Sa mga industriya ng proseso ng kemikal (CPI), ang karamihan sa mga paghihiwalay ay ginagawa sa pamamagitan ng mga haligi ng distillation.At, kapag ang natitirang proseso ay umaasa sa mga column na iyon, ang mga inefficiencies, bottleneck at shutdown ay may problema.Sa pagsisikap na mapanatili ang mga proseso ng distillation — at ang iba pang bahagi ng planta —, ang mga internal na column ay sinasabunutan at muling ginagawa upang makatulong na ma-optimize ang kahusayan at pagiging maaasahan ng mga column.

"Maging ito ay sa pagpino, pagproseso ng kemikal o paggawa ng mga plastik, karamihan sa paghihiwalay sa pagitan ng mga organikong kemikal ay ginagawa gamit ang distillation.Kasabay nito, may patuloy na presyon para sa mga kemikal na nagproseso upang gawing mas epektibo ang kanilang mga proseso,” sabi ni Izak Nieuwoudt, punong teknikal na opisyal ng Koch-Glitsch (Wichita, Kan.; www.koch-glitsch.com)."Dahil ang mga column ng distillation ay isang malaking consumer ng enerhiya at dahil ayaw ng mga tao na gumugol ng maraming oras sa pag-aayos ng mga kagamitan, ang pagtaas ng kahusayan at pagiging maaasahan ng mga column ay nasa unahan ngayon."

Kadalasan pagkatapos ng proseso at tumatakbo, nalaman ng mga processor na ang konsumo ng enerhiya ay mas mataas kaysa sa inaasahan nila, sabi ni Antonio Garcia, mass transfer business development manager na may AMACS Process Tower Internals (Arlington, Tex.; www.amacs.com)."Upang makakuha ng mas mahusay na kahusayan sa enerhiya, dapat nilang tuklasin ang kanilang mga pagpipilian upang mapabuti ang pagganap ng mass-transfer," sabi niya."Sa karagdagan, ang mga processor ay madalas na naghahanap ng mga paraan upang alisin ang bottleneck sa proseso upang makakuha ng mas mahusay na paghihiwalay at mga kinakailangan sa kapasidad at ang fouling ay isang karaniwang sanhi ng mga bottleneck, kaya ang paghahanap ng mga teknolohiya na tumulong sa mga isyung ito ay mahalaga din."

Ang mga bottleneck at downtime na dulot ng fouling o mekanikal na mga isyu, tulad ng vibration o mga mekanismo sa loob ng mga column na naghihiwalay, ay maaaring maging napakamahal."Napakamahal sa tuwing kailangan mong isara ang isang column ng distillation, dahil madalas itong nagreresulta sa pagsara ng mga upstream at downstream unit, pati na rin," sabi ni Nieuwoudt."At, ang mga hindi planadong pagsasara na ito ay nagreresulta sa malalaking pagkalugi bawat araw."

Para sa kadahilanang ito, ang mga tagagawa ng mga panloob na haligi ay bumubuo ng mga produkto na idinisenyo upang tulungan ang mga processor sa pagtaas ng kahusayan at pagiging maaasahan ng enerhiya.

Ang pagpapalit ng maginoo na mga tray at packing ng mas bago, advanced na mga solusyon ay kadalasang kinakailangan para sa isang processor na naghahanap ng mas mataas na kahusayan, kapasidad at pagiging maaasahan, kaya ang mga manufacturer ay patuloy na naghahanap upang mapabuti ang kanilang mga inaalok.

Halimbawa, ang Raschig GmbH (Ludwigshafen, Germany; www.raschig.com) ay naglabas kamakailan ng Raschig Super-Ring Plus, isang bago, mataas na pagganap na random na packing na lumalampas sa pagganap ng nakaraang Raschig Ring."Ang na-optimize na istraktura ng Raschig Super-Ring Plus ay nagbibigay-daan sa karagdagang pagtaas ng kapasidad sa patuloy na kahusayan," sabi ni Micheal Schultes, teknikal na direktor sa Raschig."Ang produkto ay resulta ng pagbuo ng disenyo batay sa maraming taon ng pananaliksik.Ang target ay manatili sa lahat ng mga pakinabang ng Super-Ring, ngunit pagbutihin ang kapasidad at bawasan ang pagbaba ng presyon.

