高清免费A级在线观看

  • <button id="g6cyi"></button>
  • <small id="g6cyi"></small><small id="g6cyi"><button id="g6cyi"></button></small>
  • <li id="g6cyi"><button id="g6cyi"></button></li>
  • <li id="g6cyi"></li><div id="g6cyi"></div>
  • <div id="g6cyi"><button id="g6cyi"></button></div>
  • <div id="g6cyi"><li id="g6cyi"></li></div>
  • <small id="g6cyi"></small>
    <div id="g6cyi"></div><div id="g6cyi"></div><div id="g6cyi"><button id="g6cyi"></button></div>
  • <div id="g6cyi"><button id="g6cyi"></button></div>
  • <div id="g6cyi"><button id="g6cyi"></button></div><div id="g6cyi"><button id="g6cyi"></button></div>
  • <div id="g6cyi"><button id="g6cyi"></button></div>
  • 萍鄉化工填料廠生產拉西環、鮑爾環、多面空心球填料,瓷球、陶瓷波紋填料、陶瓷規整填料
      服務熱線:18779917026
    • 陶瓷波紋規整填料廠家
    • 萍鄉陶瓷散堆填料
    • 萍鄉拉西環廠家
    化工填料塔器技術在氮肥行業中的應用
    ·  當前位置: > 新聞資訊 >

    化工填料塔器技術在氮肥行業中的應用

    2019-08-05      閱讀:
    1概況
     
    隨著我國化工和石油化工的迅速發展,各種新型高效化工填料塔器的應用日益擴大,特別是規整填料,高性能塔板和以氟塑料制成的耐高溫、耐腐蝕的散堆填料正逐步得到人們的重視。利用這些新技術、新材料,使得塔設備分離效率、處理能力、產量等方面有了大幅度提高。
    近二十年來規整填料的開發與應用得到突飛猛進的發展,隨著新型規整填料和與之相匹配的氣液分布器的出現,加之工業化大規模的生產,填料塔存在放大效應和壁流效應及大直徑填料塔造價高的問題已被有效地克服。據報道,美國諾爾頓公司的金屬矩鞍環填料塔大直徑達20m,瑞士蘇爾壽公司和美國格利希公司的板波紋填料塔大直徑也達14m,我國在乙烯裝置中成功地用規整填料改造汽油分餾塔,其塔徑也達6.8m,我公司自行設計制造的直徑4.4m的脫硫塔格柵填料也得到成功應用。不過無論是散堆填料塔、規整填料塔還是板式塔,都各有其勢和不足的地方,在具體應用中,應在各自的適用范圍內充分發揮其自身勢。
     
    2氮肥廠凈化系統選用填料及塔器現狀
    合成氨生產工藝過程中,氣體凈化技術是非常關鍵的,它直接影響到碳銨或尿素的質量和產量。在我國中、小氮肥行業中,以煤、焦為固體燃料的合成氨廠占主導地位,其生產流程中氣體凈化工序長,且以濕法凈化為主,各類凈化塔器大多處于50和60年代水平,拉西環塔、空塔、木格塔、泡罩塔等能耗大的塔器仍被大量采用,各段的凈化工藝互不匹配,塔填料、塔板良莠不分。由此形成壓降高、吸收劑用量大、效率低的惡果,能耗及操作費用居高不下。目前我國中小氮肥企業的凈化塔器還普遍存在以下缺陷。

    (1)造氣脫硫系統
    大多選用木格塔、拉西環塔或空塔,這些塔型由于效率低,造成洗氣塔溫度降不下來,大大影響制氣能力,當入塔H2S含量產生波動時,無法完成脫硫指標。因此在操作上往往采用大液氣比手段,盲目地增加塔徑塔高,使得機泵功率,吸收劑用量增加,造成不,后工序設備腐蝕嚴重,操作上陷入惡性,對碳銨、尿素的產量影響大。
     
    (2)變換系統
    ‘變換系統飽和熱水塔過去常采用瓷環塔填料,傳質、傳熱性能較差,半水煤氣溫度升不上去,變換氣溫度降不下來,常產生填料爆裂,爆裂的碎片易掉人塔底,嚴重威脅熱水泵的運行。并且在生產過程中,隨著氣流的波動,瓷環之間相互擠壓,使得涂有防腐層的塔內壁磨損加劇,塔器的壽命大大降低,加之瓷環的堆積密度非常大,每年都要花巨大的人力、物力對填料進行清理,對塔內壁進行維護保養。由于熱效率低,有廠家用雙飽和甚至于三飽和,造成熱回收不經濟及能源的大浪費。
     
