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北京澤華化學工程有限公司的技術簡介

澤華公司成功地發展了自己的填料塔技術,並擁有關於SepakTM系列規整填料、SepringTM系列散堆填料、進料氣體分布器和液體分布器等多種填料塔設備的專利和技術。

澤華公司的高性能填料技術已廣泛應用於大量工業裝置,特別是難度較大的潤滑油型原油常減壓裝置和潤滑油加氫裝置。其它典型應用包括催化裂化、基礎油加氫、硫磺回收、苯乙烯和環己胺等幾十種裝置。這些項目成功地實現了諸如擴大能力、提高收率、改善品質、降低能耗、減少汙染、縮小塔徑和增加效益等預期目標,其中的改造項目都收到了“立竿見影”的效果。

到目前為止,澤華公司的填料技術已用於數千個塔器改造或新建項目。在國內的客戶已擴展到20多個省(區)。填料塔設備已出口到美國、韓國、西班牙、澳大利亞、丹麥和臺灣等國家(或地區),出口金額超過數千萬美元。

(1) SepakTM系列高性能規整填料

由澤華公司開發的SepakTM系列規整填料,具有特殊的表面結構,因而比常規的規整填料有更好的分離效率和操作性能。SepakTM系列規整填料的主要特點包括:

1.表面特殊的結構保證填料浸潤更完全,提高填料的傳質面積和分離效率;

2.填料強度增加,提高了填料的抗壓性能;

3.比表面積最小64m2/m3,最大可達500m2/m3;

4.放大效應很小;

5.適用範圍更廣;

6.材質可為金屬板、金屬絲網、塑料和陶瓷。

(2) SepakTM系列高性能散堆填料

MSR-2型多階梯環散堆填料(專利名稱:壹種多階梯環散裝填料),該填料的主要特點有:

(1)本填料的直徑高度比為2.1-3.75,裝填時填料趨於水平放置,因此迎風面小,阻力小,通量大;

(2)本填料采用中心支撐結構,剛度較好;

(3)本填料較環形填料比表面積大,填料內外表面充分敞開,內部筋片均勻分割環內空間,且本填料較環形填料的噴淋點多,液體分散效果好,有利於傳質;

(4)本填料無翻邊,以防止液液萃取時液滴凝聚,有利於液液傳質;

MSR-2型多階梯環散堆填料,具有傳質性能優異、阻力較小、生產能力較大、結構簡單、機械強度較高等優點,用於精餾、吸收、萃取等過程代替鮑爾環、傳統階梯環和矩鞍環等填料,能大大提高工業中精餾塔、吸收塔、洗滌塔和萃取塔的生產能力和傳質效率,改善產品質量,降低能耗,並提高過程的效能。

(3)高性能液體分布器

液體分布器的設計是填料塔設計的關鍵與核心。任何壹層填料床,都要有與之相匹配的液體分布器。因為填料本身的操作彈性很大,填料床的操作彈性往往取決於其液體分布器的操作彈性。如果液體分布器設計欠妥,整段填料床的效率就可能受到極大的影響。

澤華公司推出了高性能液體分布器,已獲得國家專利(專利號:98207197.3)。其主要特點如下:

1.液體分布器的操作彈性大,適用範圍廣;

2.布液均勻,逐點誤差<5%;

3.自由截面積大,氣流阻力小,液沫夾帶小;主槽的液流梯度小;

4.防堵性能佳;

5.易於安裝和易於調節水平,方便維修。

(4)高性能液體收集器(集油箱)

液體收集器主要功能是液體收集與氣體再分布。澤華公司的高性能液體收集器具有如下特點:

1.開孔率大,氣體分布均勻,氣體阻力小;

2.液體的停留時間短,可避免液體的局部滯留,有效防止液體結焦;

3.結構合理,強度大,抗氣體沖擊和熱脹冷縮;

4.現場焊接量小,便於安裝。

(5)高性能流線式進料氣體分布器

大型精餾塔在應用規整填料或散堆填料時,塔內氣體的均勻分布,尤其是進料口(或再沸器汽液混合物返回口)氣流的初始分布,對塔的分離效率和產品質量有重大影響,因為填料的阻力降很小,很難自我修正氣體的分布。因此對大型填料塔來講,氣體進料分布器的設計是非常重要的。

由澤華公司開發的流線式進料氣體分布器是在總結了多種氣體分布器優缺點的基礎上發展起來的,並已獲得國家專利。該氣體分布器已在國內多個煉油裝置中使用,效果顯著。其主要特點如下:

1.流道呈流線式,氣流阻力小,能量損失少;

2.氣流平滑轉向,能夠與液體較好地分離,液沫夾帶少;

3.向上的氣流四周對稱,在上升的過程中得到進壹步均化,故氣流分布的均勻性較好;

