса или топлина ограничена со конвенционално или случајно пакување од трета генерација.

Исто така, се развиваат подобрувања на внатрешните работи за да се помогне со прашања како што се нечистотија и тешките услови.

„Сигурноста е исклучително важна за секојдневните размислувања.Без разлика колку добро функционира уредот, ако не може да ги издржи условите на нечистотија во процесот, нема да биде успешен“, вели Марк Пилинг, менаџер за технологија во САД со Sulzer (Винтертур, Швајцарија; www.sulzer. com).„Сулцер потроши огромно време во последните пет години развивајќи комплетна линија на опрема отпорна на нечистотија“.Во фиоките, компанијата нуди VG AF и фиоки против валкање, а неодамна ги лансираше UFM AF вентилите, кои се истовремено со високи перформанси за капацитет и ефикасност, како и исклучително отпорни на валкање.Во амбалажата, компанијата лансираше Mellagrid AF амбалажа против ѓубрење на мрежата, кои се погодни за апликации за пакување со висока нечистотија, како што се делови за перење кули со вакуум.

Пилинг додава дека за проблемите со пенење, Сулцер работел на двостран пристап.„Додека развиваме опрема и дизајни за ракување со апликации за пенење, ние исто така работиме со нашите клиенти за да ги одредиме потенцијалните апликации за пенење“, вели тој.„Откако знаете дека постои пена, можете да дизајнирате за тоа.Случаите кога клиентот ќе има состојба на пенење и не знае за тоа се тие кои имаат тенденција да создаваат проблеми.Гледаме секакви видови на пенење, како што се пените Марангони, Рос и пените со честички и работиме со клиентите за да ги идентификуваме таквите ситуации“.

И, за апликации каде валкањето и коксирањето може да бидат многу сериозни, Кох-Глич разви мрежно пакување со тешка услуга Proflux, вели Нивудт (слика 1).Новото мрежно пакување со тешки услуги со високи перформанси ја комбинира ефикасноста на структурираното пакување со робусноста и отпорноста на нечистотија на мрежното пакување.Тоа е склоп од цврсти брановидни плочи заварени на шипки со тежок мерач.Комбинацијата на склоп на заварени шипки и брановидни плочи со зголемена дебелина на материјалот обезбедува робустен дизајн кој се спротивставува на оштетувањето од превртување на кулата или ерозија.Празнините помеѓу листовите обезбедуваат подобрена отпорност на нечистотија.„Амбалажата е инсталирана скоро 100 пати сега во сервиси со многу тешки нечистотии и навистина работи добро во споредба со производите што ги заменува.Подолгиот век на траење и помалиот пад на притисокот дава резултати со помали оперативни трошоци за клиентот“, вели Нивуд.

Слика 1. Профлукс мрежно пакување со тешка услуга е мрежно пакување со тешки услуги со високи перформанси што ја комбинира ефикасноста на структурираното пакување со робусноста и отпорноста на нечистотија на мрежното пакување Koch-Glitsch

Кога станува збор за дестилација, често има и предизвици специфични за некој процес кои треба да се решат преку посебни мерки.

„Постои пазар за прилагодени решенија кои се прилагодени на специфичниот процес и потребите на клиентите“, вели Кристијан Гајпел, управен директор, со RVT Process Equipment (Штајнвизен, Германија; www.rvtpe.com).„Ова особено важи за обновување на постоечките погони кои се модифицирани за да ги исполнат новите барања.Предизвиците се различни и вклучуваат цели како што се подолги и попредвидливи должини на траење за апликации за валкање, поголем капацитет и помал пад на притисокот или поширок опсег на работа за поголема флексибилност.

За да одговори на специфичните потреби, RVT разви структурирано пакување со висок капацитет, SP-Line (Слика 2).„Поради изменетата геометрија на каналот, се постигнува помал пад на притисокот и поголем капацитет.Понатаму, за многу ниски течни оптоварувања, уште еден предизвик специфичен за апликацијата, овие пакувања може да се комбинираат со нови типови на течни дистрибутери.„Развиен е подобрен дистрибутер на прскалки што ги комбинира прскалките со прскалки и успешно се користи во апликации како вакуумски столбови во рафинеријата“, вели Geipel.„Го намалува внесувањето и затоа нечистотијата во деловите за пакување над дистрибутерот без да се жртвува квалитетот на дистрибуцијата на течноста на делот за пакување подолу“.

