规整填料塔与全精馏提氩

0i一1 96年第 6期 9

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技

术

设计制造 *

规整填料塔与全精馏提氩江楚标

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碉霹{鹚又0 (国空分设备公司，杭州市艮山门外末新路 1 2,3 0 0 )中 5号 10 4摘要介绍规整填料在空分设备中运用的现况、规整填料塔的优点、全精馏提

鼠及优点，并提出 7上塔用组合塔或填料塔是夸后的必然趋势。文章进行 7常规制鼠和全精馏提氩、筛板上塔与规整填料上塔的比较，用数据阐明 7规整填料塔与全精馏提氩在空分应用的优点与趋势。囤 3表 2。

主题词：窒坌塞夔量筛板塔规整填料塔规整填料塔与叠精馏提氩成了我国空仔行￣:9 6的热门话题，这不是偶然的。它 19年至少说明了两件事 t第一，规整填料塔及全(印度 )供。

优点

趋势

=、规整填料塔的优点规整填料塔的优点，来源于它的两个基本特性，即每米填料的理论板数及每米填料的阻力。苏尔寿麦勒派克填料的这两个基本特性见图 1和图 2。这两个图来自苏尔寿公司的产品样本。 规整填料的一些特性见冷技术 ) 9 6深 ) 9 1年第 2期“整填料在空分设备中的应用 .规归纳起来，规整填料塔有以下优点：

精馏提氩，作为空分工艺的一次革命性的变化，它使空分产品的提取率及产品的单位电 耗都达到了一个新的水平，因而具有强大的生命力，第二，我国空分设备行业已经开始掌握垒精馏提氩工艺和规整填料塔的设计制造技术，己有能力提供这种新一代的产品。 随着这一新技术的推广和对它的认识的普及与深化，预计从1 9年起，我国大型空 99分设备的羽户将会出现非全精馏提氩工艺和非填料上浩 (或组合式上塔 )不要的状况。届时，我国空分行业在流程组织和设计方面与国外的差距，将大大缩小。一

童簟邑

1 .适用范围广。整填料塔的液体负荷规范围为 0 2 0 t m h .￣2 0i。 ,塔压可从真空到 T/ l Ob r因此可广泛使用于炼油 .化工、空 O a。

、

规整填料在空分设备中应用的历史

规整填料在空分设备中的应用历程，见《玲技术"1 9年第 2期本人撰写的。

整深 96规填料在空分设备中的应用一文。 刭现丧止，根据我们了解的情况，规整填料塔和垒精馏提氢，德国 Lid n e公司 1 9 90年已用于 6 0 0m。 h空分设备，美国 AP 6 0/ CI

公司已用于 7 0 0/ 2 0 m。h空分设备 (供宝钢),

圈 1各种规格填料的理论扳囊与 F因子的关系

P a Mr司已用于 8 0 0T/空分设备 r￣公 0 0 i。h t

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上的液体组分都要变化。而填料塔内的滞液

而避开两者的短处。在后面我们还要讨论进

量要少得多。因此操作调整方便，变工况快， 且工况稳定。 任何事物都是一分为二的。填料塔也有它的缺点。由于空分上塔的进出料口多，每个进出料口都要有一个液体分配器，且每个液体分配器占用的塔高要比筛板塔的进出料口占用的塔高得多。因此，空分设备的上塔使用规整填料塔后，高度要增加一些 a由于规整填料塔消耗的材料要比筛板塔多，上塔的造价较之筛孔板塔也要增加一些。但一个

个问题。兰，全精馏提氲

深冷技术> 93年第 1 ) 9 1期术人译的规整填料对空分梢馏提氩的影响一文。美 是 A C P I公司两位专家在 19年第l届国际制 91 8冷年会上发表的论文。这篇文章对传统的筛板塔为什么不能实现全精馏提氩，规整填料塔为什么能实现全精馏提氩、氩中氧含量与 理论塔板数的关系等作了清楚的阐述。这蒋文章为我们打开了一个新的窗口，使我们看到了空分工艺的一方新天地。这篇文章也促使我们去不断地了解和探求填辩塔和垒精馏提氩的有关知识。在以后的一段时间里，我

