Résumé Dans le domaine de production des produits chimiques fins pétrochimiques, la séparation par distillation de matériaux non pétroliers (tels que les solvants organiques, les produits chimiques spécialisés, les intermédiaires fins, etc.) constitue une étape clé du procédé. En combinant les caractéristiques des équip...
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Abstrait
Dans le domaine de production des produits chimiques fins pétrochimiques, la séparation par distillation des matériaux non pétroliers (tels que les solvants organiques, les produits chimiques spécialisés, les intermédiaires fins, etc.) constitue une étape clé du processus. En combinant les caractéristiques d'équipements tels que les colonnes à plateaux, les colonnes garnies et les évaporateurs à film mince, cet article analyse systématiquement les scénarios d'application, les principes de sélection des équipements et les pratiques techniques des différentes technologies de distillation dans le traitement des matériaux non pétroliers, offrant ainsi une référence technique aux entreprises pétrochimiques.
Les matériaux pétrochimiques non pétroliers présentent généralement les caractéristiques suivantes :
- Thermo-sensibilité : Les produits chimiques fins tels que les époxydes et les monomères organosiliciés sont sujets à la décomposition, à la polymérisation ou à la décoloration à haute température, ce qui nécessite des températures de distillation faibles et des temps de séjour courts.
- Grande gamme de viscosité : La viscosité peut varier de plusieurs centaines de fois, allant de solvants peu visqueux (tels que le méthanol et l'acétate d'éthyle) à des intermédiaires polymériques très visqueux (tels que les polyols polyéthers).
- Points d'ébullition proches : La séparation d'isomères (par exemple, p-xylène/o-xylène) et la séparation des azéotropes exigent un équipement de transfert de masse hautement efficace, avec des exigences strictes en matière de plateaux théoriques.
- Corrosivité importante : Les acides organiques, les hydrocarbures halogénés et autres matériaux imposent des contraintes strictes sur les matériaux des équipements, nécessitant le choix de matériaux résistants à la corrosion ou de revêtements spéciaux.
- Haute pureté du produit : Les produits chimiques de qualité électronique et les intermédiaires pharmaceutiques exigent généralement une pureté ≥99,5 %, voire supérieure à 99,9 %.
- Sensibilité au rendement : Les produits à forte valeur ajoutée sont extrêmement sensibles à la perte de matière, et chaque augmentation de 1 % du rendement peut apporter des avantages économiques significatifs.
- Maîtrise de la consommation énergétique : La distillation est une opération unitaire fortement consommatrice d'énergie, dont la consommation peut représenter 30 à 50 % du coût total de production. La réduction de la consommation d'énergie est donc une demande fondamentale.
- Conformité environnementale : Les exigences en matière de contrôle des émissions de COV et de réduction des déchets liquides deviennent de plus en plus strictes.
2.1.1 Avantages principaux
- Grande flexibilité de fonctionnement : Bien que les colonnes à plateaux soient limitées par l'envahissement et l'écoulement, des colonnes correctement conçues offrent une plage de réglage de charge comprise entre 30 % et 110 %, s'adaptant ainsi aux fluctuations de production.
- Grande adaptabilité aux faibles rapports liquide-gaz : Lorsque le rapport liquide-gaz < 0,5, les colonnes garnies subissent une chute importante de leur efficacité en raison d'un mauvais mouillage, tandis que les colonnes à plateaux peuvent encore maintenir des effets de transfert de matière stables.
- Maintenance pratique : Les plateaux peuvent être démontés pour inspection et réparation, ce qui entraîne des coûts de maintenance réduits pour les systèmes nécessitant un nettoyage régulier des dépôts calcaires et des polymères.
- Économie pour les grands diamètres : Lorsque le diamètre de la colonne est supérieur à 800 mm, le coût des colonnes à plateaux est généralement inférieur de 15 à 25 % à celui des colonnes garnies.
2.1.2 Applications typiques
- Séparation des aromatiques : rectification benzène-toluène-xylène à l'aide de plateaux à clapets ou de plateaux perforés, avec un diamètre de colonne de 1,5 à 3,5 mètres et de 40 à 80 plateaux théoriques.