Binabawasan ng resultang produkto ang pagbaba ng presyon sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga flat sinusoidal strips sa isang matinding bukas na istraktura, pagmaximize ng kapasidad sa pamamagitan ng film flow preference sa tuluy-tuloy na sinusoidal-strip arrangement, pinatataas ang kahusayan sa pamamagitan ng pagliit ng mga droplet formations sa loob ng packing at binabawasan ang fouling tendency sa pamamagitan ng pagbabawas ng droplet development at pagbibigay ng mababang pagbaba ng presyon.Ang pagiging sensitibo sa fouling ay nababawasan din sa pamamagitan ng pagbuo ng tuluy-tuloy na mga likidong pelikula, na binabasa ang buong elemento ng packing.

Gayundin, ang AMACS ay gumagawa ng pagsasaliksik upang mapabuti ang produkto nitong SuperBlend."Ipinakita ng pananaliksik na sa pamamagitan ng pagpapalit ng kasalukuyang random na packing sa aming SuperBlend 2-PAC, ang kahusayan ng tower ay maaaring tumaas ng 20% ​​o kapasidad ng 15%," sabi ni Moize Turkey, manager, applications engineering, kasama ang AMACS.Ang teknolohiyang SuperBlend 2-PAC ay isang timpla ng mga high-performance na laki ng packing na inilagay sa isang single bed."Pinaghahalo namin ang dalawang sukat ng pinakamahusay na metal na random na geometry at, kapag pinagsama, ang patentadong timpla ay nakakamit ang mga benepisyo ng kahusayan ng mas maliit na laki ng packing, habang pinapanatili ang kapasidad at pagbaba ng presyon ng mas malaking sukat ng packing," sabi niya.Ang pinaghalo na kama ay inirerekomenda para sa pagsipsip at pagtatalop, fine chemical distillation, refinery fractionators at retrofit na pagkakataon sa anumang mass- o heat-transfer tower na limitado ng conventional o third-generation random packing.

Ang mga pagpapabuti sa mga panloob ay ginagawa din upang tumulong sa mga isyu tulad ng fouling at mahihirap na kondisyon.

"Ang pagiging maaasahan ay napakahalaga para sa pang-araw-araw na pagsasaalang-alang.Gaano man kahusay ang pagganap ng isang device, kung hindi ito makayanan ang mga kondisyon ng fouling sa isang proseso, hindi ito magtatagumpay,” sabi ni Mark Pilling, tagapamahala ng teknolohiya ng USA kasama ang Sulzer (Winterthur, Switzerland; www.sulzer. com)."Si Sulzer ay gumugol ng napakalaking dami ng oras sa nakalipas na limang taon sa pagbuo ng isang kumpletong linya ng kagamitan na lumalaban sa fouling."Sa mga tray, nag-aalok ang kumpanya ng VG AF at mga anti-fouling tray, at kamakailang inilunsad ang mga UFM AF valve, na parehong mataas ang performance para sa kapasidad at kahusayan, pati na rin ang sobrang lumalaban sa fouling.Sa mga packing, inilunsad ng kumpanya ang Mellagrid AF anti-fouling grid packings, na angkop para sa mga application ng highly fouling packing, gaya ng mga seksyon ng paghuhugas ng vacuum tower.

Idinagdag ni Pilling na para sa mga isyu sa foaming, nagtatrabaho si Sulzer sa isang two-pronged approach."Habang gumagawa kami ng mga kagamitan at disenyo para pangasiwaan ang mga application ng foaming, nakikipagtulungan din kami sa aming mga customer upang matukoy ang mga potensyal na application ng foaming," sabi niya."Kapag alam mo na ang foaming ay umiiral, maaari mong idisenyo ito.Ito ay ang mga kaso kung saan ang isang customer ay magkakaroon ng bumubula na kondisyon at hindi alam ang tungkol dito na may posibilidad na lumikha ng mga problema.Nakikita namin ang lahat ng uri ng foaming, tulad ng Marangoni, Ross foams at particulate foam at nakikipagtulungan sa mga customer upang matukoy ang mga ganitong sitwasyon."

