Riassunto Nel campo produttivo dei prodotti chimici fini petrochimici, la distillazione di separazione di materiali non petroliferi (come solventi organici, prodotti chimici speciali, intermedi fini, ecc.) è un passaggio chiave del processo. Combinando le caratteristiche delle apparec...
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Riassunto
Nel campo produttivo dei prodotti chimici fini petrochimici, la distillazione di separazione di materiali non petroliferi (come solventi organici, prodotti chimici speciali, intermedi fini, ecc.) rappresenta un passaggio chiave del processo. Combinando le caratteristiche di apparecchiature come colonne a piatti, colonne a riempimento e evaporatori a pellicolo sottile, questo articolo analizza sistematicamente gli scenari applicativi, i principi di selezione delle apparecchiature e le pratiche ingegneristiche delle diverse tecnologie di distillazione nel trattamento di materiali non petroliferi, fornendo riferimenti tecnici per le aziende petrochimiche.
I materiali petrochimici non petroliferi generalmente presentano le seguenti caratteristiche:
- Termosensibilità: Prodotti chimici fini come epossidi e monomeri organosiliconici sono soggetti a decomposizione, polimerizzazione o scolorimento a temperature elevate, richiedendo basse temperature di distillazione e tempi di permanenza brevi.
- Ampia gamma di viscosità: La viscosità può variare di centinaia di volte, da solventi a bassa viscosità (come metanolo ed acetato di etile) a intermedi polimerici ad alta viscosità (come polieteri polioli).
- Punti di ebollizione ravvicinati: La separazione di isomeri (ad esempio p-xilene/o-xilene) e la separazione di azeotropi richiedono apparecchiature ad alto rendimento di trasferimento di massa, con elevate esigenze riguardo ai piatti teorici.
- Elevata corrosività: Acidi organici, idrocarburi alogenati e altri materiali impongono requisiti rigorosi sui materiali delle attrezzature, richiedendo la selezione di materiali resistenti alla corrosione o rivestimenti speciali.
- Alta purezza del prodotto: I prodotti chimici di grado elettronico e gli intermedi farmaceutici richiedono generalmente una purezza ≥99,5%, o addirittura superiore al 99,9%.
- Sensibilità al rendimento: I prodotti ad alto valore aggiunto sono estremamente sensibili alla perdita di materiale, e ogni aumento del 1% nel rendimento può portare significativi benefici economici.
- Controllo del consumo energetico: La distillazione è un'operazione unitaria ad alto consumo energetico, e il consumo energetico può rappresentare dal 30% al 50% del costo totale di produzione. Il risparmio energetico e la riduzione dei consumi sono richieste fondamentali.
- Conformità ambientale: Le norme relative al controllo delle emissioni di COV e alla riduzione dei rifiuti liquidi sono sempre più rigorose.
2.1.1 Vantaggi principali
- Elevata flessibilità operativa: Le colonne a piatti sono limitate da fenomeni di flooding e weeping, ma colonne ben progettate offrono un intervallo di regolazione del carico dal 30% al 110%, adattandosi alle fluttuazioni produttive.
- Forte adattabilità a bassi rapporti liquido-gas: Quando il rapporto liquido-gas < 0,5, le colonne ripiene subiscono una brusca riduzione di efficienza a causa del cattivo bagnamento, mentre le colonne a piatti possono ancora mantenere effetti stabili di trasferimento di massa.
- Manutenzione conveniente: I piatti possono essere smontati per ispezione e riparazione, risultando in costi di manutenzione ridotti per sistemi che richiedono pulizia regolare da incrostazioni e polimeri.
- Economia per diametri elevati: Quando il diametro della colonna > 800 mm, il costo delle colonne a piatti è solitamente del 15-25% inferiore rispetto a quello delle colonne ripiene.
2.1.2 Applicazioni tipiche
- Separazione di aromatici: rettificazione di benzene-toluene-xilene mediante piatti a valvola galleggiante o piatti forati, con diametro della colonna di 1,5-3,5 metri e 40-80 piatti teorici.
- Recupero di idrocarburi clorurati dai sottoprodotti della produzione cloro-alcalina: trattamento di sistemi organici contenenti HCl mediante piatti in Hastelloy o rivestiti in PTFE, pressione di esercizio di 0,2-0,5 MPa.