- Récupération d'hydrocarbures chlorés à partir des sous-produits de la production chlore-soude : traitement de systèmes organiques contenant du HCl à l'aide de plateaux en Hastelloy ou revêtus de PTFE, sous une pression de fonctionnement de 0,2 à 0,5 MPa.
- Déshydratation par solvant : Déshydratation et rectification de l'isopropanol et de l'éthanol par procédé de distillation azéotropique, diamètre de colonne de 0,8 à 2,0 mètres.
2.1.3 Points clés de conception
- Sélection des plateaux :
- Plateaux perforés : Structure simple, coût faible, adaptés aux systèmes propres.
- Plateaux à clapets : Flexibilité maximale de fonctionnement et bonne résistance au colmatage.
- Plateaux à cloches : Débit faible mais rendement élevé, adaptés aux rapports liquide-gaz faibles.
- Espacement des plateaux : Classique de 450-600 mm ; réduit à 350 mm pour les colonnes à charge élevée et augmenté à 600-800 mm pour les colonnes sous vide.
- Système de déversoir et de collecteur : Adoption de collecteurs en forme d'arc, la surface du collecteur représentant 12-15 % de la section transversale de la colonne, assurant un temps de séjour du liquide de 3-7 secondes.
2.2.1 Avantages principaux
- Chute de pression extrêmement faible : La chute de pression par plateau théorique est seulement de 0,01 à 0,3 kPa, soit le cinquième de celle des colonnes à plateaux, ce qui la rend particulièrement adaptée à la distillation sous vide et aux matériaux thermosensibles.
- Haute efficacité de séparation : Les garnissages structurés (tels que les garnissages ondulés et les garnissages en treillis) présentent une HETP de 0,15 à 0,5 mètre, bien meilleure que les 0,5 à 1,0 mètre des colonnes à plateaux.
- Grand débit : La porosité de la couche de garnissage est supérieure à 90 %, et la vitesse du gaz peut atteindre 1,5 à 2 fois celle des colonnes à plateaux, augmentant ainsi la capacité de traitement par unité de surface en coupe de 30 à 50 %.
- Grande résistance à la corrosion : Des garnissages non métalliques tels que la céramique, le graphite et le PTFE peuvent être sélectionnés, adaptés aux systèmes fortement corrosifs.
2.2.2 Applications typiques
- Distillation sous vide :
- Composés organiques thermosensibles (par exemple, intermédiaires de vitamines) avec un degré de vide de 1 à 10 kPa, utilisant des garnissages structurés métalliques.
- Composés à haute température d'ébullition (par exemple, plastifiant DOP) avec un degré de vide < 1 kPa, en utilisant des garnissages métalliques structurés en rouleau.
- Systèmes corrosifs :
- Purification des organochlorosilanes : Utilisation d'anneaux Raschig en céramique ou de garnissages en céramique en forme de selle.
- Matériaux contenant des mercaptans : Choix de garnissages en graphite ou de garnissages métalliques revêtus de PTFE.
- Séparation fine :
- Séparation d'isomères (xylènes p/o/m) : Garnissages structurés métalliques à orifices, avec une HETP de 0,2 à 0,3 mètre.
- Préparation de solvants à haute pureté (IPA de qualité électronique) : Colonnes à garnissage structuré avec plus de 100 plateaux théoriques.
2.2.3 Points Clés de Conception
Matrice de sélection des garnissages :
|
Type d'emballage |
HETP (m) |
Chute de pression (Pa/m) |
Facteur de capacité |
Scénarios d'application |
|
Empaquetage aléatoire métallique (anneau Pall) |
0.4-0.6 |
150-250 |
Moyenne |
Rectification conventionnelle |
|
Anneau de Raschig en céramique |
0.5-0.8 |
200-300 |
Faible |
Systèmes hautement corrosifs |
|
Empaquetage structuré métallique (250Y) |
0.25-0.35 |
80-150 |
Élevé |
Séparation sous vide/haute efficacité |
|
Empaquetage ondulé en treillis métallique |
0.15-0.25 |
50-100 |
Le plus élevé |
Ultra-vide/matériaux thermosensibles |
Distributeurs de liquide :
- Type pulvérisation : Adapté aux fluides peu visqueux (<5mPa·s), avec une densité de distribution > 100 points/m².