At, para sa mga application kung saan ang fouling at coking ay maaaring maging napakalubha, ang Koch-Glitsch ay bumuo ng Proflux na malubhang-service grid packing, sabi ni Nieuwoudt (Figure 1).Pinagsasama ng bagong high-performance na severe-service grid packing ang kahusayan ng structured packing sa tibay at fouling resistance ng grid packing.Ito ay isang pagpupulong ng matibay na corrugated sheet na hinangin sa heavy-gauge rods.Ang kumbinasyon ng welded rod assembly at corrugated sheets ng tumaas na kapal ng materyal ay nagbibigay ng isang matibay na disenyo na lumalaban sa pinsala mula sa tower upsets o erosion.Ang mga puwang sa pagitan ng mga sheet ay nagbibigay ng pinabuting fouling resistance."Ang pag-iimpake ay na-install na halos 100 beses na ngayon sa napakalubhang-fouling na mga serbisyo at talagang mahusay na gumagana kumpara sa mga produkto na pinapalitan nito.Ang mas mahabang buhay at ang mas mababang pagbaba ng presyon ay nagbibigay ng mga resulta sa mas mababang mga gastos sa pagpapatakbo para sa customer," sabi ni Nieuwoudt.

Figure 1. Ang Proflux severe-service grid packing ay isang high-performance na severe-service grid packing na pinagsasama ang kahusayan ng structured packing na may tibay at fouling resistance ng grid packing Koch-Glitsch

Pagdating sa distillation, madalas ding may mga hamon na partikular sa isang proseso na kailangang tugunan sa pamamagitan ng mga espesyal na hakbang.

"May merkado para sa mga pinasadyang solusyon na nakatutok sa partikular na proseso at mga pangangailangan ng customer," sabi ni Christian Geipel, managing director, kasama ang RVT Process Equipment (Steinwiesen, Germany; www.rvtpe.com)."Ito ay lalo na wasto para sa mga pagbabago ng mga umiiral na halaman na binago upang matupad ang mga bagong pangangailangan.Ang mga hamon ay iba-iba at kasama ang mga layunin tulad ng mas mahaba at mas predictable na haba ng pagtakbo para sa mga fouling application, mas mataas na kapasidad at mas mababang pressure drop o mas malawak na operating range para sa higit na flexibility."

Upang matugunan ang mga partikular na pangangailangan, ang RVT ay bumuo ng isang mataas na kapasidad na structured packing, ang SP-Line (Larawan 2)."Dahil sa binagong geometry ng channel, nakakamit ang mas mababang pagbaba ng presyon at mas mataas na kapasidad."Dagdag pa, para sa napakababang pag-load ng likido, isa pang hamon na partikular sa aplikasyon, ang mga packing na ito ay maaaring isama sa mga bagong uri ng mga distributor ng likido."Ang isang pinahusay na distributor ng spray nozzle na pinagsasama ang mga spray nozzle sa mga splash plate ay binuo at matagumpay na ginagamit sa mga application tulad ng mga haligi ng vacuum ng refinery," sabi ni Geipel."Pinababawasan nito ang entrainment at samakatuwid ay nabubulok sa mga seksyon ng packing sa itaas ng distributor nang hindi sinasakripisyo ang kalidad ng pamamahagi ng likido sa seksyon ng pag-iimpake sa ibaba."

Figure 2. Ang isang bagong, mataas na kapasidad na structured packing, ang SP-Line mula sa RVT, ay nag-aalok ng binagong channel geometry, mas mababang pressure drop at mas mataas na kapasidad na RVT Process Equipment

Ang isa pang bagong distributor ng likido mula sa RVT (Figure 3) ay isang trough-type na distributor na may mga splash plate na pinagsasama ang mababang mga rate ng likido na may mas mataas na saklaw ng pagpapatakbo at isang matatag, lumalaban sa fouling na disenyo.

Figure 3. Para sa napakababang pag-load ng likido, isa pang hamon na partikular sa aplikasyon, ang mga packing ay maaaring isama sa mga bagong uri ng mga liquid distributor RVT Process Equipment