- Disidratazione con solvente: Disidratazione e rettifica di isopropanolo ed etanolo mediante processo di distillazione azeotropica, diametro della colonna di 0,8-2,0 metri.
2.1.3 Punti Chiave del Progetto
- Selezione dei piatti:
- Piatti forati: Struttura semplice, costo ridotto, adatti a sistemi puliti.
- Piatti con valvole galleggianti: Massima flessibilità operativa e buona resistenza all'intasamento.
- Piatti con campanelle: Portata ridotta ma alta efficienza, adatti a rapporti liquido-gas bassi.
- Interdistanza tra i piatti: convenzionale 450-600 mm; ridotta a 350 mm per colonne ad alto carico e aumentata a 600-800 mm per colonne in vuoto.
- Sistema di bocchettone e di scolo: adottando scolmatori a forma di arco, con un'area di scolo pari al 12-15% dell'area della sezione trasversale della colonna, garantendo un tempo di permanenza del liquido di 3-7 secondi.
2.2.1 Vantaggi Principali
- Caduta di pressione estremamente bassa: La caduta di pressione per piastra teorica è solo di 0,01-0,3 kPa, pari a 1/5 di quella delle colonne a piatti, rendendola particolarmente adatta alla distillazione in vuoto e ai materiali termosensibili.
- Elevata efficienza di separazione: I riempimenti strutturati (ad esempio riempimenti ondulati e riempimenti a griglia) hanno un HETP di 0,15-0,5 metri, molto migliore rispetto ai 0,5-1,0 metri delle colonne a piatti.
- Elevata capacità: La porosità dello strato di riempimento è > 90%, e la velocità del gas può raggiungere 1,5-2 volte quella delle colonne a piatti, aumentando la capacità di trattamento per unità di superficie trasversale del 30-50%.
- Elevata resistenza alla corrosione: È possibile selezionare riempimenti non metallici come ceramica, grafite e PTFE, adatti a sistemi altamente corrosivi.
2.2.2 Applicazioni tipiche
- Distillazione in vuoto:
- Composti organici termosensibili (ad esempio intermedi delle vitamine) con grado di vuoto di 1-10 kPa, utilizzando riempimenti strutturati metallici.
- Composti ad alto punto di ebollizione (ad esempio, plastificante DOP) con grado di vuoto < 1kPa, utilizzando riempimenti in rete metallica corrugata.
- Sistemi corrosivi:
- Purificazione degli organoclorosilani: utilizzo di anelli Raschig in ceramica o riempimenti a sella in ceramica.
- Materiali contenenti mercaptani: selezione di riempimenti in grafite o in metallo rivestito in PTFE.
- Separazione fine:
- Separazione di isomeri (p/o/m-xilene): riempimenti metallici corrugati con fori, con un HETP di 0,2-0,3 metri.
- Preparazione di solventi ad alta purezza (IPA di grado elettronico): colonne a riempimento strutturato con più di 100 piatti teorici.
2.2.3 Punti Chiave di Progettazione
Matrice di selezione dei riempimenti:
|
Tipo di imballaggio |
HETP (m) |
Caduta di Pressione (Pa/m) |
Fattore di capacità |
Scenari applicativi |
|
Imballaggio metallico casuale (anello Pall) |
0.4-0.6 |
150-250 |
Medio |
Rettificazione convenzionale |
|
Anello Raschig in ceramica |
0.5-0.8 |
200-300 |
Basso |
Sistemi altamente corrosivi |
|
Imballaggio strutturato metallico (250Y) |
0.25-0.35 |
80-150 |
Alto |
Separazione ad alto vuoto/ad alta efficienza |
|
Imballaggio a rete metallica ondulata |
0.15-0.25 |
50-100 |
Più alto |
Ultra-vuoto/materiali termosensibili |
Distributori di liquido:
- Tipo a spruzzo: Adatto a materiali a bassa viscosità (<5 mPa·s), con una densità di distribuzione > 100 punti/m².
- Tipo a canaletta: Viscosità media (5-50 mPa·s), con uniformità di distribuzione del ±5%.
- Tipo a tubo: Viscosità elevata (>50 mPa·s) o materiali contenenti solidi.
Distanza tra redistributori:
- Riempimento casuale: Installare un strato ogni 5-8 metri.
