Utvalg och ingenjörsapplikation av destillationsseparationsteknik inom petrokemiskt område

Abstrakt

Inom produktionsområdet för petrokemiska finkemikalier är destillationsseparation av icke-oljebaserade material (såsom organiska lösningsmedel, specialkemikalier, fina mellanprodukter, etc.) en nyckelprocess. Genom att kombinera egenskaper hos utrustning såsom plattankolonner, fyllningskolonner och tunnfilmsförtorkare, analyserar denna text systematiskt tillämpningsområden, principer för utrustningsval samt ingenjörmässiga praktiker för olika destillationsteknologier vid behandling av icke-oljebaserade material, och därigenom ger tekniska referenser för petrokemiska företag.

1. Tekniska utmaningar vid destillationsseparation av icke-oljebaserade material

1.1 Komplexa material egenskaper

Icke-oljebaserade petrokemiska material har vanligtvis följande egenskaper:

- Termokänslighet: Fina kemikalier som epoxider och organosiliconmonomerer är benägna att sönderfalla, polymerisera eller förfärgas vid höga temperaturer, vilket kräver låga destillationstemperaturer och kort uppehållstid.

- Bred viskositetsomfattning: Viskositeten kan variera med hundratals gånger, från lågviskosiska lösningsmedel (som metanol och etylacetat) till högviskosiska polymerintermediärer (som polyeterpolyoler).

- Nära kokpunkter: Isomerseparation (till exempel p-xylem/o-xylem) och azeotropseparation kräver högeffektiv massöverföringsutrustning med höga krav på teoretiska plattor.

- Betydande korrosivitet: Organiska syror, halognerade kolväten och andra material har stränga krav på utrustningsmaterial, vilket kräver valet av korrosionsbeständiga material eller särskilda beläggningar.

1.2 Strikta processkrav

- Hög produktpurhet: Elektronikgradskemikalier och farmaceutiska intermediärer kräver vanligtvis en renhet på ≥99,5 %, eller till och med över 99,9 %.

- Känslighet för utbyte: Produkter med högt tilläggsvärde är mycket känsliga för materialförlust, och varje 1 % ökning i utbyte kan ge betydande ekonomiska fördelar.

- Kontroll av energiförbrukning: Destillation är en energikrävande enhetsoperation, och energiförbrukningen kan utgöra 30–50 % av den totala produktionskostnad. Energibesparing och minskning av förbrukning är kärnkrav.

- Miljööverensstämmelse: Krav på kontroll av VOC-utsläpp och minskning av avloppsvätska blir allt strängare.

2. Jämförelse och val av dominerande destillationsutrustningsteknologier

2.1 Plattkolonnteknologi

2.1.1 Kärnfördelar

- Stor driftflexibilitet: Plattkolonner är begränsade av översvämnings- och läckfenomen, men välkonstruerade kolonner har en belastningsjusteringsomfattning på 30–110 %, vilket möjliggör anpassning till produktionssvankningar.

- Stark anpassningsförmåga till låga vätske-gas-förhållanden: När vätske-gas-förhållandet < 0,5 uppstår en kraftig effektivitetsminskning i fyllningskolonner på grund av dålig benägning, medan bottenplåtskolonner fortfarande kan upprätthålla stabil massöverföring.

- Enkel underhåll: Bottenplåtar kan demonteras för inspektion och reparation, vilket resulterar i låga underhållskostnader för system som kräver regelbunden rengöring av beläggningar och polymerer.

- Ekonomi vid stora diametrar: När kolonnens diameter > 800 mm är kostnaden för bottenplåtskolonner vanligtvis 15–25 % lägre än för fyllningskolonner.

2.1.2 Typiska tillämpningar

- Separering av aromater: Rektifikation av bensen-toluen-xylen med svävningsventilbottenplåtar eller siktbrickor, med kolonndiameter på 1,5–3,5 meter och 40–80 teoretiska plattor.

- Återvinning av klorerade kolväten från klor-alkalibiprodukter: Hantering av organiska system innehållande HCl med bottenplåtar i Hastelloy eller PTFE-belagda, drifttryck på 0,2–0,5 MPa.

- Lösningsmedelsdehydrering: Avvattning och rektifikation av isopropanol och etanol med azeotrop destillationsprocess, kolonndiameter på 0,8–2,0 meter.

2.1.3 Designens nyckelpunkter

- Plattval:

- Siktplattor: Enkel konstruktion, låg kostnad, lämplig för rena system.