    (3)脫碳系統
    目前我國大多數中小型氮肥企業均采用濕法脫碳工藝。濕法脫碳方法很多,有水洗、碳丙、I、,IDEA、熱鉀堿、苯菲爾脫碳等等,脫碳操作是在一定壓力下進行的,因此相對而言氣相密度較大,操作上氣體容易產生返混,氣液二相容易產生偏流。在諸多脫除CQ的吸收過程中,液膜控制是主要的,其阻力占總傳質阻力的80%以上,當氣體以小于0.05 m/s的空塔速度穿過高持液層時,填料表面的液膜厚且穩定,此時傳質阻力大,傳質效率低。另外,有些廠由于脫硫不完全,硫膏的沉積和局部堵塞使氣液分布更加惡化,影響脫碳能力。

     
    (4)精煉系統
     
    精煉系統傳統塔型銅洗塔生產能力低,尾氣超標現象嚴重,帶液現象多,銅液用量大;系統回流塔氣液接觸不完全,蒸汽負荷和冰機負荷加大,并且容易造成環境污染。由于合成工段對CO、c02含量有嚴格控制指標,這使得精煉系統處于限量減產的被動局面,氨量上不去,精煉氣白白被浪費。
     
    (5)合成氨聯醇系統
     
    目前國內聯醇生產中甲醇精餾塔多為浮閥塔型,根據物料衡算,甲醇主精餾塔塔板數達80塊,按0.4 m板間距來計算,整個主精餾塔塔高也在40 m左右,而且浮閥塔單板壓降相對較大,由此造成塔釜溫度上升,再沸器蒸汽用量加大,生產能力降低等不良后果。若采用新型塔型,塔高可下降l/3,塔釜溫度明顯降低,回流比減少,冷凝器、再沸器負荷降低,同樣塔徑處理能力可提50%,節能效果相當顯著。
     
    以上問題說明,合成氨氣體凈化技術在合成氨工藝流程中占有舉足輕重的地位,凈化技術的劣將直接影響到產品的質量、產量和成本,甚至關系到企業的生存。合成氨氣體凈化技術是一個系統的過程,各工段的凈化工序應合理匹配,某個環節凈化系統過不了關,會成為整個工藝流程中的瓶頸。
     
    3近幾年塔設備改造簡介
     
    近年來新型塔器技術,塔內件、塔填料、塔板在合成氨凈化工序中的應用層出不窮,且效果令人滿意。如大通量、抗堵塞的格利希柵格在造氣洗氣塔中的應用,通量大、壓降低、效率高的孔板波紋填料在脫硫塔、飽和熱水塔、銅洗塔中的應用,能處理大液氣比的MD塔板在水洗脫碳中的應用,以及各種高效規整填料在甲醇精餾、尿素解吸塔、甲醛吸收塔中的應用等等。應用這些新型塔器技術,一般能在滿足凈化工藝條件下,使氣體的處理能力提高30%~50%,而且這些新型塔內件、塔填料、塔板,一般都具有較大的操作彈性,這為各個凈化工序的平衡打下良好的基礎。在充分了解各個單元的工藝、設備及操作情況基礎上,制定嚴格的改造或設計方案,就能使新型塔器發揮其效能。
     
    以下就是近年來利用新型塔器技術,在合成氨氣體凈化塔器改造過程中,.成效較為理想的一些典型事例。
     
    (1)造氣用綜合洗氣塔改造
     
    造氣工段的洗氣塔,由于擔心填料壓降太大,一般均使用空塔噴淋,導致出口氣溫很高,超過100℃,影響造氣的正常操作及制氣率。采用規整填料設計改造后,洗氣塔可供3臺直徑 2260 mm造氣爐使用,塔內裝規整填料用水噴淋冷卻,用水量約120 m3/h,出口溫度30 --40℃,實測全塔壓降490 Pa,由于半水煤氣溫度下降到60℃,氣體密度上升,穩定了造氣操作,了由于出口氣溫太高而減產的情況,提高了制氣量。
     