- Type de bac : Viscosité moyenne (5-50 mPa·s), avec une uniformité de distribution de ±5 %.
- Type de tube : Haute viscosité (>50 mPa·s) ou matériaux contenant des solides.
Espacement des redistributeurs :
- Garnissage aléatoire : Installer une couche tous les 5 à 8 mètres.
- Garnissage structuré : Installer tous les 10 à 15 mètres ou toutes les 3 à 4 couches de garnissage.
2.3.1 Avantages principaux
- Temps de séjour ultra-faible : Les matériaux restent sur la surface chauffante seulement 2 à 10 secondes, évitant ainsi la décomposition des matériaux thermosensibles.
- Fonctionnement sous ultra-vide : Peut fonctionner à une pression absolue de 0,1 à 100 Pa, réduisant la température d'évaporation de 50 à 100 °C.
- Adaptabilité aux hautes viscosités : Peut traiter des matériaux dont la viscosité atteint 10⁴ mPa·s.
- Haute efficacité de séparation en une seule étape : L'évaporation en une seule étape équivaut à 2-5 plateaux théoriques.
2.3.2 Scénarios typiques d'application
- Purification de monomères de résine époxy :
- Matériau : Résine époxy au bisphénol A (E-51)
- Conditions de fonctionnement : 0,1-1,0 Pa, 160-180 °C
- Résultat : L'écart type de la valeur époxy est passé de 15 % à 5 %, et la couleur (APHA) est passée de 150 à 50.
- Séparation de monomères organosilicones :
- Matériau : Récupération du diméthylsiloxane (M₂) à partir de résidus à haute ébullition
- Conditions de fonctionnement : 1-10 Pa, 120-150 °C
- Amélioration du rendement : Le rendement total de M₂ a augmenté de 2 à 3 %, générant un bénéfice annuel supplémentaire de 9 millions de yuans (pour une usine de 50 000 tonnes/an).
- Purification de plastifiant :
- Matériau : phtalate de dioctyle (DOP), térephtalate de dioctyle (DOTP)
- Conditions de fonctionnement : 0,5-5 Pa, 260-280 °C
- Amélioration de la pureté : de 99,0 % à plus de 99,6 %, répondant aux exigences des matériaux alimentaires.
- Intermédiaires pharmaceutiques thermosensibles :
- Matériau : intermédiaire de chaîne latérale d'un antibiotique
- Conditions de fonctionnement : 0,5 Pa, 80-100 °C (point d'ébullition atmosphérique 220 °C)
- Taux de décomposition : de 8 % à moins de 1 %.
2.3.3 Sélection des équipements
Comparaison des types d'évaporateurs à film mince :
|
Type |
Débit (kg/h) |
Plage de viscosité (mPa·s) |
Degré de vide (pa) |
Matériaux appropriés |
|
Falling Film |
50-500 |
<50 |
10-1000 |
Solvants à faible viscosité |
|
Distillation en film raclé |
20-200 |
10-10⁴ |
0.1-100 |
Matériaux à haute viscosité ou incrustants |
|
Distillation en chemin court |
5-100 |
5-10³ |
0.1-10 |
Matériaux ultra-thermosensibles ou à haute valeur ajoutée |
Paramètres typiques de spécification (prenant l'évaporateur à film raclé comme exemple) :
- Surface d'évaporation : 0,5-5,0 m²
- Température de la chemise chauffante : Jusqu'à 350 ℃ (huile thermique), 400 ℃ (sel fondu)
- Vitesse de l'essuie: 50-300 tr/min (réglable)
- Matériau : 316L (standard), Hastelloy C-276 (haute corrosion), titane (systèmes contenant du chlore)
Colonne de pré-séparation + combinaison de colonne de rectification :
Cas : Récupération des composants légers à partir des sous-produits de l'usine de co-production phénol-acétone
- Colonne de pré-séparation : colonne garnie, D=1,2 m, H=8 m, séparant les hydrocarbures légers C3-C5.
- Colonne de rectification : colonne à plateaux, D=1,8 m, 45 plateaux théoriques, séparant le benzène/toluène/composants lourds.
- Effet : consommation énergétique totale réduite de 18 %, et pureté des produits tous > 99,5 %.