- Riempimento strutturato: Installare ogni 10-15 metri oppure ogni 3-4 strati di riempimento.
2.3.1 Vantaggi principali
- Tempo di permanenza ultra-basso: I materiali rimangono sulla superficie riscaldata per soli 2-10 secondi, evitando la decomposizione di materiali termosensibili.
- Funzionamento in ultra-vuoto: Può operare a una pressione assoluta di 0,1-100 Pa, riducendo la temperatura di evaporazione di 50-100 ℃.
- Elevata adattabilità alla viscosità: in grado di gestire materiali con una viscosità fino a 10⁴ mPa·s.
- Elevata efficienza di separazione monostadio: l'evaporazione monostadio equivale a 2-5 piatti teorici.
2.3.2 Scenari Tipici di Applicazione
- Purificazione di monomeri di resina epossidica:
- Materiale: resina epossidica diglicidilica del bisfenolo A (E-51)
- Condizioni operative: 0,1-1,0 Pa, 160-180 ℃
- Effetto: lo scarto tipo dell'indice epossidico è diminuito dal 15% al 5%, e il colore APHA è calato da 150 a 50.
- Separazione di monomeri organosiliconici:
- Materiale: recupero di dimetilsilossano (M₂) da residui ad alto punto di ebollizione
- Condizioni operative: 1-10 Pa, 120-150 ℃
- Miglioramento della resa: La resa totale di M₂ è aumentata del 2-3%, generando un beneficio aggiuntivo annuo di 9 milioni di yuan (per un impianto da 50.000 tonnellate/anno).
- Purificazione del plastificante:
- Materiale: Ftalato di dietile (DOP), tereftalato di dietile (DOTP)
- Condizioni operative: 0,5-5 Pa, 260-280 ℃
- Miglioramento della purezza: Dal 99,0% al 99,6%+, soddisfacente i requisiti per uso alimentare.
- Intermedi farmaceutici termosensibili:
- Materiale: Intermedio della catena laterale di un antibiotico
- Condizioni operative: 0,5 Pa, 80-100 ℃ (punto di ebollizione atmosferico 220 ℃)
- Tasso di decomposizione: Dell'8% a <1%.
2.3.3 Selezione dell'equipaggiamento
Confronto tra tipi di evaporatori a film sottile:
|
TIPO |
Portata (kg/h) |
Intervallo di viscosità (mPa·s) |
Grado di vuoto (pa) |
Materiali adatti |
|
Falling Film |
50-500 |
<50 |
10-1000 |
Solventi a bassa viscosità |
|
Distillazione a film strisciato |
20-200 |
10-10⁴ |
0.1-100 |
Materiali ad alta viscosità/soggetti a incrostazioni |
|
Distillazione a percorso breve |
5-100 |
5-10³ |
0.1-10 |
Materiali ultra termosensibili/ad alto valore aggiunto |
Parametri tipici di specifica (prendendo come esempio l'evaporatore a pellicola raschiata):
- Superficie di evaporazione: 0,5-5,0 m²
- Temperatura della giacca di riscaldamento: fino a 350℃ (olio termico), 400℃ (sali fusi)
- Velocità tergicristalli: 50-300 giri/min (regolabile)
- Materiale: 316L (standard), Hastelloy C-276 (alta resistenza alla corrosione), titanio (sistemi contenenti cloro)
Combinazione colonna di pre-separazione + colonna di rettifica:
Caso: Recupero di componenti leggeri dai sottoprodotti dell'impianto di co-produzione fenolo-acetone
- Colonna di pre-separazione: colonna a riempimento, D=1,2 m, H=8 m, separa gli idrocarburi leggeri C3-C5.
- Colonna di rettifica: colonna a piatti, D=1,8 m, 45 piatti teorici, separa benzene/toluene/componenti pesanti.
- Effetto: consumo energetico totale ridotto del 18%, purezza del prodotto sempre >99,5%.
Combinazione di evaporatore a film sottile e colonna ripiena:
Caso: Produzione di poliolo polieterico
- Fase 1: Evaporatore a film sottile (tipo a pellicola raschiata, 2,5 m²) per rimuovere oligomeri e solventi.