Katulad nito, ang GTC Technology US, LLC (Houston; www.gtctech.com) ay bumubuo ng mga bagong produkto upang tulungan ang mga processor sa pagpapabuti ng pagganap ng mga column ng distillation batay sa kanilang mga partikular na pangangailangan.Kabilang sa isa sa mga pinakabagong development ang mga tray na may mataas na pagganap ng GT-OPTIM, sabi ni Brad Fleming, general manager para sa Process Equipment Technology division ng GTC.Daan-daang pang-industriya na instalasyon at pagsubok sa Fractionation Research Inc. (FRI; Stillwater, Okla.; www.fri.org) ang nagpakita na ang tray na may mataas na pagganap ay nakakamit ng makabuluhang kahusayan at pagpapabuti ng kapasidad kaysa sa mga tradisyonal na tray.Ang mga cross-flow tray ay naka-customize sa mga pangangailangan ng end user upang makamit ang mataas na kahusayan sa pamamagitan ng kumbinasyon ng mga patented at proprietary na device na bumubuo sa bawat disenyo ng tray."Maaari kaming magbigay ng isang koleksyon ng mga teknolohiya at tampok na maaaring gamitin upang matugunan ang mga partikular na layunin," ang sabi ni Fleming."Ang layunin ng isang processor ay maaaring pataasin ang kahusayan, habang ang isa ay gustong dagdagan ang kapasidad at ang isa pa ay nais na mabawasan ang pagbaba ng presyon, pagaanin ang fouling o pahabain ang runtime.Marami kaming iba't ibang armas sa aming arsenal ng disenyo ng kagamitan, kaya nakakatuon kami sa target na layunin ng customer para sa kanilang partikular na pagpapabuti ng proseso."

Samantala, tinugunan ng AMACS ang isa pang karaniwang hamon sa distillation na kinakaharap ng mga petrolyo refinery, petrochemical plant, gas plant at mga katulad na pasilidad.Kadalasan, ang isang patayong knockout drum o separator na may naka-install na mist-elimination equipment ay nabigo na mag-alis ng libreng likido mula sa isang proseso ng stream ng gas."Sa halip na subukang tugunan o ayusin ang mga sintomas, hinahanap namin ang ugat, na kadalasang kinabibilangan ng kagamitan sa pagtanggal ng ambon sa knockout drum," sabi ni Garcia ng AMACS.Upang matugunan ang problema, binuo ng kumpanya ang Maxswirl Cyclone, isang high-capacity, high-efficiency mist-elimination device na gumagamit ng centrifugal forces upang magbigay ng makabagong pagganap ng paghihiwalay.

Ang Maxswirl Cyclone tubes ay binubuo ng isang fixed swirl element, na naglalapat ng centrifugal force sa mist-laden vapor upang paghiwalayin ang entrained liquid mula sa gas flow.Sa axial-flow cyclone na ito, ang nagreresultang puwersang sentripugal ay nagtutulak sa mga patak ng likido palabas, kung saan sila ay gumagawa ng likidong pelikula sa panloob na dingding ng bagyo.Ang likido ay dumadaan sa mga hiwa sa dingding ng tubo at nakolekta sa ilalim ng cyclone box at pinatuyo ng gravity.Ang tuyong gas ay tumutuon sa gitna ng cyclone tube at lumalabas sa pamamagitan ng cyclone.

Samantala, ang DeDietrich (Mainz, Germany; www.dedietrich.com) ay tumutuon sa pagsisikap sa pagbibigay ng mga column at internals para sa mga prosesong lubhang kinakaing unti-unti sa mga temperatura hanggang 390°F, sabi ni Edgar Steffin, pinuno ng marketing sa DeDietrich.“Ang mga column hanggang DN1000 ay gawa sa QVF borosilicate glass 3.3 o DeDietrich glass-lined steel.Ang mas malalaking column hanggang DN2400 ay gawa sa DeDietrich glass-lined steel lamang.Ang mga materyales na lumalaban sa kaagnasan ay gawa sa borosilicate glass 3.3, SiC, PTFE o Tantalum” (Larawan 4).

Figure 4. Nakatuon ang DeDietrich sa mga column at internals para sa mga prosesong lubhang kinakaing unti-unti sa mga temperatura hanggang 390°F.Ang mga column hanggang DN1000 ay gawa sa QVF borosilicate glass 3.3 o DeDietrich glass-lined steel.Ang mas malalaking column hanggang DN2400 ay gawa sa DeDietrich glass-lined steel lamang.Ang mga materyales na lumalaban sa kaagnasan ay gawa sa borosilicate glass 3.3, SiC, PTFE o tantalum DeDietrich

Idinagdag niya na ang karamihan sa mga proseso sa mataas na temperatura sa itaas 300°F ay nangangailangan ng pag-iwas sa PTFE.Ang SiC ay may mas mataas na paglaban sa temperatura at pinahihintulutan ang disenyo ng mas malalaking distributor at kolektor na hindi gaanong sensitibo para sa mga feed na naglalaman ng mga solido o yaong may posibilidad na bumula, degas, o kumikislap.