Évaporateur à film mince combiné à une colonne garnie :
Cas : Production de polyol éther
- Étape 1 : Évaporateur à film mince (type à film raclé, 2,5 m²) pour éliminer les oligomères et les solvants.
- Conditions de fonctionnement : 50-200 Pa, 130-150 ℃
- Taux d'élimination : Oligomères >95 %, solvant résiduel <0,03 %
- Étape 2 : Colonne de rectification garnie (empaquetage structuré métallique) pour récupérer les solvants en vue de leur recyclage.
- Conditions de fonctionnement : Pression atmosphérique, rapport de reflux 3:1
- Pureté du solvant : >99,8 %, taux de récupération >98 %
- Bénéfice économique : Perte de solvant réduite de 5 % à 0,8 %, économisant 4,2 millions de yuans par an.
3.3.1 Distillation par pompe à chaleur
Scénarios applicables : Systèmes avec une volatilité relative de 1,2 à 2,0 et une différence de température entre le haut et le bas de 20 à 50 °C.
Cas : Rectification éthanol-eau
- Adoption d'une pompe à chaleur mécanique par compression de vapeur (MVR).
- Vapeur du sommet (78 °C, 50 kPa) compressée jusqu'à 110 °C et 120 kPa, puis envoyée au réchauffeur.
effet de gain énergétique : Consommation de vapeur réduite de 65 %, économie de 1,8 million de yuans par an (pour une usine de 10 000 tonnes/an).
3.3.2 Distillation intégrée thermiquement
Technologie de colonne à cloison (DWC) :
Cas : Séparation des composants ternaires benzène-toluène-xylène
- Schéma traditionnel : Deux colonnes de rectification en série.
- Schéma de colonne avec cloison de séparation : une cloison est installée dans une colonne afin d'assurer une pré-séparation et une séparation principale.
- Effet : investissement en équipement réduit de 30 %, consommation énergétique réduite de 25 %, et surface au sol réduite de 40 %.
Projets de fond:
- Source de matière : liquide résiduaire aqueux de DMF provenant d'entreprises pharmaceutiques et de cuir synthétique (teneur en DMF 15-30 %)
- Échelle de traitement : 8 000 tonnes/an de liquide résiduaire, récupération de 2 000 tonnes/an de DMF
- Exigences du produit : DMF de qualité industrielle (pureté ≥ 99,9 %, humidité < 0,05 %)
Itinéraire de procédé :
1. Pré-concentration : colonne garnie (garnissage en selle de céramique)
- Diamètre de la colonne : DN600, hauteur de la couche de garnissage 6 mètres
- Conditions de fonctionnement : pression atmosphérique, température en tête 65 ℃, température en fond 105 ℃
- Concentration en sortie : DMF 70-80%
2. Purification par rectification : colonne à plateaux (plateau perforé)
- Diamètre de la colonne : DN800, 30 plateaux théoriques
- Conditions de fonctionnement : pression micro-négative (-5 kPa), température en tête 48 ℃
- Pureté du produit : DMF 99,92 %, humidité 0,03 %
3. Déshydratation approfondie : évaporateur à film mince
- Spécification : type à film raclé, surface d'évaporation 1,5 m²
- Conditions de fonctionnement : 10-50 Pa, température 80-100 ℃
- Produit final : DMF 99,95 %, humidité < 0,01 %
Points d'innovation technique :
- Adoption d'une séparation en trois étapes : « pré-concentration par colonne garnie + rectification par colonne à plateaux + déshydratation approfondie par évaporateur à film mince ».
- La colonne de pré-concentration utilise un garnissage en céramique de forme selle, résistant à la corrosion du DMF et offrant de bonnes performances anti-encrassement.
- L'évaporateur à film mince présente un temps de séjour court (3 à 5 secondes), évitant la décomposition du DMF à haute température.
Indicateurs économiques et techniques :
- Investissement total : 6,8 millions de yuans
- Taux de récupération du DMF : 92 %
- Coût de fonctionnement : 2 800 yuans/tonne de DMF (y compris la vapeur, l'électricité et la main-d'œuvre)
- Prix du marché : 6 500 yuans/tonne
- Période de retour sur investissement : 2,1 ans
- TRI : 38 %
Projets de fond:
- Matériau : Résine époxy brute de bisphénol A (valeur époxy 0,50-0,53, couleur APHA 150-200)
- Exigences du produit : Résine époxy de qualité électronique (valeur époxy 0,51 ± 0,01, couleur < 30, ions métalliques < 5 ppm)
- Échelle de traitement : 3 000 tonnes/an
Difficultés techniques :
- La résine époxy est très thermosensible et sujette à la polymérisation et à la décoloration à >180 °C.