- Condizioni operative: 50-200 Pa, 130-150 ℃
- Tasso di rimozione: Oligomeri >95%, solvente residuo <0,03%
- Fase 2: Colonna di rettificazione ripiena (imballaggio strutturato in metallo) per recuperare i solventi da riciclare.
- Condizioni operative: Pressione atmosferica, rapporto di riflusso 3:1
- Purezza del solvente: >99,8%, tasso di recupero >98%
- Beneficio economico: Perdita di solvente ridotta dal 5% allo 0,8%, con un risparmio annuo di 4,2 milioni di yuan.
3.3.1 Distillazione a Pompa di Calore
Scenari applicabili: sistemi con una volatilità relativa compresa tra 1,2 e 2,0 e una differenza di temperatura tra testa e fondo di 20-50 ℃.
Caso: rettifica etanolo-acqua
- Adozione della pompa di calore a ricompressione meccanica di vapore (MVR).
- Il vapore in testa (78 ℃, 50 kPa) viene compresso fino a 110 ℃ e 120 kPa, quindi inviato al ribollitore.
effetto di risparmio energetico: consumo di vapore ridotto del 65%, con un risparmio annuo di 1,8 milioni di yuan (per un impianto da 10.000 tonnellate/anno).
3.3.2 Distillazione con Integrazione Termica
Tecnologia della Colonna a Parete Divisoria (DWC):
Caso: separazione dei componenti ternari benzene-toluene-xilene
- Schema tradizionale: Due colonne di rettifica in serie.
- Schema a colonna con parete divisoria: Una partizione è installata in una colonna per realizzare una pre-separazione e una separazione principale.
- Effetto: Investimento in attrezzature ridotto del 30%, consumo energetico ridotto del 25% e superficie occupata ridotta del 40%.
Sfondo del progetto:
- Fonte del materiale: Liquido di scarto acquoso contenente DMF da imprese farmaceutiche e produttrici di cuoio sintetico (contenuto di DMF 15-30%)
- Scala di trattamento: 8.000 tonnellate/anno di liquido di scarto, con recupero di 2.000 tonnellate/anno di DMF
- Requisiti del prodotto: DMF di grado industriale (purezza ≥99,9%, umidità <0,05%)
Percorso del processo:
1. Pre-concentrazione: Colonna a riempimento (riempimento in sella di ceramica)
- Diametro della colonna: DN600, altezza del letto di riempimento 6 metri
- Condizioni di funzionamento: Pressione atmosferica, temperatura in testa 65℃, temperatura in fondo 105℃
- Concentrazione in uscita: DMF 70-80%
2. Purificazione per rettifica: Colonna a piatti (piatto forato)
- Diametro della colonna: DN800, 30 piatti teorici
- Condizioni di funzionamento: Micropressione negativa (-5kPa), temperatura in testa 48℃
- Purezza del prodotto: DMF 99,92%, umidità 0,03%
3. Disidratazione profonda: Evaporatore a pellicola sottile
- Specifica: Tipo a pellicola raschiata, superficie di evaporazione 1,5 m²
- Condizioni di funzionamento: 10-50 Pa, temperatura 80-100℃
- Prodotto finale: DMF 99,95%, umidità <0,01%
Punti di innovazione tecnica:
- Adozione di una separazione in tre stadi: "pre-concentrazione con colonna a riempimento + rettifica con colonna a piatti + disidratazione profonda con evaporatore a film sottile".
- La colonna di pre-concentrazione utilizza un riempimento in ceramica a forma di sella, resistente alla corrosione da DMF e con buone prestazioni anti-incrostazione.
- L'evaporatore a film sottile ha un tempo di permanenza breve (3-5 secondi), evitando la decomposizione del DMF ad alta temperatura.
Indicatori economici e tecnici:
- Investimento totale: 6,8 milioni di yuan
- Tasso di recupero del DMF: 92%
- Costo operativo: 2.800 yuan/tonnellata di DMF (inclusi vapore, elettricità e manodopera)
- Prezzo di mercato: 6.500 yuan/tonnellata
- Periodo di rientro dell'investimento: 2,1 anni
- IRR: 38%
Sfondo del progetto:
- Materiale: Resina epossidica grezza di bisfenolo A (valore epossidico 0,50-0,53, colore APHA 150-200)
- Requisiti del prodotto: Resina epossidica di grado elettronico (valore epossidico 0,51±0,01, colore <30, ioni metallici <5 ppm)
- Scala di trattamento: 3.000 tonnellate/anno
Difficoltà tecniche:
- La resina epossidica è altamente termosensibile e soggetta a polimerizzazione e scolorimento a temperature superiori a 180 ℃.