- Flytventilplattor: Maximal driftflexibilitet och god tätningsprestanda.

- Bubbelhuvudsplattor: Låg flödeshastighet men hög verkningsgrad, lämpliga vid låga vätske-gas-förhållanden.

- Plattavstånd: Konventionella 450–600 mm; minskas till 350 mm för kolonner med hög belastning och ökas till 600–800 mm för vakuumkolonner.

- Värn och nedloppsledningssystem: Användning av bågformade nedloppsledningar, där nedloppsarean utgör 12–15 % av kolonnens tvärsnittsarea, vilket säkerställer en vätskehålltid på 3–7 sekunder.

2.2 Fyllningskolonnsteknik

2.2.1 Kärnfördelar

- Extremt låg tryckfall: Tryckfallet per teoretisk platta är endast 0,01–0,3 kPa, vilket är 1/5 av motsvarande värde för brickkolonner, vilket gör det särskilt lämpligt för vakuumdestillation och temperaturkänsliga material.

- Hög separationsverkningsgrad: Strukturerade fyllnadsmedel (såsom veckade fyllnadsmedel och gallerfyllnadsmedel) har en HETP på 0,15–0,5 meter, vilket är betydligt bättre än brickkolonnernas 0,5–1,0 meter.

- Stor kapacitet: Porositeten i fyllnadsskiktet är > 90 %, och gasens hastighet kan uppnå 1,5–2 gånger den hos brickkolonner, vilket ökar behandlingskapaciteten per enhetsytarea med 30–50 %.

- Stark korrosionsmotstånd: Icke-metalliska fyllnadsmedel såsom keramik, grafit och PTFE kan väljas, lämpliga för starkt korrosiva system.

2.2.2 Typiska tillämpningar

- Vakuumdestillation:

- Temperaturkänsliga organiska föreningar (t.ex. vitaminintermediärer) med ett vakuum på 1–10 kPa, med metallstrukturerade fyllnadsmedel.

- Högkokande föreningar (t.ex. plastblandning DOP) med en vakuumgrad < 1 kPa, val av trådruttna packningar.

- Korrosiva system:

- Rening av organiska klorosilaner: Användning av keramiska Raschig-rör eller keramiska sadelpackningar.

- Material innehållande mercaptaner: Val av grafitpackningar eller PTFE-beklätade metallpackningar.

- Fin separation:

- Isomerseparation (p/o/m-xyleen): Metallhålstrukturerade packningar med en HETP på 0,2–0,3 meter.

- Framställning av högpren lösningsmedel (elektronikgrad IPA): Strukturerade packade kolonner med mer än 100 teoretiska plattor.

2.2.3 Designnyckelpunkter

Matris för val av packning:

Förpackningstyp	HETP (m)	Tryckfall (Pa/m)	Kapacitetsfaktor	Tillämpningsscenarier
Slumpmässig metallpackning (Pall-ring)	0.4-0.6	150-250	Medium	Konventionell rektifikation
Ceramic Raschig Ring	0.5-0.8	200-300	Låg	Höggradigt korrosiva system
Strukturerad metallpackning (250Y)	0.25-0.35	80-150	Hög	Undertryck/hög-effektiv separering
Plåtpräglad packning i trådrutnät	0.15-0.25	50-100	Högsta	Ultra-undertryck/termokänsliga material

Vätskefördelare:

- Spruttyp: Lämplig för lågviskösa (<5 mPa·s) material, med en fördelningspunktstäthet > 100 punkter/m².

- Typ av trumma: Medelhög viskositet (5-50 mPa·s), med en fördelningsuniformitet på ±5%.

- Rörtyp: Hög viskositet (>50 mPa·s) eller material innehållande fasta partiklar.

Avstånd mellan omfördelningsplattor:

- Slumpmässig fyllning: Installera en lager var 5-8 meter.

- Strukturerad fyllning: Installera var 10-15 meter eller var 3-4 fyllningslager.

2.3 Tunnfilmsförångningsteknologi

2.3.1 Kärnfördelar

- Extremt kort uppehållstid: Materialet vistas på uppvärmningsytan endast i 2-10 sekunder, vilket förhindrar nedbrytning av värmekänsliga material.

- Drift under extremt lågt tryck: Kan arbeta vid ett absolut tryck på 0,1-100 Pa, vilket sänker förångningstemperaturen med 50-100 °C.

- Hög anpassningsförmåga för viskositet: Kan hantera material med en viskositet upp till 10⁴ mPa·s.