4.如安裝隔柵填料,可進壹步提高填料塔的分離效率。

在實驗塔內,與常見的幾種氣體分布器進行性能測定、比較,結果證明澤華公司的流線式進料氣體分布器的綜合性能最佳。主要測試數據見下表: 名稱 多孔直管式 切向號角式 單切向環流式 雙列葉片式 流線式

(澤華專利) 不均勻度 2.0 1.97 0.52 1.8 0.37 液沫夾帶率,% 5.3 0 0 0.6 0.1 分布器阻力降△P,Pa 2740 10 49 30 15 (6)高性能填料支撐

澤華公司的高性能填料支撐設計特點如下:

1.塔截面積占用率低,氣體通過阻力小,壓降低;

2.氣體可在兩側自由流通,有利於氣體的均勻分布;

3.可降低塔高,尤其適用於塔高受限制的情況。 ADV(Advanced Dispersion Valve)是澤華公司自主研發的壹項新型的高性能塔盤技術。在過去的七年裏,ADV&reg;技術已成功地用於國內外的1000萬噸/年原油常減壓、350萬噸/年催化裂化、80萬噸/年氣體分餾、150萬噸/年加氫裂化、100萬噸/年延遲焦化、46萬噸/年芳烴、55萬噸/年對二甲苯、50萬噸/年低溫甲醇洗及甲醇精餾、50萬噸/年醋酸、45萬噸/年PTA、20萬噸/年丙烯腈以及乙烯、丁二烯等裝置的900多座大型工業塔,並在20多項省部級重點項目中發揮了關鍵性作用。

ADV&reg;微分浮閥塔盤是在F1型浮閥塔盤的基礎上,繼承其優點,並克服其缺點而開發的,在浮閥結構和塔板結構上進行了創新。ADV&reg;塔盤通過全面優化,在提高生產能力的同時,也使效率提高、阻力降低、操作彈性增加,使其以優良的綜合性能,全面提高了塔盤的技術水平。ADV&reg;塔盤主要技術創新要點在於:

⑴浮閥結構的優化

浮閥結構的優化主要是兩個方面,其壹是在閥面上增加三個切口,其作用是:⑴使氣流分散得更細,消除傳統F1浮閥頂部傳質死區,提高效率;⑵有利於降低霧沫夾帶,增加生產能力;⑶有利於減少漏液,增加操作彈性。其二是特殊的閥腿設計使ADV&reg;浮閥具有導向性,其作用在於:⑴降低塔盤上的液面梯度,減少夾帶,使生產能力提高;⑵消除塔盤上液體停滯區,使液流均勻分布,從而使效率提高;⑶減少返混,提高效率。

⑵閥孔結構的優化

新的閥孔結構使浮閥不能旋轉,只能上下浮動,以保證ADV&reg;浮閥的導向性,延長浮閥使用壽命。

⑶塔板連接結構的優化

采用鉸接式塔板連接結構,使得在塔板連接處也可排布浮閥,消除塔板連接處的傳質死區,其作用為:⑴增加塔盤開孔率,提高生產能力;⑵使整個塔盤浮閥均勻排布,改善氣液接觸狀態,提高分離效率;⑶易於安裝,縮短安裝工時。

⑷液體入口區的結構優化

在液體入口區安裝鼓泡促進器,鼓泡促進器的原理是減薄液層,降低液體入口處的液體靜壓,使氣泡更易形成;設置擋液板,在其後面的負壓區開孔,使氣流更易通過。鼓泡促進器的作用:⑴氣流將降液管中流出的液體吹松,有利於形成鼓泡;⑵防止入口區漏液;⑶使氣流分布更加均勻;⑷有利於提高效率,提高生產能力,增大操作彈性。

⑸降液管結構的優化

降液管結構的優化其作用在於:⑴降液管出口截面形狀的優化,減少受液盤的面積,使塔盤鼓泡區面積增加;⑵提高降液管的液體通過能力,使ADV&reg;塔盤的生產能力提高。

⑹整體結構的優化

整體結構的優化包括三個方面:⑴對整個塔盤的結構進行優化,使整個塔盤處於最佳操作狀態;⑵對進料、回流等其它塔內結構進行精心設計;⑶根據塔內各段氣液相負荷的不同,分段設計,優化全塔內件結構設計,使整個塔的操作達到最佳狀態。

通過以上措施,使ADV&reg;塔盤在提高處理能力的同時保持較高的分離效率,具有比F1浮閥塔盤更大的處理能力;也使ADV&reg;塔盤在較低負荷時,保持較高的效率,具有比F1浮閥塔盤更低的操作下限。

綜上所述,ADV&reg;微分浮閥塔盤具有壓降低、抗堵塞能力強、效率高、操作彈性大等特點,已成功地應用於80多種裝置4000余座塔的改造或新設計中。

以上各項涉及設備的技術,已全部獲得專利授權。通過采取以上各種措施,ADV&reg;微分浮閥塔盤與F1型浮閥塔盤相比:生產能力提高40%以上,分離效率高10%以上,操作彈性大40%以上,壓降約低10%。

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