- Alta viscosità (circa 500 mPa·s a 150 ℃)
- Contiene impurezze come oligomeri e bisfenolo A non reagito.
Schema del processo: Distillazione molecolare a corto percorso
Parametri delle attrezzature:
- Tipo: Distillatore a pellicola raschiata con breve percorso
- Area di evaporazione: 0,8 m²
- Temperatura di riscaldamento: 160-180 ℃
- Grado di vuoto: 0,1-1,0 Pa (sistema pompa a diffusione olio)
- Velocità del raschietto: 150-200 giri/min
- Temperatura del condensatore: -10 ℃ (refrigerante glicole etilenico)
- Materiale: Acciaio inox 316L, lucidato Ra≤0,4 μm
Flusso di processo:
1. Pre-riscaldamento: Riscaldare il prodotto grezzo fino a 120 ℃ per ridurne la viscosità.
2. Alimentazione: Alimentazione continua tramite pompa dosatrice, portata 8-12 kg/h.
3. Evaporazione: Le componenti leggere (acqua, oligomeri) evaporano entrando nel condensatore.
4. Raccolta: I componenti pesanti (prodotti) vengono scaricati dalla base della colonna, mentre i componenti leggeri vengono raccolti come rifiuto.
Confronto della qualità del prodotto:
|
Indicatore |
Materia Prima |
Prodotto |
Intervallo di miglioramento |
|
Valore epossidico |
0.50-0.53 |
0.51±0.005 |
CV ridotto dal 6% all'1% |
|
Colore APHA |
150-200 |
<30 |
Ridotto del 83% |
|
CV della viscosità |
15% |
5% |
Ridotto del 67% |
|
Ioni metallici |
15-25 ppm |
<5 ppm |
Ridotto del 75% |
|
Residuo di bisfenolo A |
500-800 ppm |
<50ppm |
Ridotto del 93% |
Vantaggi economici:
- Investimento in attrezzature: 1,8 milioni di yuan
- Aumento del prezzo unitario del prodotto: Da 18.000 yuan/ton a 32.000 yuan/ton
- Fatturato aggiuntivo annuo: 42 milioni di yuan
- Costo operativo annuo: 1,8 milioni di yuan (elettricità, refrigerante, manodopera)
- Utile netto aggiuntivo annuo: 36 milioni di yuan
- Periodo di recupero: 0,5 anni
Sfondo del progetto:
- Attrezzazione originale: Colonna a piatti, diametro DN2000, 40 piatti forati, portata 50 tonnellate/ora
- Problemi esistenti:
- Elevata perdita di carico (0,8 kPa per piatto, perdita di carico totale 32 kPa), alto consumo energetico.
- Efficienza di separazione bassa, purezza di recupero del solvente solo 98,5%, tasso di perdita 3%.
- I piatti sono soggetti a intasamento, richiedono pulizia 2-3 volte all'anno.
Schema di ristrutturazione: Sostituzione con una colonna a imballaggio strutturato metallico
Schema tecnico:
- Tipo di riempimento: Imballaggio strutturato metallico ondulato forato (tipo 250Y)
- Altezza del letto di riempimento: 12 metri (divisi in 4 strati, 3 metri per strato)
- Distributore liquido: Distributore a tubo forato, densità dei punti di distribuzione 120 punti/m²
- Redistributore: Installato nella parte superiore di ogni strato di riempimento, di tipo a vasca a vassoi.