- Hög envåningssepareringsverkningsgrad: Envågsevaporering motsvarar 2–5 teoretiska plattor.

2.3.2 Typiska tillämpningscenarier

- Renhetsbehandling av epoxiharmonikermaterial:

- Material: Bisfenol A epoxiharts (E-51)

- Driftsvillkor: 0,1–1,0 Pa, 160–180 °C

- Effekt: Avvikelsen av epoxidvärde minskade från 15 % till 5 %, och färgen APHA minskade från 150 till 50.

- Separering av organosiliconmonomerer:

- Material: Återvinning av dimetylsiloxan (M₂) från högkokande restprodukter

- Driftsvillkor: 1–10 Pa, 120–150 °C

- Förbättrad avkastning: Den totala avkastningen av M₂ ökade med 2–3 %, vilket ger en årlig extrafördel på 9 miljoner yuan (för en anläggning på 50 000 ton/år).

- Plastifieringsrening:

- Material: Dioctylftalat (DOP), dioctyltereftalat (DOTP)

- Driftsförhållanden: 0,5–5 Pa, 260–280 °C

- Renhetsförbättring: Från 99,0 % till 99,6 %+, uppfyller krav för livsmedelsklass.

- Värmekänsliga läkemedelsintermediärer:

- Material: En antibiotikasidokedjans intermediär

- Driftsförhållanden: 0,5 Pa, 80–100 °C (normal kokpunkt 220 °C)

- Nedbrytningshastighet: Från 8 % till <1 %.

2.3.3 Utväljning av utrustning

Jämförelse av typer av tunnfilmsavdunstare:

TYP	Genomflöde (kg/h)	Viskositetsområde (mPa·s)	Vakuumgrad (pa)	Lämpliga Material
Fallfilm	50-500	<50	10-1000	Lågviskositetslösningsmedel
Skrapfilms	20-200	10-10⁴	0.1-100	Högviskositetsskapande material
Kortstrecksdistillation	5-100	5-10³	0.1-10	Extremt termokänsliga/hög värdeadderade material

Typiska specifikationsparametrar (taget avrakningsfilmfördunstaren som exempel):

- Avdunstningsyta: 0,5–5,0 m²

- Temperatur i uppvärmda mantel: Upp till 350℃ (värmeolja), 400℃ (smält salt)

- Torkarhastighet: 50–300 rpm (justerbar)

- Material: 316L (standard), Hastelloy C-276 (hög korrosionsbeständighet), titan (klorinnehållande system)

3. Processkombination och optimeringsstrategier

3.1 Flerradsprocess i serie

Förångningskolonn + rektifikationskolannskombination:

Exempel: Återvinning av lätta komponenter från biprodukter i en fenol-aceton samproduktionsanläggning

- Förångningskolonn: Fyllnadskolonn, D=1,2 m, H=8 m, separerar C3–C5 lättare kolväten.

- Rektifikationskolonn: Bottenplåtskolonn, D=1,8 m, 45 teoretiska plattor, separerar bensen/toluen/tunga komponenter.

- Effekt: Total energiförbrukning minskad med 18 %, och produktpurity >99,5 %.

3.3 Avdunstnings-rektifikationskombinerad process

Tunnfilmsavdunstare + packad kolonn kombination:

Fall: Produktion av polyeterpolyol

- Steg 1: Tunnfilmsavdunstare (svept films typ, 2,5 m²) för att avlägsna oligomerer och lösningsmedel.

- Driftförhållanden: 50–200 Pa, 130–150 ℃

- Avlägsningsgrad: Oligomerer >95 %, restlösningsmedel <0,03 %

- Steg 2: Packad rektifikationskolonn (metallstrukturerad fyllning) för återvinning av lösningsmedel.

- Driftförhållanden: Atmosfäriskt tryck, återflödesförhållande 3:1

- Lösningsmedelsrenhet: >99,8 %, återvinningsgrad >98 %

- Ekonomisk nytta: Förlust av lösningsmedel minskad från 5 % till 0,8 %, besparing på 4,2 miljoner yuan per år.

3.3 Energibesparande och förbrukningsminskande tekniker

3.3.1 Värmepumpdestillation

Tillämpningsområden: System med en relativ flyktighet på 1,2–2,0 och en temperaturskillnad mellan topp och botten på 20–50 ℃.

Fallstudie: Etanol-vattenrektifikation

- Användning av mekanisk ångkompression (MVR) med värmepump.