    (2)飽和熱水塔改造
     
    年產6×104 t/a合成氨廠,飽和熱水塔直徑2.4 1TI,原來散裝填料阻力為0.05御a,飽和塔出口煤氣溫度114℃。改造成板波紋填料塔后,阻力減少到0.04 SPa,飽和塔出口煤氣溫度127℃;而對于年產1.5×104 t/a合成氨生產裝置,其飽和熱水塔直徑1.4 ITI,改造前為散裝填料,阻力為0.1 MPa,飽和塔出口煤氣溫度118 ℃,改造后阻力為0.08 MPa,飽和塔出口煤氣溫度132℃。
     
    (3)脫硫塔改造
     
    某化肥廠半水煤氣中H2S含量8~10 g/m3,有時高達13 g/m3,過去出口HzS含量長期在0.2--0.3 g/m3,多年來給生產系統帶來相當嚴重的危害;精煉總銅下降,CuS沉淀,銅液變壞,嚴重帶液,設備嚴重腐蝕,每年換熱器更換就達五次,每次停產1--3天;對變換碳化、合成等的影響更大,嚴重影響生產,使單耗及產品成本上升。采用波紋填料取代鮑爾環填料及旋流板,并配以雙級新工藝及相應新型脫硫劑,使脫硫效果顯著提高,進口H2S 8~10g/In3的范圍內,出口穩定在0.03~0.04 g/m3,脫硫效率由原來的95%提高到99.5%以上,H2S含量下降了后工段設備管道腐蝕。脫硫系統阻力比原來降低7~8 kPa,壓縮機效率提高6.87%,節約了電耗。脫硫達標后,碳化后H2s含量由原來0.01 g/m3降至0.005 g/rn3,了銅洗負荷,降低了精煉銅耗。同時由于一次脫硫過關并能部分硫,碳化后二次脫硫減少了脫硫劑裝填,也降低了阻力。脫硫改造后的大效果是保證了系統滿負荷穩定運轉,了設備腐蝕,減少了開停車次數,降低了能耗及維修費,另外還了由于半水煤氣H2S超標造成催化劑中毒現象,為合成氨正常生產創造了有利條件,不使改造費用節約50%,而且年綜合效益達30萬元,不到一年即可收回全部改造費用。
     
    該脫硫塔直徑2.6 m,改造采用規整填料和新型塔內件取代有旋流板塔,應用兩段填料及新型氣液氣布器,使吸收效率顯著提高。技改后,規整填料塔脫硫效率大于98%,原料氣進口H2S含量可達3 g/m3,而出口H2S含量均合格,小于0.068 g/ms。而原旋流板塔脫硫效率為94%,進口H2S含量不能高于2 g/m3,否則出口H2S就嚴重跑高,只能以低硫煤為原料,增加了原料成本,技改前后情況對比見下表1。
    化工填料塔器技術在氮肥行業中的應用
    (4)銅洗塔改造
     
    銅洗是一個伴有化學反應的非等溫吸收過程,在吸收過程中既有化學反應過程,又有各組分的傳遞擴散過程。目前銅洗塔多采用散裝填料塔型,通氣量較小,傳質效率較低,大液量又會引起液泛。要擴大生產,若采用散裝填料,就必須更換銅洗塔,不造價高,而且周期長。如采用通氣量大,效率高的波紋填料,則投資省,周期短,而且吸收效果好,見表2。
     
    表2銅洗塔改造前后比較
    化工填料塔器技術在氮肥行業中的應用
    直徑1 m銅洗塔,經規整波紋填料及相應塔內件改造后,生產能力可達年產合成氨8×104~9×104 t,噸氨銅液量為2.2 m3,運行1年來,進口氣體CO、CO,含量在0.5%~3.5%之間波動,銅塔操作正常,銅液量大幅度降低,一年少開銅泵系統而形成的經濟效益即可達百萬元,全年增產合成氨1500 t。
     
    (5)解吸塔改造
     
    氮肥廠尿素裝置氨水解吸塔原20塊板的浮閥塔,由于負荷增加,氨水含量高達7%以上,致使排放廢水氨含量大大超標,高達1%以上,而且操作不穩定,易發生液泛,無法正常操作,F采用波紋板填料和其他相應措施進行技術改造后,先降低了排放廢水氨含量,每年可回收氨200 t以上,價值20多萬元;同時了廢水對環境的污染,廢水氨含量降到0.02%;可停開二解吸塔,每小時節省4 t低壓蒸汽,全年經濟效益100萬元以上,同時也減少了二解吸塔對大氣的污染。另外,解吸塔改造后了液泛問題,使尿素主體裝置能夠、平穩、高效、高負荷、長周期連續運行。間接效益十分巨大?傊,解吸塔系統改造后,直接經濟效益每年就有100萬元以上,而改造投資45.8萬元,回收期不到半年。
     
