专利降液管结构及分析

对近10年来在中国申报的分馏塔降液管专利结构进行了分析,其中国外公司的专利包括Sulzer公司的圆形降液管、UOP公司的能使各层塔板上液体流动方向相同（即并流）的带挡板降液管、壳牌公司带导向板的降液管、Glitsch公司在Nye Tray基础上改进的降液管;国内专利包括浙江工业大学在MD塔板上改进的DJ降液管、防冲击漏液降液管和可机械消泡降液管、中国石油化工集团公司类似于填料塔槽式液体分布器的降液管、西安石油大学的带消能器降液管等。阐述了结构变化对降液管性能进而对塔板性能产生的影响,对降液管的开发提出了建议。     

油品分馏塔内件的技术现状

介绍了塔板、填料和气液分布器三种塔内件的类型、特点及其技术现状,指出了选择塔板和填料的原则,对油品分馏塔内件的研究方向、工业设计和实际应用等方面提出了建议。     

双层喷射立体传质塔板在催化裂化分馏塔的应用

 介绍了一种新型双层喷射立体传质塔板，该塔板具有雾沫夹带量低、液相通量大、塔板压力降低的特点，并在中国石油华北石化分公司催化裂化分馏塔上进行了应用。结果表明，该塔板可以大幅度提高塔内气、液相流体的负荷，提高装置的处理能力，而且塔板压力降低，塔板效率高，空塔动能因子可以达到3.2 (m/s)·(kg/m3)0.5，降液管溢流强度可以达到130 m3/（m.h）。分馏塔产品汽油95％点与柴油5％点脱空达到34 ℃，柴油95％点与回炼油5％点脱空达到30 ℃，油浆5％点蒸馏温度达到415 ℃。     

多降液管筛孔塔板的压力降性能研究

在直径1200mm的冷模实验塔内,以空气-水为介质,对多降液管筛孔塔板进行了塔板压力降性能的实验研究。结果表明,多降液管筛孔塔板压力降低于普通筛孔塔板,与气速、液量等操作条件以及塔板上的汽液接触状态相关。对实验数据拟合,得到了可用于工程设计的压力降模型,并用工业数据进行了校核,为分析多降液管筛孔塔板的降液管性能、雾沫夹带和泄漏性能以及塔板的操作上、下限提供了必要基础。     

油品分馏塔技术现状和发展趋势

我国油品分馏技术正面临下列挑战：大型塔的设计和操作、加工进口中东轻质原油、提高减压馏分油与渣油的切割点，改进重质润滑油料和扩大现有分馏塔的能力，本文分析了国内油品分馏塔的技术现状，指出了在许多方面填料塔的性能优于塔板塔，但也有局限性。只有根据工艺条件在老塔改造中合理选用填料形式和液体分布器，才能取得对能力和分离效率的，此，本文给出了填料和塔板和选用原则，并对我国油品分馏塔新技术的研究方向和工业运用     

多流程塔板平面尺寸的计算

给出了流程数为1～5的塔板平面尺寸计算关系;列出了从塔板直径和降液管面积计算出不同流程塔板的边侧降液管、中心降液管、偏心降液管、偏侧降液管的宽度和堰长以及液体流道宽度和长度的FORTRAN语言计算机程序和例题.     

筛板塔板的性能与设计

筛板塔板较小的孔面积结构和气液流动方向相垂直的工作方式,减少了塔板上的雾沫夹带和由此引起的塔板压力降,可通过选择单、双溢流确定塔板上的操作工况来适应不同物料,以获得较高的塔板点效率,减少了塔板上的降液管面积和气体流动对塔板上液体流动的干扰,提高了塔板效率。筛板塔板的计算方法完整,可以计算降液管出口处液体的含气量、降液管的压力降和降液管的平均含气量,判断塔板的操作工况和各种工况下的雾沫夹带量和由此引起的塔板压力降。     

催化重整装置抽余油分馏塔扩能改造

采用河北工业大学开发的新型大通量高效塔板－立体传质塔板（CTST）,在石家庄炼油厂催化重整装置的芳烃抽余油分馏塔扩产技术改造中成功应用。该塔板具有通量大、分离效率高、操作弹性大、压降低及物料适应性强等优点。在原塔外壳及降液管均不变的条件下,仅采用CTST塔板替换原浮阀塔板,改造后生产能力提高1倍以上,6号及120号溶剂油收率提高7．45个百分点,年增经济效益1500万元以上。     