- Topparor (78 ℃, 50 kPa) komprimeras till 110 ℃ och 120 kPa, och leds sedan till återförångaren.

- Energibesparelse: Ångförbrukningen minskar med 65 %, vilket ger en besparing på 1,8 miljoner yuan per år (för en anläggning på 10 000 ton/år).

3.3.2 Värmeintegrerad destillation

Delad kolonn (DWC)-teknik:

Fallstudie: Separering av de treciffriga komponenterna bensen-toluen-xylen

- Traditionell lösning: Två rektifikationskolonner i serie.

- Indelning av väggschemat i kolumn: En partition sätts in i en kolumn för att uppnå föråtskilning och huvudskilning.

- Effekt: Utrustningsinvestering minskad med 30 %, energiförbrukning minskad med 25 % och golvarea minskad med 40 %.

4. EngineeringCaseAnalysis

Fall 1: Projekt för återvinning och rening av DMF i en kemipark

Projektbakgrund:

- Materialkälla: Vattenhaltigt avfall av DMF från läkemedels- och syntetisk läderindustri (DMF-innehåll 15–30 %)

- Behandlingskapacitet: 8 000 ton/år avfallsvätska, återvinning av 2 000 ton/år DMF

- Produktkrav: Industriell DMF (renhet ≥99,9 %, fukthalt <0,05 %)

Processväg:

1. Förkoncentrering: Fyllnads kolumn (keramiska sadelpackning)

- Kolumndiameter: DN600, höjd på packningsskikt 6 meter

- Driftsvillkor: Atmosfärstryck, topp temperatur 65 °C, botten temperatur 105 °C

- Utloppskoncentration: DMF 70-80%

2. Rektifieringsrening: Skalkolon (siktskiva)

- Kolonn diameter: DN800, 30 teoretiska skivor

- Driftsvillkor: Mikro-negativt tryck (-5 kPa), topp temperatur 48 °C

- Produktrenhet: DMF 99,92 %, fukt 0,03 %

3. Djupdehydrering: Tunnfilmsförtunnare

- Specifikation: Skrapad films typ, förångningsyta 1,5 m²

- Driftsvillkor: 10-50 Pa, temperatur 80-100 °C

- Slutprodukt: DMF 99,95 %, fukt <0,01 %

Tekniska innovationspunkter:

- Använder en trestegsprocess med "förkoncentrering i packad kolumn + rektifikation i plattkolumn + djupdehydralisering i tunnfilmsavdunstare".

- Förkoncentrationskolonnen använder keramiska sadelpackningar, vilka är motståndskraftiga mot DMF-korrosion och har god beläggningshämmande prestanda.

- Tunnfilmsavdunstaren har kort uppehållstid (3–5 sekunder), vilket undviker högtemperaturbrytning av DMF.

Ekonomiska och tekniska indikatorer:

- Total investering: 6,8 miljoner yuan

- DMF-återvinningsgrad: 92 %

- Driftskostnad: 2 800 yuan/ton DMF (inklusive ånga, el och arbetskraft)

- Marknadspris: 6 500 yuan/ton

- Återbetalningstid: 2,1 år

- IRR: 38 %

Fall 2: Reningsprocess för epoxihartsmonomerer i ett finkemiskt företag

Projektbakgrund:

- Material: Rå bisfenol A epoxiharts (epoxyvärde 0,50–0,53, färg APHA 150–200)

- Produktkrav: Elektronikgrad epoxiharts (epoxyvärde 0,51 ± 0,01, färg <30, metalljoner <5 ppm)

- Behandlingskapacitet: 3 000 ton/år

Tekniska svårigheter:

- Epoxiharts är mycket värmekänsligt och benäget att polymerisera och ändra färg vid >180 °C.

- Hög viskositet (cirka 500 mPa·s vid 150 °C)

- Innehåller föroreningar såsom oligomerer och opåbrukad bisfenol A.