    (6)脫碳塔改造
     
    采用新型塔內件及塔填料進行改造設計。原來I.62 MPa,直徑2.4 m脫碳塔通過6臺4M8高壓機的氣量(4M8高壓機打氣量0.6 m3/s),入塔貧液溫度32℃左右的操作條件下,凈化氣C02含量維持在1%以上。在對該碳丙脫碳吸收系統改造時,也對系統進行改造以降低丙碳貧液的殘量,同時還采取了變換氣和入脫碳塔丙碳降溫措施。改造后脫碳系統順利通過了6臺4M20高壓機的氣量,實際產量為5.6~5.8t/h,尿素產量210 t/d,以300天計,年產氨40000--41800 t、尿素63000 t。生產實踐表明,在入塔丙碳液溫度28℃,開三臺200D43X 5脫碳泵的條件下,凈化度0.3%,可以達到取消中壓氨洗的要求。
     
    (7)尿素一段分餾塔改造
     
    采用新型高效填料及雙效絲網除沫裝置,對直徑1.2 m的一分餾塔進行技術改造。原塔為浮閥塔盤,除沫器為全徑絲網式,設計能力11 t/a尿素;改造后該塔已通過18×104 t/a尿素生產能力的考核,分離效果有了明顯提高,尿液出口溫度升高lO℃,塔頂氣相溫度降低6℃,含水量大大降低,從而提高了合成塔的反應效果,每年直接經濟效益300萬元。
     
    (8)甲醇精餾塔改造
     
    對某廠聯醇法年產5000 t精甲醇的塔裝置進行改造,對于預塔,改造前精餾段25塔板,提餾段30塊塔板,用高產波紋填料改造后精餾段取5 ITI,提餾段取4.5 m;對于主塔,改造前共75塊塔板,其中精餾段56塊,提餾段19塊,改造后共16 1TI,精餾段12 m,提餾段4 m。表3、表4為改造前后各項指標比較。
    化工填料塔器技術在氮肥行業中的應用
    (9)解吸塔改造
    某日產1620 t二氧化碳汽提法尿素生產裝置,回收稀氨水中氨及二氧化碳的解吸塔原為浮閥塔,設計要求解吸后廢水含氨0.05%,但投產以來超過此指標,近幾年來竟達設計值的二倍半。在用板波紋填料改造解吸塔后,解吸廢水含氨量降到了0.03%~0.05%,而且不論操作條件如何變化,從未發生液泛,其回收氨及節能的經濟效益甚為可觀,投資回收期不到半年,效益也很明顯。
    4我公司自行開發設計、制造的塑料格柵填料我國大多數小型合成氨廠氣體凈化系統中,半水煤氣常壓脫硫塔、變換氣加壓脫硫塔有的采用板式塔(旋流板塔),有的用散堆填料塔。但中型廠大部分采用木格子填料,脫硫采用硫磺回收,在脫硫塔中將硫膏吸出,因此采用旋流板塔脫硫效率低,如果煤質較差,往往達不到凈化效果,使后工序凈化增加了難度,采用散堆填料(如用鮑爾環等),阻力大、易堵塔、使用壽命短,往往生產一段時間后停車清理,影響合成氨的正常生產。
    木格子填料實際上是一種老式的規整填料,采用東北紅松經脫脂處理后使用。這種填料比散堆填料阻力小,但是由于木格子填料表面比較粗糙,木板較厚,比表面積小,孔隙率小,容易因硫膏沉積而造成堵塔,使得塔內氣、液產生偏流,傳質效果下降。另外,木格子填料是用東北紅松制成,由于資源受到限制,目前東北紅松來源越來越困難,價格昂貴,使用期又較短,因此我公司開發了塑料(PVC.PP)格柵填料代替木格子填料,以不同型號來滿足不同工藝要求。
    4.1結構與組裝方法
    4.1.1結構形式
    塑料格柵填料是由塑料板、棒、管經過一定的加工工藝,后根據塔徑、人孔的大小進行組裝、焊接而成。每盤填料的高度由塔徑而定,一盤為80~100 mm。由于格柵填料的柵板與塔截面是垂直的,因此它基本消除了散堆填料和波紋共有的壁流現象,只要該塔液體初始分布均勻,一般不需要再設液體再分布裝置。這使得格柵填料塔的設計、制造更簡單。
    4.1.2格柵填料的組裝
    大直徑的脫硫塔根據人孔的大小來確定格柵填料分裝塊的寬度,一般<450 mm,長度由塔徑和塑料板的規格來確定,分塊由人孔裝入塔內,填料支撐柵板與格柵填料的排列方向為90。,上下兩層之間格柵填料排列方向旋轉45。角,塔盤與填壁之間的間隙可以充填部分單元構件,我公司有專項技術來克服塔壁效應,氣、液兩相短路降低吸收效率。