Confronto dell'effetto di ristrutturazione:
|
Indicatore |
Prima della ristrutturazione (Colonna a piastre forate) |
Dopo la ristrutturazione (Colonna a riempimento) |
Miglioramento |
|
Perdita di pressione totale (kPa) |
32 |
6.5 |
Ridotta dell'80% |
|
HETP (m) |
0.8 |
0.3 |
Ridotta del 62% |
|
Purezza del solvente (%) |
98.5 |
99.7 |
Aumentata del 1,2% |
|
Tasso di perdita del solvente (%) |
3.0 |
0.8 |
Ridotto del 73% |
|
Consumo di vapore (tonnellate/ora) |
6.5 |
4.2 |
Ridotto del 35% |
|
Tempi annuali di manutenzione |
2-3 |
<1 |
Ridotto del 67% |
Analisi economica:
- Investimento per ristrutturazione: 4,2 milioni di yuan
- Risparmio annuale di vapore: 20.000 tonnellate (prezzo del vapore 200 yuan/tonnellata)
- Riduzione annuale della perdita di solvente: 960 tonnellate (prezzo del solvente 6.000 yuan/tonnellata)
- Risparmio annuale sui costi di manutenzione: 800.000 yuan
- Beneficio economico annuale: 9,8 milioni di yuan
- Periodo di recupero: 5,1 mesi
Sulla base dell'analisi sopra riportata, si propone il seguente processo decisionale di selezione:
- Termosensibilità: Temperatura di decomposizione <150℃ → Prevalutazione di evaporatori a film sottile o colonne impaccate sotto vuoto.
- Viscosità: >100 mPa·s → Evaporatori a film sottile o colonne a piatti, evitando colonne impaccate convenzionali.
- Corrosività: Elevata corrosività → Colonne impaccate (con riempimenti non metallici) o colonne a piatti con materiali speciali.
- Piatti teorici <20 → Colonne a piatti o colonne impaccate casuali.
- Piatti teorici 20-50 → Colonne a piatti o colonne impaccate strutturate.
- Piatti teorici >50 → Colonne impaccate strutturate.
- Grado di vuoto <10kPa → Colonne a riempimento (vantaggio significativo in termini di perdita di pressione).
- Pressione atmosferica o pressurizzazione → Sia colonne a piastre che colonne a riempimento sono applicabili.
- Rapporto liquido-gas <0,5 → Colonne a piastre.
- Rapporto liquido-gas >2 → Colonne a riempimento.
- Diametro della colonna <800 mm → Colonne a riempimento con costo inferiore.
- Diametro della colonna >800 mm → Colonne a piastre con costo inferiore.
- Alta frequenza di manutenzione → Colonne a piastre (facili da smontare).
- Sensibilità al consumo energetico → Colonne a riempimento o evaporatori a pellicola sottile.
Passo 5: Selezione prioritaria per scenari speciali
- Sistemi polimerizzabili → Evitare colonne impaccate, selezionare colonne a piatti o evaporatori a pellicola sottile.
- Sistemi schiumosi → Colonne impaccate (effetto di rottura della schiuma elevato).
- Sospensioni contenenti solidi → Colonne a piatti o evaporatori a pellicola raschiata.
- Prodotti ad altissima purezza → Evaporatori a pellicola sottile o colonne impaccate strutturate ad alta efficienza.
Tecnologia di monitoraggio in linea:
- Monitoraggio in tempo reale della distribuzione della temperatura nei piatti/strati di riempimento (misurazione della temperatura con fibra ottica).
- Analisi in linea della perdita di carico per preallertare allagamento e trascinamento di liquido.
- Analisi in linea dei componenti (cromatografia in linea, spettroscopia NIR).
Sistema di controllo intelligente:
- Ottimizzazione dei parametri operativi basata sull'apprendimento automatico.
- Sistema esperto per la diagnosi dei guasti.
- Tecnologia del gemello digitale per la simulazione e l'ottimizzazione dei processi.
Riempimenti ad alta capacità:
- Riempimenti strutturati di quarta generazione (HETP 0,1-0,2 metri, capacità aumentata del 50%).
- Riempimenti personalizzati stampati in 3D (progettazione di canali di flusso complessi).
Nuovi tipi di vassoi:
- Vassoi forati direzionali (tempo di contatto gas-liquido prolungato, efficienza aumentata del 15%).
- Valvole galleggianti composite (flessibilità operativa estesa al 20-120%).
- Popularizzazione della tecnologia della pompa di calore MVR: diffusione nei sistemi di rettifica con basse differenze di temperatura (<30℃), con un risparmio energetico previsto del 50-70%.
- Riscaldamento assistito da energia solare: utilizzo di collettori solari per fornire calore parziale alla distillazione, adatto alle regioni nord-occidentali e settentrionali della Cina.