考虑降液管影响的多元精馏塔动态机理建模 I. 动态机理模型的建立

板式精馏塔的塔板可以分为有降液管和无降液管2种类型，有降液管板式塔中降液管是一个重要的塔内件，合理的降液管既可使液体顺利通过，又可使夹带的气体分离出去，同时防止发生液泛。而目前的精馏塔动态模拟中，其机理模型大都没有考虑降液管的影响，不利于分析蒸馏塔的液相滞留量及故障诊断。在考虑降液管影响的基础上，基于严格理论推导对多元精馏塔进行了动态机理建模，建立了降液管结构和水力学模型，并且考虑降液管部分液相混合的影响，建立了其关联板效率及传质扩散的数学模型。通过理论分析发现，降液管对塔板效率、相平衡常数、蓄液量以及塔板压降等有一定程度的影响，将其影响纳入到多元精馏塔的完整动态机理模型中，通过修正相关模型，更充分地反映了精馏塔的内在机理及其动态特性。     

焦化分馏塔重蜡油系统运行分析

介绍了齐鲁石油化工公司胜利炼油厂延迟焦化装置分馏塔因结焦严重使重蜡油不能正常抽出的情况,通过(1)在集油箱底板上开孔;(2)取消重蜡油集油箱上方分馏塔板降液管的液封盘,并延伸该塔板的降液管,由动改前的距离重蜡油集油箱底板1 080 mm改为400 mm;(3)降低油气线速,降低泡沫层高度,控制焦炭塔塔顶温度、压力,控制生焦高度,在焦炭塔顶注入急冷油等措施后,使重蜡油集油箱结焦影响操作的问题得到了彻底解决.     

大孔径筛板的性能研究

在1200×300毫米的矩形冷模塔内,对大孔径筛板不同孔径、板厚、开孔率和气液负荷等进行了干板压降、湿板压降、雾沫夹带、漏液以及氧解吸单板效率的测定,与浮阀塔板进行了对比,并由测定结果得出了大孔径筛板流体力学的关联式。     

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天然气液化前净化的目的主要是为了脱除原料气中的有害杂质及深冷过程中可能固化的物质，如ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＯＳ、Ｈ２Ｏ及Ｈｇ等。文章在叙述了液体天然气工厂的净化指标要求及基本净化工艺之后，着重介绍了５种工艺流程及其新的发展、两种新型吸附剂的应用情况和ＭＤ塔盘在高压、大流量吸收塔中的应用，这种新型塔盘用了多重下降的筛盘，增加了液流扰动，增强了传质效果，它无密封槽，从而增加了净化效果，无受液盘从而减小了塔     

ADV高效塔盘在芳烃抽提装置改造中的应用

介绍了ADV微分浮阀塔盘的结构特点及其在芳烃抽提装置改造中的工业应用情况。实践证明，在塔径、塔高、塔盘数不变（塔体利旧）的前提下，用ADV微分浮阀塔盘代替传统浮阀塔盘，可以使分馏塔的生产能力提高25％以上，操作弹性完全能够满足产品分离精度要求，适宜在装置扩能改造中使用。     

文氏棒喷淋塔的流体力学性能

通过冷模实验研究了文氏棒层喷淋塔的流体力学特性,测量了不同空隙率文氏棒层的干板压降、湿板压降、泡沫层高度等数据,以及文氏棒层上的流动区域演化规律,考察了气、液操作参数和文氏棒结构尺寸对压降的影响,并进一步分析拟合得到了文氏棒塔干板压降、湿板压降、泡沫层高度和拦液点与溅液点气速的计算关联式。结果表明,文氏棒塔的湿板压降特性曲线包含润湿区、泡沫区和溅沫区3个区域;比穿流栅板塔及筛板塔的阻力更低、操作弹性范围更宽;拟合的文氏棒塔流体力学特性关联式计算值与实验吻合较好,优于文献中相关的关联式,可为棒层空隙率30%以下的文氏棒塔设计参考。     