    4.2    HNG一1格柵填料基本特性
     
    塑料格柵填料是以塑料板片作為主要的傳質構件。塑料板片垂直于塔截面,這使得在操作過程中格柵填料能提供大的有效比表面積,氣體上升和液體下降的阻力大大降低,而且改善了含塵氣體和較臟液體在塔內的停滯、淤積和堵塞的趨勢。塑料格柵填料具有通量大、壓降低、抗堵性能強等點。它適合于常溫、常壓及非常臟的物系中,如常壓脫硫、含塵氣體的洗滌等。吸收裝置在操作過程中,當氣速較低時,氣液兩相呈液膜和液滴接觸;當氣速達到噴射時,溶液呈噴射狀接觸,噴射點對應的氣體動能作為該填料的操作負荷,負荷上限不是由液氣控制,而是霧夾帶控制。因此這種填料的通量很大,比板式塔高80%,比DgS0鮑爾環高50%,壓降非常低。每米填料壓降約為200 Pa,是D950鮑爾環的60%左右。表5是我公司開發的幾種塑料格柵填料的基本特性數據。
     
    表5    PVC格柵填料特性數據
    化工填料塔器技術在氮肥行業中的應用
    以GS一2型塑料格填料為例。它是常壓脫裝置中常用的填料之一,該填料有效比表面積為78 m2/m3,填料空隙率為92%。當噴淋密度為46 m3/(h·m2)時,該填料壓降約為0.180~0.20  kPa,每米填料理論板數約為0.8塊,氣相傳質單元高度約為1.25 m,液相傳質高度約為0。6 m。
     
    4.3格柵填料在脫硫裝置中應用
     
    (1)寧夏銀川化肥廠
    該廠10萬t/a合成氨、16萬t/a尿素生產裝置,其半水煤氣脫硫塔直徑為奪4.2 m。過去采用木格填料及空塔噴射裝置,脫硫液為ADA +PDS,溶液流量為700 m3/h,系統阻力達7 kPa。采用我公司研發及生產的塑料格柵填料及相應塔內件后,在延用原相同的工況條件下,系統阻力降低1/3,約為4 kPa,了因硫膏沉積而引起的脫硫塔堵塞現象,增加了寶貴的壓縮機打氣量,并且半水煤氣H2S含量下降至20~30 mg/m3。由于該廠變換系統采用低變催化劑,因此在操作中部分氣體走副線,人為地控制半水煤氣H2S含量在70~80 mg/m3,這使得操作彈性大大增加,工況條件得到明顯地改善。
     
    (2)杭州龍山化工有限公司
     
    合成氨生產能力4萬t/a,產品主要有聯堿、碳酸氫銨、硝酸等,半水煤氣脫硫采用ADA,脫硫塔直徑奶.6 m。改造前采用散堆填料,經常造成硫膏堵塞,阻力,嚴重時停車清洗。1986年改成PVC格柵填料,脫硫分為三層,每層填料高度4 ITI,使用到現在沒有更換,每隔3 --4 a大檢修時清洗一次,半水煤氣H2S含量進口1.5 g/m3,采用散堆填料時出口H2S為70 mg/m3,改成格柵填料后下降至20 nag/m3,系統阻力大大降低。
     
    5結論
     
    格柵填料有效比表面積大,氣體和液體的流向有固定的走向,氣液接觸好,不會造成固體物質的沉積,因此它是一種高效、低阻力、低持液量、大通量的規整填料,對于溶液中含有易結晶的液體和臟的溶液具有較高的使用價值。在合成氨生產中可以用在變換氣脫硫,脫硫銅洗等凈化工序。在設計中,根據氣體的成分、工藝條件、凈化要求,格柵填料在塔內我們一般采用的是復合塔,每一層選用不同的規格型號,有分離段、吸收段、除沫塔,因此既達到吸收效率高,又能降低阻力不會堵塞,得到佳的效果。
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
      相關信息
    高清免费A级在线观看