- Utilizzo a cascata del calore di scarto: ottimizzazione delle reti a vapore con livelli di pressione multipli per massimizzare il recupero di calore.
Tecnologia a zero emissioni:
- Recupero per condensazione dei COV + concentrazione per adsorbimento per raggiungere emissioni di gas di scarico conformi agli standard.
- Evaporazione e cristallizzazione delle acque reflue ad alto contenuto salino per raggiungere lo zero scarico di acque reflue.
Modularizzazione su skid:
- Dispositivi di distillazione miniaturizzati e modularizzati (portata <10 tonnellate/giorno).
- Implementazione rapida (ciclo di consegna <3 mesi), adatto alla produzione di prodotti chimici fini con molteplici varietà e piccoli lotti.
1. Le colonne a piatti sono adatte a scenari con elevati rapporti liquido-gas, elevata flessibilità operativa e manutenzione frequente, e presentano evidenti vantaggi economici quando il diametro della colonna è superiore a 800 mm.
2. Le colonne a riempimento offrono prestazioni eccellenti nella distillazione in vuoto, nei materiali termosensibili e nei campi di separazione ad alta efficienza, con un'efficienza di separazione e un controllo del consumo energetico significativamente migliori rispetto alle colonne a piatti.
3. Gli evaporatori a pellicola sottile rappresentano la scelta migliore per il trattamento di materiali ad alta viscosità, termosensibili e ad alto valore aggiunto. Sebbene l'investimento sia elevato, la qualità del prodotto migliora in modo significativo.
4. I processi combinati (ad esempio evaporazione + rettifica, pre-separazione + rettifica) possono bilanciare efficacia di separazione ed economia, e costituiscono la direzione principale della pratica ingegneristica.
Fase di progettazione:
- Eseguire accuratamente test sulle proprietà dei materiali (viscosità, stabilità termica, dati sull'equilibrio di fase).
- Utilizzare software professionale di simulazione dei processi (Aspen Plus, HYSYS) per l'ottimizzazione del processo.
- Prevedere un margine di progetto del 10-15% per far fronte alle fluttuazioni dei materiali.
Approvvigionamento delle attrezzature:
- Preferire fornitori consolidati e valutarne le prestazioni e le capacità di assistenza post-vendita.
- Selezionare marchi leader importati o nazionali per componenti chiave (ad esempio distributori e riempimenti).
- Sottoscrivere clausole di garanzia delle prestazioni per definire chiaramente indicatori quali efficienza di separazione e consumo energetico.
Costruzione e installazione:
- Controllare la planarità del distributore liquido della colonna a riempimento entro ±2 mm/m.
- Verificare la planarità e la distanza tra ogni piatto dopo l'installazione della colonna a piatti.
- Eseguire un rigoroso rilevamento delle perdite per il sistema sotto vuoto, con una deviazione del grado di vuoto <10%.
Commissioning e funzionamento:
- Elaborare un dettagliato piano di avviamento e procedere passo dopo passo (ispezione del sistema→sfiato e sostituzione→test idraulico→avvio dell'alimentazione).
- Stabilire un database dei parametri operativi e registrare la finestra operativa ottimale.
- Effettuare ispezioni periodiche delle attrezzature e istituire un sistema di manutenzione.
Livello aziendale:
- Collaborare con università e istituti di ricerca per sviluppare nuovi tipi di riempimenti e vassoi.
- Introdurre la tecnologia di simulazione CFD per ottimizzare la distribuzione del campo di flusso nella colonna.
- Creare una piattaforma pilota per verificare nuovi processi e tecnologie.
Livello industriale:
- Formulare standard tecnici e specifiche per la distillazione di materiali non petroliferi.
- Creare una piattaforma di scambio tecnico per favorire la condivisione delle esperienze.
- Promuovere l'applicazione approfondita della produzione intelligente e della produzione verde nel settore della distillazione.
Attraverso una selezione scientifica, un design accurato, una costruzione rigorosa e un'ottimizzazione operativa, il sistema di separazione per distillazione di materiali petrochimici non petroliferi può raggiungere obiettivi di produzione efficiente, a risparmio energetico, ecocompatibile ed economica, generando significativi benefici economici e sociali per le imprese.
EN
AR
BG
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TR
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BE
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