Processlösning: Molekylär destillation med kort väg

Utstyrsparametrar:

- Typ: Skrapfilmsmolekyldestiller med kort väg

- Avdunstningsyta: 0,8 m²

- Uppvärmningstemperatur: 160–180 ℃

- Vakuumgrad: 0,1–1,0 Pa (oljediffusionspumpsystem)

- Skraperns varvtal: 150–200 rpm

- Kondensatorns temperatur: -10 ℃ (etyleenglykolkylmedel)

- Material: 316L rostfritt stål, polerat Ra ≤ 0,4 μm

Processflöde:

1. Förvärmning: Värma råprodukten till 120 ℃ för att minska viskositeten.

2. Påfyllning: Kontinuerlig påfyllning med en doserpump, flöde 8–12 kg/h.

3. Avdunstning: Lätta komponenter (vatten, oligomerer) avdunstar till kondensorn.

4. Insamling: Tunga komponenter (produkter) avleds från botten av kolonnen, och lätta komponenter samlas in som avfall.

Produktkvalitetsjämförelse:

Indikator	Råmaterial	Produkt	Förbättringsområde
Epoxyvärde	0.50-0.53	0.51±0.005	CV minskad från 6 % till 1 %
Färg APHA	150-200	<30	Minskad med 83 %
Viskositets-CV	15%	5%	Minskad med 67 %
Metalljoner	15-25 ppm	<5 ppm	Minskad med 75 %
Bisfenol A-rest	500-800 ppm	<50ppm	Reducerad med 93 %

Ekonomiska fördelar:

- Utrustningsinvestering: 1,8 miljoner yuan

- Produkt enhetsprisökning: Från 18 000 yuan/ton till 32 000 yuan/ton

- Årlig ytterligare försäljningsintäkt: 42 miljoner yuan

- Årlig driftskostnad: 1,8 miljoner yuan (el, köldmedel, arbete)

- Årlig ytterligare nettovinst: 36 miljoner yuan

- Återbetalande period: 0,5 år

Fall 3: Återvinning av aromatiskt extraheringslösningsmedel i ett petrokemiskt företag

Projektbakgrund:

- Ursprunglig utrustning: Skivkolumn, diameter DN2000, 40 silbodar, kapacitet 50 ton/timme

- Befintliga problem:

- Hög tryckdrop (0,8 kPa per bricka, totalt tryckdrop 32 kPa), hög energiförbrukning.

- Låg avskilningseffektivitet, lösningsmedels återvinningens renhet endast 98,5 %, förlustgrad 3 %.

- Brickor är benägna att täppas, kräver rengöring 2–3 gånger per år.

Renoveringsschema: Ersättning med en metall strukturerad fylld kolon

Tekniskt schema:

- Fyllningstyp: Metall perforerad vågformad strukturerad fyllning (250Y-typ)

- Fyllningens höjd: 12 meter (indelad i 4 lager, 3 meter per lager)

- Vätskefördelare: Porig rörfördelare, fördelningspunktstäthet 120 punkter/m²

- Omfördelare: Installerad överst på varje fyllningslager, av typen karmstav-trog.

Jämförelse av renoveringseffekt:

Indikator	Före renovering (siktrådskolonn)	Efter renovering (fylld kolonn)	Förbättring
Totalt tryckfall (kPa)	32	6.5	Minskat med 80 %
HETP (m)	0.8	0.3	Minskat med 62%
Lösningsmedelsrenhet (%)	98.5	99.7	Ökad med 1,2 %
Lösningsmedelsförlusthastighet (%)	3.0	0.8	Minskat med 73 %
Ångförbrukning (ton/timme)	6.5	4.2	Reducerat med 35%
Årliga underhållstider	2-3	<1	Minskad med 67 %

Ekonomisk analys:

- Renoveringsinvestering: 4,2 miljoner yuan

- Årlig ångbesparing: 20 000 ton (ångpris 200 yuan/ton)

- Årlig minskning av lösningsmedelsförlust: 960 ton (lösningsmedelspris 6 000 yuan/ton)

- Årlig besparing på underhållskostnader: 800 000 yuan

- Årlig ekonomisk nytta: 9,8 miljoner yuan

- Återbetalningstid: 5,1 månad

5. Beslutsdiagram för utrustningsval

Utifrån ovanstående analys föreslås följande valprocess:

Steg 1: Klargör materialegenskaper

- Termokänslighet: Nedbryningstemperatur <150℃ → Företrädesvis tunnfilmsfördunstare eller vakumfyllda kolonner.

- Viskositet: >100 mPa·s → Tunnfilmsfördunstare eller plattkolonner, undvik konventionella fyllda kolonner.

- Korrosivitet: Hög korrosivitet → Fyllda kolonner (icke-metalliska fyllnadsmedel) eller plattkolonner med särskilda material.

Steg 2: Fastställa avskiljningskrav

- Teoretiska plattor <20 → Plattkolonner eller slumpmässigt fyllda kolonner.