Слика 2. Ново структурирано пакување со висок капацитет, SP-Line од RVT, нуди изменета геометрија на каналот, помал пад на притисокот и процесна опрема за RVT со поголем капацитет

Друг нов дистрибутер на течност од RVT (слика 3) е дистрибутер од типот на корито со прскање плочи што комбинира ниски стапки на течности со поголем опсег на работа и робустен дизајн отпорен на нечистотија.

Слика 3. За многу мали течни оптоварувања, уште еден предизвик специфичен за апликацијата, пакувањата може да се комбинираат со нови типови на течни дистрибутери RVT Process Equipment

Слично на тоа, GTC Technology US, LLC (Хјустон; www.gtctech.com) развива нови производи за да им помогне на процесорите да ги подобрат перформансите на колоните за дестилација врз основа на нивните специфични потреби.Еден од најновите достигнувања вклучува фиоки со високи перформанси на GT-OPTIM, вели Бред Флеминг, генерален менаџер за Одделот за технологија за процесна опрема на GTC.Стотици индустриски инсталации плус тестирање во Fractionation Research Inc. (FRI; Stillwater, Okla.; www.fri.org) покажаа дека фиоката со високи перформанси постигнува значително подобрување на ефикасноста и капацитетот во однос на конвенционалните фиоки.Фиоките со вкрстен проток се прилагодени на потребите на крајниот корисник за да се постигне висока ефикасност преку комбинација на патентирани и сопственички уреди кои го сочинуваат секој дизајн на фиоката.„Можеме да обезбедиме збирка технологии и карактеристики што може да се користат за да се решат одредени цели“, забележува Флеминг.„Целта на еден процесор може да биде да ја зголеми ефикасноста, додека друг сака да го зголеми капацитетот, а друг сака да го минимизира падот на притисокот, да ги ублажи нечистотиите или да го продолжи времето на работа.Имаме многу различни оружја во нашиот арсенал за дизајн на опрема, така што можеме да се фокусираме на целната цел на клиентот за нивно специфично подобрување на процесот“.

Во меѓувреме, AMACS се справи со уште еден заеднички предизвик за дестилација со кој се соочуваат рафинериите за нафта, петрохемиските фабрики, фабриките за гас и слични капацитети.Честопати, вертикалниот нокаут барабан или сепаратор со инсталирана опрема за елиминирање на маглата не успева да ја отстрани слободната течност од протокот на процесен гас.„Наместо да се обидуваме да ги решиме или поправиме симптомите, ја бараме основната причина, која обично ја вклучува опремата за елиминирање на маглата во барабанот за нокаут“, вели Гарсија од AMACS.За да го реши проблемот, компанијата го разви Maxswirl Cyclone, уред за отстранување на магла со висок капацитет и висока ефикасност, кој користи центрифугални сили за да обезбеди најсовремени перформанси за сепарација.

Цевките Maxswirl Cyclone се состојат од фиксен елемент за вител, кој применува центрифугална сила на пареата оптоварена со магла за да ја одвои навлечената течност од протокот на гас.Во овој циклон со аксијален проток, добиената центрифугална сила ги турка течните капки нанадвор, каде што тие создаваат течен филм на внатрешниот ѕид на циклонот.Течноста минува низ процепите на ѕидот на цевката и се собира на дното на кутијата со циклон и се исцедува од гравитацијата.Сувиот гас се концентрира во центарот на циклонската цевка и излегува низ циклонот.

Во меѓувреме, DeDietrich (Мајнц, Германија; www.dedietrich.com) ги насочува напорите за обезбедување на столбови и внатрешни делови за висококорозивни процеси на температури до 390 °F, вели Едгар Штефин, шеф на маркетинг во DeDietrich.„Колоните до DN1000 се направени од QVF боросиликатно стакло 3.3 или челик со стакло обложена со DeDietrich.Поголемите столбови до DN2400 се направени само од челик DeDietrich обложен со стакло.Материјалите отпорни на корозија се направени од боросиликатно стакло 3.3, SiC, тефлонски или тантал“ (слика 4).