- Viscosité élevée (environ 500 mPa·s à 150 °C)
- Contient des impuretés telles que des oligomères et du bisphénol A non réagi.
Schéma du procédé : Distillation moléculaire à courte cheminée
Paramètres des équipements :
- Type : Distillateur à film agité à courte cheminée
- Surface d'évaporation : 0,8 m²
- Température de chauffage : 160-180 ℃
- Degré de vide : 0,1-1,0 Pa (système de pompe à diffusion d'huile)
- Vitesse de l'essuie-glace : 150-200 tr/min
- Température du condenseur : -10 ℃ (fluide frigorigène au glycol)
- Matériau : acier inoxydable 316L, poli Ra ≤ 0,4 μm
Procédé de fabrication :
1. Préchauffage : Chauffer le produit brut à 120 ℃ pour réduire la viscosité.
2. Alimentation : Alimentation continue par pompe doseuse, débit 8-12 kg/h.
3. Évaporation : Les composants légers (eau, oligomères) s'évaporent vers le condenseur.
4. Collecte : Les composants lourds (produits) sont évacués par le bas de la colonne, et les composants légers sont collectés comme déchets.
Comparaison de la qualité du produit :
|
Indicateur |
Matière première |
Produit |
Plage d'amélioration |
|
Valeur époxy |
0.50-0.53 |
0.51±0.005 |
CV réduit de 6 % à 1 % |
|
Couleur APHA |
150-200 |
<30 |
Réduit de 83 % |
|
CV de viscosité |
15% |
5% |
Réduit de 67 % |
|
Ions métalliques |
15-25 ppm |
< 5 ppm |
Réduit de 75 % |
|
Résidu de bisphénol A |
500-800 ppm |
<50ppm |
Réduit de 93 % |
Les avantages économiques:
- Investissement en équipement : 1,8 million de yuans
- Augmentation du prix unitaire du produit : De 18 000 yuans/tonne à 32 000 yuans/tonne
- Chiffre d'affaires annuel supplémentaire : 42 millions de yuans
- Coût annuel de fonctionnement : 1,8 million de yuans (électricité, réfrigérant, main-d'œuvre)
- Bénéfice net annuel supplémentaire : 36 millions de yuans
- Période de retour sur investissement : 0,5 an
Projets de fond:
- Équipement d'origine : Colonne à plateaux, diamètre DN2000, 40 plateaux perforés, débit 50 tonnes/heure
- Problèmes existants :
- Chute de pression élevée (0,8 kPa par plateau, chute de pression totale 32 kPa), forte consommation d'énergie.
- Efficacité de séparation faible, pureté de récupération du solvant uniquement à 98,5 %, taux de perte de 3 %.
- Les plateaux sont sujets à l'encrasement, nécessitant un nettoyage 2 à 3 fois par an.
Schéma de rénovation : Remplacement par une colonne garnie structurée métallique
Schéma technique :
- Type de garnissage : Garnissage structuré métallique ondulé à orifices (type 250Y)
- Hauteur de la couche de garnissage : 12 mètres (divisée en 4 couches, 3 mètres par couche)
- Distributeur de liquide : Distributeur à tubes perforés, densité de points de distribution 120 points/m²
- Redistributeur : Installé au sommet de chaque couche de garnissage, de type bac-plateau.