乙腈法C4抽提丁二烯中流体力学状况的分析

根据乙腈法C_4抽提丁二烯装置2次扩产改造前后的实际生产状况,通过分析和比较萃取精馏塔的性能负荷图,考察了塔内的流体力学状况。结果表明:第一次改造,由于塔板开孔率和板间距偏低,设计负荷点接近溢满液泛线,即使在低负荷下运行,操作点也在液泛线附近,精馏塔弹性很小,极易受到溶液发泡、流量波动的影响而液泛;第二次改造,在塔板开孔率和板间距上的调整,显著地提高了第一萃取精馏塔和第二萃取精馏塔的操作弹性和生产能力。但是各塔的能力仍不均衡,第二萃取精馏塔的提馏段可能是整个装置生产的“瓶颈”。     

液化石油气醇胺法脱硫抽提塔的设计

目前,醇胺法净化装置液化石油气抽提塔广泛采用填料塔或筛板塔。重点探讨了填料塔、筛板塔设计方面的一些内容。对于填料塔,给出了填料层高度、塔径、分布器、再分布器计算或估算的方法,提供了散堆填料和规整填料所要求的最低胺液与LPG流量比值;对于筛板塔,给出了筛孔孔径和过孔速度、分散相操作线速、板间距、塔直径计算或估算方法,提供了典型的分散相进料设置方式及处理两相体积流量比过低工况的筛板塔结构。提出了一种对LPG抽提塔进料进行综合处理的措施:即LPG进料管道上设置聚结器,脱除LPG中水溶性有害物质;在贫胺液管线上设置包括一级过滤器、活性炭过滤器、二级过滤器在内的过滤系统,脱除贫胺液中杂质。指出了活性炭过滤器能有效吸附溶于胺液中的可溶性有机物污染物,提出以下建议:①经活性炭过滤器处理的贫胺液体积流量为贫胺液总量的15%~25%;②胺液在活性炭床层内的停留时间不少于15 min;③活性炭过滤器按一开一备进行设计。     

气体分馏装置的扩能改造

应用PROⅡ模拟软件对抚顺石油二厂3 0 0kt/a气体分馏装置进行模拟计算,通过对操作条件、设备的优化,提高了装置的处理能力,改善了产品的质量,同时提高了产率,并节约了装置的改造费用,降低了装置的能耗。改造中在塔径、塔高、塔盘数不变即塔体利旧的情况下,用ADV微分浮阀塔盘替换原F1型浮阀塔盘,使各个分馏塔的生产能力提高40 %以上;精丙烯塔增加一条粗丙烯侧线抽出,增加了产品的灵活性;装置改造后精丙烯及粗丙烯的收率达3 1.8% ,精丙烯纯度99.99% ,达到国家优级品标准     

KDS型抗堵塞塔板的开发与应用

在1 000 mm×400 mm矩形有机玻璃塔试验装置上对KDS型抗堵塞塔板的流体力学性能进行了考察,并在开孔率为18.94%的条件下将其与DL型浮阀塔板、GXD型浮阀塔板的流体力学性能做了对比。结果表明,KDS型塔板在相同气速下压力降比浮阀塔板低3%～8%;高气速下,其雾沫夹带比浮阀塔板低5%～10%,其效率也维持在较高的水平。其在催化裂化主分馏塔的应用表明,主分馏塔处理能力提高约17.4%;分馏塔塔顶压力降由原来的34 kPa降为改造后的30 kPa;产品质量控制良好,粗汽油95%馏出点与轻柴油5%馏出点脱空7℃;分馏塔操作平稳,其抗堵塞性能为装置的长周期运转提供了可靠的保证。     

丙烯精馏塔的操作优化

利用Aspen Plus软件,通过普通浮阀塔板代替DJ型塔板对丙烯精馏塔操作进行了稳态模拟,对液泛系数进行了76%的修正,得出了不同进料量和不同进料组成下的优化操作条件。结果表明,在相同进料组成下,最优回流比及进料位置相同;丙烯精馏塔操作优化后,x(塔顶丙烯)在99.6%以上,x(塔釜丙烯)在10%以下,分离精度达到了指标要求;406塔与406 A塔位置调换,可增大装置操作弹性。     

立体传质塔板在气体分馏装置的应用

中国石油锦州石化分公司在气体分馏装置异丁烯塔的扩能改造中用立体传质塔板(CTST)替代原F1型浮阀塔板，在塔径(2600mm)、塔高、塔固定件均不变动的情况下，使处理能力较最初设计值提高136．76％，能耗降幅达41．1％。改造后，塔运行平稳，操作弹性大，达到了改造目标。