Слика 4. Дедитрих се фокусира на столбови и внатрешни работи за висококорозивни процеси на температури до 390°F.Колоните до DN1000 се направени од QVF боросиликатно стакло 3.3 или челик со стакло обложена DeDietrich.Поголемите столбови до DN2400 се направени само од челик DeDietrich обложен со стакло.Материјалите отпорни на корозија се направени од боросиликатно стакло 3.3, SiC, тефлонски или тантал DeDietrich

Тој додава дека повеќето процеси на покачени температури над 300°F бараат избегнување на тефлонски.SiC има поголема температурна отпорност и дозволува дизајнирање на поголеми дистрибутери и колектори кои се помалку чувствителни за доводи што содржат цврсти материи или оние кои имаат тенденција да се пенат, дегазираат или трепкаат.

Структурното пакување Durapack на компанијата во боросиликатно стакло 3.3 е погодно за стакло отпорно на корозија 3.3 или челични столбови обложени со стакло, бидејќи ја има истата отпорност на корозија како стаклената колона и ја одржува својата термичка стабилност на повисоки температури во споредба со полимерите.Боросиликатно стакло 3.3 е непорозно, што значително ја намалува ерозијата и корозијата во споредба со еквивалентно керамичко пакување.

А, кулите кои имаат страничен пресек, но се термички неефикасни, вели Флеминг од ГТЦ, може да бидат добри кандидати за технологија на столбови со разделни ѕидови.„Многу колони за дестилација имаат производ од горниот и долниот дел, како и производ со странично влечење, но со ова доаѓа и голема термичка неефикасност.Технологијата на столбови со разделни ѕидови - каде што ја обновувате традиционалната колона - е еден начин да го зголемите капацитетот додека ја намалувате потрошувачката на енергија или намалувајќи ја нечистотијата на приносот на производите“, вели тој (Слика 5).

Слика 5. Кулите кои имаат страничен пресек, но се термички неефикасни, може да бидат добри кандидати за технологијата на столбови со разделување на ѕидовите GTC Technologies

Колоната на разделниот ѕид одвојува повеќекомпонентна храна на три или повеќе прочистени струи во една кула, со што се елиминира потребата за втор столб.Дизајнот користи вертикален ѕид за да ја подели средината на колоната на два дела.Доводот се испраќа на едната страна од колоната, наречена дел за пред-фракционирање.Таму, лесните компоненти патуваат нагоре по колоната, каде што се прочистуваат, додека тешките компоненти патуваат по колоната.Течноста од врвот на столбот и протокот на пареа од дното се насочени кон нивните соодветни страни на ѕидот за поделба.

Од спротивната страна на ѕидот, страничниот производ се отстранува од областа каде што се најконцентрирани компонентите со средно вриење.Овој аранжман е способен да произведе многу почист среден производ од конвенционалната странична колона со иста должност, и со поголема брзина на проток.

„Конверзијата во колона на разделувачки ѕид се испитува кога гледате да направите значителни подобрувања што не би можеле да ги направите поинаку во рамките на ограничувањата на традиционалната кула, но ако можете да се претворите во технологија на ѕидови за поделба, ќе видите значително намалување во потрошувачката на енергија“, вели тој.„Општо земено, има намалување од 25 до 30% во вкупната потрошувачка на енергија за дадена пропусност, драматично подобрен принос и чистота на производите и често зголемување на пропусната моќ.

Тој додава дека постои и можност да се користи столб на разделниот ѕид за да се замени традиционалната низа од две кули.„Можете да користите столбови со разделни ѕидови за да ја извршите истата операција и да ги произведувате истите производи, но тоа го правите во една физичка кула во споредба со шемата со две кули.Во доменот на грасрут, значително намалување на капиталните расходи може да се постигне со технологијата на столбови со разделни ѕидови“.

Оваа публикација содржи текст, графики, слики и други содржини (колективно „Содржина“), кои се само за информативни цели.Одредени статии содржат само лични препораки на авторот.ПОТПИРАЊЕТО НА СЕКОЈА ИНФОРМАЦИЈА СОДАДЕНА ВО ОВАА ПУБЛИКАЦИЈА Е САМО НА ВАШ СОПСТВЕН РИЗИК.© 2019 Access Intelligence, LLC – Сите права се задржани.