Ang Durapack structured packing ng kumpanya sa borosilicate glass 3.3 ay angkop para sa corrosion-resistant glass 3.3 o glass-lined steel column, dahil mayroon itong parehong corrosion resistance gaya ng glass column at pinapanatili ang thermal stability nito sa mas mataas na temperatura kumpara sa polymers.Ang borosilicate glass 3.3 ay non-porous, na lubos na nakakabawas ng erosion at corrosion kumpara sa katumbas na ceramic packing.

At, ang mga tower na may side cut, ngunit hindi mahusay sa thermally, sabi ng GTC's Fleming, ay maaaring maging mahusay na mga kandidato para sa teknolohiya ng dividing-wall column."Maraming mga column ng distillation ang mayroong top and bottom na produkto, pati na rin ang side-draw na produkto, ngunit kasama nito ang maraming thermal inefficiency.Ang teknolohiya ng dividing-wall column — kung saan inaayos mo ang tradisyunal na column — ay isang paraan upang mapataas ang kapasidad habang binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya o binabawasan ang karumihan ng ani ng mga produkto,” sabi niya (Figure 5).

Figure 5. Ang mga tore na may hiwa sa gilid, ngunit hindi mahusay sa thermally, ay maaaring maging mahusay na mga kandidato para sa teknolohiyang haligi ng dividing-wall GTC Technologies

Ang column na naghahati sa dingding ay naghihiwalay sa isang multi-component na feed sa tatlo o higit pang purified stream sa loob ng iisang tower, na inaalis ang pangangailangan para sa pangalawang column.Ang disenyo ay gumagamit ng isang patayong pader upang hatiin ang gitna ng haligi sa dalawang seksyon.Ang feed ay ipinadala sa isang gilid ng column, na tinatawag na pre-fractionation section.Doon, ang mga magaan na bahagi ay naglalakbay sa haligi, kung saan sila ay dinadalisay, habang ang mga mabibigat na bahagi ay naglalakbay pababa sa haligi.Ang daloy ng likido mula sa tuktok ng haligi at ang daloy ng singaw mula sa ibaba ay iruruta sa kani-kanilang panig ng naghahati na pader.

Mula sa kabaligtaran na bahagi ng dingding, ang panig na produkto ay tinanggal mula sa lugar kung saan ang mga sangkap na kumukulo sa gitna ay pinaka-puro.Ang pagsasaayos na ito ay may kakayahang gumawa ng isang mas dalisay na gitnang produkto kaysa sa isang kumbensyonal na side-draw na column na may parehong tungkulin, at sa mas mataas na flowrate.

“Ang conversion sa isang haliging naghahati-pader ay sinisiyasat kapag tumitingin ka sa paggawa ng mga makabuluhang pagpapabuti na hindi mo magagawa kung hindi sa loob ng mga limitasyon ng isang tradisyonal na tore, ngunit kung maaari kang mag-convert sa teknolohiyang naghahati-pader, makikita mo ang makabuluhang pagbaba sa pagkonsumo ng enerhiya, "sabi niya."Sa pangkalahatan, mayroong 25 hanggang 30% na pagbawas sa pangkalahatang pagkonsumo ng enerhiya para sa isang naibigay na throughput, kapansin-pansing pinabuting ani at kadalisayan ng mga produkto at madalas na pagtaas din ng throughput."

Idinagdag niya na mayroon ding pagkakataon na gumamit ng isang haligi na naghahati sa dingding upang palitan ang isang tradisyonal na pagkakasunud-sunod ng dalawang tore.“Maaari kang gumamit ng mga haliging naghahati sa dingding upang maisagawa ang parehong operasyon at makagawa ng parehong mga produkto, ngunit ginagawa mo ito sa isang pisikal na tore kumpara sa isang two-tower scheme.Sa grassroots realm, ang isang malaking pagbawas sa mga capital expenditures ay maaaring makamit gamit ang dividing-wall column technology.”

Ang publikasyong ito ay naglalaman ng teksto, mga graphic, mga larawan, at iba pang nilalaman (sama-samang "Nilalaman"), na para sa mga layuning pang-impormasyon lamang.Ang ilang mga artikulo ay naglalaman lamang ng mga personal na rekomendasyon ng may-akda.ANG PAG-ASA SA ANUMANG IMPORMASYON NA IBINIGAY SA PUBLIKASYON NA ITO AY SA IYONG SARILING PANGANIB.© 2019 Access Intelligence, LLC – Nakalaan ang Lahat ng Karapatan.