上塔的投资在空分设备总投资中所占的比例毕竟是很小的，较之它长期运转所带来的好处，是完全可以接受的。至于塔高，在使用垒精馏提氩工艺后，冷箱的高度已主要不是取决于上塔，而是取决于氩塔，因此已影响不大。

们通过一些计算，使文中介绍的知识变成了我们的知识，并有不少新的发理。全精馏提氩空分设备的工艺流程示意图见图 3。

根据国外的一些介绍及我们的计算分析，我们认为上

塔用填科加筛板的组合塔是合理和可取的，可以充分发挥两者的长处，

由于。粗氩塔的理论塔板多达 10块左 8右，因此粗氩塔是相当高的，约为 5￣6米， 0 0

围 5全精馏摄氲空分设备工艺藏程简田 l,空气过滤嚣 2噩平压缩机 . 3空挣塔， 4 .水泵 5冷承机组， e消声器 T升于啼纯化系境

s .电加热嚣l 5.过冷器

9,砖却嚣

1,增压遣乎膨胀机 01 7,泵

1 .主换热器 1

1 .上塔 2

1 3 r冷凝蒸筮器

1 下 i 4苷

l .中间氲塔 B

1 .粗■塔 8

1 9r精氩塔

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特大型空分设备的粗氩塔甚至高迭 8 0米左

3 .操作管理方便。垒精馏提氩由冷箱操作工统一操作。由于取消了原塔外加氢脱氧

右。为了降低冷箱的高度，通常像图 3那样， 把它截为两段。一段像常规的粗氩塔那样， 塔底比氲馏分抽口高出1 0 .米，使粗氲 .~2 0塔回漉液可以靠重力流回到上塔。另一段就在冷箱内“顶天立地”。靠低温泵将这两段联结成一体。这样布置的冷箱，要高达4￣5 5 0米。这个高度是有限制的，因为将下塔底部的液空送到。氩塔”端冷凝蒸发器去的压粗顶差是一定的，太高了液空就送不上去。

工序的管理岗位，也不需要制氢或购买氢气了，这样，每班至少可减少 2名操作工。由于没有氩压机、干燥器及加氢系统，经常性的管理维修工作量也大大减少。 4 .氩提取率可提高1以上。 O国外公司的氩提取率已达9。但这样高的氩提取率 2只有膨胀空气不进上塔的工艺流程。如新型 (液氧内压缩流程 )能够达到，常规的冶金才

若粗氲塔不截断，像常规那样从氩馏分抽口~直往上布置，冷箱将高达8￣ 0米。那 0 0 粗氩塔 截断，当然就不需要泵来联结，不 但这时液空却无力靠自已的压差进入氩塔顶

型流程是达不到的。拉赫曼气量的多少对氩的提取率有很大的影响，常规冶金型流程的液体产量和氩提取率不能兼得。 现在可使氩提取率比以前提高 1~ 02。生产液体少的大型空分，氩提取率可 0达7 ~7 。 O 5

端前冷

凝蒸发器，只能靠泵加压来达到这个日的因此，泵总是少不了的。所以，一般采用将粗氩塔截成两段这样的布置方法，以降低冷箱的高度。 还可以不要精氩塔，只要一台。氩塔粗

5 .制氩成本降低。制氩部分投资减少， 动力消耗大大降低，减少了操作工，减少了维修工作和备品配件的消耗，提高了氩气产量，所有这些，都使氩气成本有较大幅度的下降。

(应该叫氩塔)就可以得到氧、氮含量均符合要求的产品氩。这样，氩流程就更加简单提我们知道，无论是筛板塔还是填料塔，都不

国外某公司对3 0 0 '空分设备采J 0 0 m:h t n

可能在一只塔里同时除去氧和氮，使其符合纯氩产品要求。所以要取消精氩塔，首先要在主塔上下功夫，同时氩塔的结构也要有所

常规制氩及全精馏提氩两种工艺的费用作了比较，见表 1。襄 1常辊耐氲与全精馏爿氲费用比较 (位 t美元 )单对比项目 年翦力费年耗氢费热区设备^工费维修配件费年总费用

变化。通过大量的计算分析，我们认为这也是可能的预计到19年，国产空分设备将 98开始采用这个新技术，因为这需要有一个工业性试验的机会和时间。当然，这个工业性试验是没有风险的，因为在这个试验中，仍

l规氲艺精提工 …… 此处隐藏：5397字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……