Comparaison de l'effet de rénovation :
|
Indicateur |
Avant rénovation (colonne à plateau perforé) |
Après rénovation (colonne garnie) |
Amélioration |
|
Perte de pression totale (kPa) |
32 |
6.5 |
Réduite de 80 % |
|
HETP (m) |
0.8 |
0.3 |
Réduite de 62 % |
|
Pureté du solvant (%) |
98.5 |
99.7 |
Augmentée de 1,2 % |
|
Taux de perte de solvant (%) |
3.0 |
0.8 |
Réduit de 73 % |
|
Consommation de vapeur (tonnes/heure) |
6.5 |
4.2 |
Réduit de 35 % |
|
Temps annuels de maintenance |
2-3 |
<1 |
Réduit de 67 % |
Analyse économique :
- Investissement en rénovation : 4,2 millions de yuans
- Économie annuelle de vapeur : 20 000 tonnes (prix de la vapeur : 200 yuans/tonne)
- Réduction annuelle des pertes de solvant : 960 tonnes (prix du solvant : 6 000 yuans/tonne)
- Économie annuelle sur les coûts de maintenance : 800 000 yuans
- Bénéfice économique annuel : 9,8 millions de yuans
- Période de retour sur investissement : 5,1 mois
Sur la base de l'analyse ci-dessus, le processus de décision de sélection suivant est proposé :
- Thermosensibilité : Température de décomposition <150℃ → Privilégier les évaporateurs à film mince ou les colonnes garnies sous vide.
- Viscosité : >100mPa·s → Évaporateurs à film mince ou colonnes à plateaux, éviter les colonnes garnies classiques.
- Corrosivité : Forte corrosion → Colonnes garnies (garnissages non métalliques) ou colonnes à plateaux avec matériaux spéciaux.
- Nombre d'étages théoriques <20 → Colonnes à plateaux ou colonnes garnies aléatoires.
- Nombre d'étages théoriques 20-50 → Colonnes à plateaux ou colonnes garnies structurées.
- Nombre d'étages théoriques >50 → Colonnes garnies structurées.
- Degré de vide <10kPa → Colonnes garnies (avantage significatif en terme de chute de pression).
- Pression atmosphérique ou pressurisation → Les colonnes à plateaux et les colonnes garnies sont applicables.
- Rapport liquide-gaz < 0,5 → Colonnes à plateaux.
- Rapport liquide-gaz > 2 → Colonnes garnies.
- Diamètre de colonne < 800 mm → Les colonnes garnies ont un coût inférieur.
- Diamètre de colonne > 800 mm → Les colonnes à plateaux ont un coût inférieur.
- Fréquence élevée de maintenance → Colonnes à plateaux (faciles à démonter).
- Sensibilité à la consommation d'énergie → Colonnes garnies ou évaporateurs à film mince.
Étape 5 : Sélection prioritaire pour des scénarios spéciaux
- Systèmes polymérisables → Éviter les colonnes garnies, choisir des colonnes à plateaux ou des évaporateurs à film mince.
- Systèmes moussants → Colonnes garnies (effet de rupture de mousse efficace).
- Suspensions contenant des solides → Colonnes à plateaux ou évaporateurs à film raclé.
- Produits de pureté ultra-élevée → Évaporateurs à film mince ou colonnes garnies structurées haute efficacité.
Technologie de surveillance en ligne :
- Surveillance en temps réel de la distribution de température dans les plateaux/couches de garnissage (mesure de température par fibre optique).
- Analyse en ligne de la perte de charge pour alerter en cas de flooding et d'entraînement de liquide.
- Analyse en ligne des composants (chromatographie en ligne, spectroscopie NIR).
Système de contrôle intelligent :
- Optimisation des paramètres de fonctionnement basée sur l'apprentissage automatique.
- Système expert de diagnostic de pannes.
- Technologie de jumeau numérique pour la simulation et l'optimisation des processus.
Garnissages à haute capacité :
- Garnissages structurés de quatrième génération (HETP 0,1-0,2 mètre, capacité augmentée de 50 %).
- Garnissages personnalisés imprimés en 3D (conception complexe des canaux d'écoulement).
Nouveaux types de plateaux :
- Plateaux perforés dirigés (temps de contact gaz-liquide prolongé, efficacité accrue de 15 %).
- Vannes flottantes composites (flexibilité de fonctionnement étendue de 20 à 120 %).
- Généralisation de la technologie de pompe à chaleur MVR : généralisée dans les systèmes de rectification à faible différence de température (<30 °C), permettant une économie d'énergie estimée à 50-70 %.
- Chauffage assisté par l'énergie solaire : utilisation de capteurs solaires pour fournir une partie de la chaleur nécessaire à la distillation, adapté aux régions du nord-ouest et du nord de la Chine.
