大型化高效立体复合塔板及其配件的研制与工业应用-大连-简-r精要.pptx

NS 系列塔内件 周耀民 北京三传高通精馏科技有限公司 北京纽斯德特技术有限公司 中国石油大学（华东） 山东科技大学 1.1 蒸馏过程节能减排重要性 化工过程中40%~70%的能耗用于分离，蒸馏是首选的均相分离技术，而蒸馏能耗又占分离能耗的95% 。 蒸馏的强化和节能是化工节能减排的重要内容 1.2 蒸馏设备节能减排的途径 大型化和高效化是蒸馏设备节能降耗的瓶颈， 也是目前我国塔器技术的软肋！ 1.3 总体研究思路 式中： Ki ─在分离过程中两种不同物相体系的瞬时传质系数; Ai ─ 两种不同物相接触的瞬时有效面积; △Ci─某组分在两种不同物相瞬时浓度差。 三膜表面更新传质模型的相际间传质速率公式： 相界面调控涉及界面更新调控和相界面积调控 按照三膜界面更新模型的传质速率公式，传质关键控制变量为瞬时相界面积。 瞬时相界面积Ai=∫(气液接触面积，界面更新几率） 1.3 总体研究思路 保证高通量和高效率的匹配， 消除蒸馏塔的高效化和大型化瓶颈，实现节能减排 本项目在国家973计划课题(2005CB221204-5)及相关炼化企业的大力支持下，结合蒸馏过程设备特点，研发了基于相界面调控的超大处理能力高效复合塔板及其配件技术并进行了相应的工业示范和工业应用。 创新点1：发明了NS并流复合塔板技术 首次将NS倾斜长条立体塔板与高效规整填料耦合，发明了NS并流复合塔板技术，解决了填料多级并流传质应用难题，实现了高效高通量高操作弹性的匹配，是目前国际上唯一能使标志塔板操作上限的“空塔动能因子”参数突破6.0的塔板。 一种倾斜长条立体帽罩与规整填料块耦合的复合塔板（发明专利ZL201210404809.1） 锯齿形长条垂直筛板塔板（发明专利，ZL201210404542.6） 锯齿形倾斜长条帽罩与规整填料块耦合的复合塔板（发明专利ZL201210404536.0） 一种新型倾斜长条复合塔板（实用新型，ZL200720306002.9 ） 一种超大气量的高速立体传质塔板(实用新型专利,ZL200820177007.0） 高效喷射塔板（实用新型，ZL200620081465.5） 一种喷射塔板（实用新型，ZL200720027762.6） 本创新点：授权发明专利3项，授权实用新型专利4项。 ② 开口斜向下的百叶窗式帽罩喷孔，气液接触时间成倍增加，流向可控解决了并流填料的雾沫夹带难题，效率和通量提高。 ① 正梯形立体帽罩结构，消除气体通道与开孔率的矛盾，开孔率增大一倍以上，通量提高。 ③ 正八字型升气孔，降低压降50%，增强塔板强度。 1.1 关键技术与效果 Seal pan downcomer ⑤ 填料上部除沫、下部脱气，降液管和塔板的通量同时提高。 ④ 帽罩间设置高效规整填料，传质由毫米尺度细化到纳微尺度，界面更新速率增加百倍，效率和弹性提高。 1.1 关键技术与效果 ⑥ 通过帽罩和填料内部分区，减少返混，板上液体螺旋式流动，液体传质时间增加百倍，效率与弹性提高。 ⑦ 帽罩间倒梯形结构为填料提供了支撑，罩体又作为加强筋板，增强塔板强度，实现结构耦合。 1.1 关键技术与效果 1.2.主要技术参数和经济指标 性能参数 NS倾斜长条复合并流塔板 普通F1浮阀塔板 最大阀孔动能因子 40 17 最小阀孔动能因子 7 5 最大开孔率 40% 15% 操作区效率 大于90% 60% 降液管最短停留时间 1秒 5秒 板压降 1000Pa（F=17，φ=9.4%） 1700 Pa（F=17，φ=9.4%） 物料适用性 无发泡机制、抗堵塞 发泡、堵塞 NS倾斜长条复合塔板 用于旧塔改造/新建装置 用于新建装置 改造条件 仅更换塔板 / 改造后处理量 实现产量翻番 / 改造后回流比 降低20-30% / 改造后节能 节能50%以上 / 节省投资 大幅降低投资 提高处理能力2倍以上的同时提高板效率30%以上， 这在国内外尚属首例。 NS-3为带填料的倾斜长条复合塔板，NS-5为不带填料的倾斜长条复合塔板。 F1浮阀F=9-13的操作高效区，板效率在65%左右；NS-5型塔板高效区的传质效率比F1浮阀高10%-30%，比HTV塔板高8%-13%，且操作上限也高于F1浮阀和HTV塔板 图 不同类型塔板传质效率对比 1.3 NS系列立体复合塔板的传质性能 1.4 典型工业应用 晋煤天溪煤制油项目CO2吸收塔中段 2015年6月开车成功 1.4 典型工业应用 ? 改造前 改造后 塔板 微型浮阀塔板 NS复合并流塔板 EO产能t/h 正常11 最大14 含水量mg/kg 180 不合格 30-70 国优 回流量t/h 16 .1 25.2-