- Utilisation en cascade de la chaleur fatale : optimisation des réseaux de vapeur à plusieurs niveaux de pression afin de maximiser la récupération de chaleur.
Technologie zéro émission :
- Condensation et récupération des COV + concentration par adsorption pour atteindre une émission de gaz résiduaire conforme aux normes.
- Évaporation et cristallisation des eaux usées riches en sels afin d'assurer une rejet zéro des eaux usées.
Modularisation sur skid :
- Appareils de distillation miniaturisés et modulaires (débit < 10 tonnes/jour).
- Mise en œuvre rapide (délai de livraison < 3 mois), adapté à la production de produits chimiques fins en petites séries et grande variété.
1. Les colonnes à plateaux sont adaptées aux scénarios avec de grands rapports liquide-gaz, une grande flexibilité de fonctionnement et des maintenances fréquentes, et présentent des avantages économiques évidents lorsque le diamètre de la colonne est supérieur à 800 mm.
2. Les colonnes garnies offrent d'excellentes performances en distillation sous vide, pour les matériaux thermosensibles et dans les domaines de séparation haute efficacité, avec une efficacité de séparation et une maîtrise de la consommation énergétique nettement supérieures à celles des colonnes à plateaux.
3. Les évaporateurs à film mince constituent le meilleur choix pour le traitement de matériaux à haute viscosité, thermosensibles et à forte valeur ajoutée. Bien que l'investissement soit élevé, la qualité du produit est nettement améliorée.
4. Les procédés combinés (tels que évaporation + rectification, pré-séparation + rectification) permettent d'équilibrer l'effet de séparation et l'économie, et représentent la tendance principale de la pratique en ingénierie.
Phase de conception :
- Réaliser pleinement des essais sur les propriétés des matériaux (viscosité, stabilité thermique, données d'équilibre des phases).
- Utiliser un logiciel professionnel de simulation de procédés (Aspen Plus, HYSYS) pour l'optimisation du processus.
- Prévoir une marge de conception de 10 à 15 % afin de faire face aux fluctuations des matériaux.
Approvisionnement en équipements :
- Privilégier les fournisseurs expérimentés et évaluer leurs performances ainsi que leurs capacités de service après-vente.
- Choisir des marques de premier plan, importées ou nationales, pour les composants clés (tels que les distributeurs et les garnissages).
- Signer des clauses de garantie de performance afin de préciser des indicateurs tels que l'efficacité de séparation et la consommation d'énergie.
Construction et installation :
- Contrôler la planéité du distributeur de liquide de la colonne garnie dans une fourchette de ±2 mm/m.
- Vérifier la planéité et l'espacement de chaque plateau après l'installation de la colonne à plateaux.
- Effectuer un contrôle strict d'étanchéité du système sous vide, avec un écart de degré de vide inférieur à 10 %.
Mise en service et exploitation :
- Élaborer un plan de démarrage détaillé et procéder étape par étape (inspection du système → purge et remplacement → essai à l'eau → mise en charge).
- Établir une base de données des paramètres de fonctionnement et enregistrer la plage optimale de fonctionnement.
- Effectuer des inspections régulières des équipements et mettre en place un système de maintenance.
Niveau entreprise :
- Collaborer avec des universités et des instituts de recherche pour développer de nouveaux types de garnissages et de plateaux.
- Introduire la technologie de simulation CFD afin d'optimiser la répartition du champ d'écoulement dans la colonne.
- Mettre en place une plateforme pilote pour valider de nouveaux procédés et technologies.
Niveau industriel :
- Élaborer des normes techniques et des spécifications pour la distillation de matériaux non pétroliers.
- Créer une plateforme d'échange technique afin de favoriser le partage d'expériences.
- Promouvoir l'application approfondie de la fabrication intelligente et de la fabrication verte dans le domaine de la distillation.
Grâce à une sélection scientifique, une conception soignée, une construction rigoureuse et une exploitation optimisée, le système de séparation par distillation des matériaux pétrochimiques non pétroliers peut atteindre des objectifs de production efficace, économe en énergie, respectueuse de l'environnement et économiquement rentable, générant ainsi des bénéfices économiques et sociaux importants pour les entreprises.
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AR
BG
HR
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
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ID
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UK
HU
TH
TR
GA
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