- Teoretiska plattor 20–50 → Plattkolonner eller strukturerat fyllda kolonner.

- Teoretiska plattor >50 → Strukturerat fyllda kolonner.

Steg 3: Utvärdera driftsvillkor

- Vakumnivå <10 kPa → Fyllda kolonner (tydlig fördel med lägre tryckfall)

- Atmosfäriskt tryck eller övertryck → Både brickkolumner och fyllnadskolumner är lämpliga.

- Vätske-gas-förhållande <0,5 → Brickkolumner.

- Vätske-gas-förhållande >2 → Fyllnadskolumner.

Steg 4: Ta hänsyn till ekonomiska faktorer

- Kolumn diameter <800 mm → Fyllnadskolumner har lägre kostnad.

- Kolumn diameter >800 mm → Brickkolumner har lägre kostnad.

- Hög underhållsfrekvens → Brickkolumner (lätt att demontera).

- Känslighet för energiförbrukning → Fyllnadskolumner eller tunnfilmsförångare.

Steg 5: Prioriterad val för särskilda scenarier

- Polymeriserbara system → Undvik fyllnadskolumner, välj brickkolumner eller tunnfilmsförångare.

- Skummande system→Fyllda kolonner (god effekt vid skumbrott).

- Suspensioner med fasta ämnen→Bäggekolonner eller slyngfilmsevaporatorer.

- Produkter med ultrahög renhet→Tunnfilmsavdunstare eller högeffektiva strukturerade fyllda kolonner.

6. Framtida utvecklingstrender

6.1Utrustningsintelligens

Teknik för on-line-övervakning:

- Verklig tidsovervakning av temperaturfördelning i bäggar/lager (optisk fibertermometri).

- On-line-analys av tryckfall för att varna för översvämmning och läckage.

- On-line-komponentanalys (on-line-kromatografi, NIR-spektroskopi).

Intelligent styrningssystem:

- Optimering av driftparametrar baserat på maskininlärning.

- Felsdiagnosexpertsystem.

- Digital tvillingsteknologi för processsimulering och optimering.

6.2 Nya typer av packningar och plåtar

Högkapacitetspackningar:

- Fjärdegenerationens strukturerade packningar (HETP 0,1–0,2 meter, kapacitet ökad med 50 %).

- 3D-skrivna skräddarsydda packningar (komplex kanalströmningdesign).

Nya typer av plåtar:

- Dirigerade siplåtar (förlängd gas-vätskekontakttid, effektivitet ökad med 15 %).

- Kompositflottventiler (driftsfleksibilitet utökad till 20–120 %).

6.3 Djupare tillämpning av energisparteknologier

- Popularisering av MVR-värmepumpsteknologi: Populärt inom rektifikationssystem med låga temperaturskillnader (<30 °C), förväntas spara energi med 50–70 %.

- Solenergiassisterad uppvärmning: Användning av solfångare för att tillföra delvis värme till destillation, lämpligt för nordvästra och norra Kina.

- Kaskadutnyttjande av spillvärme: Optimering av ångnät med flera trycknivåer för att maximera värmeåtervinning.

6,4 Gröngöring och modulindelning

Nollutslippsteknologi:

- Kondensåtervinning av VOC + adsorptionskoncentration för att uppnå godkänd utsläppsnivå för avgaser.

- Avdunstning och kristallisation av högsalthaltigt avloppsvatten för att uppnå nollutsläpp av avloppsvatten.

Montering på fälg (skid-mounted) och modulindelning:

- Miniatyriserade och modulindelade destillationsanordningar (kapacitet <10 ton/dag).

- Snabb distribution (leveranstid <3 månader), lämplig för produktion av många olika varor i små serier inom finmekaniken.

7. Slutsatser och rekommendationer

7.1 Kärnslutsatser

1. Bäggarbaserade kolonner är lämpliga för scenarier med stora vätske-gas-förhållanden, hög driftflexibilitet och frekventa underhåll, och har uppenbara ekonomiska fördelar när kolonndiametern >800 mm.

2. Fyllningskolonner presterar utmärkt inom vakuumdestillation, termiskt känsliga material och högeffektiv separationsområden, med avsevärt bättre separationseffektivitet och energiförbrukningsstyrning jämfört med bäggarbaserade kolonner.

3. Tunnskiktsavdunstare är det bästa valet för hantering av högviskösa, termiskt känsliga och högvärdefyllda material. Även om investeringen är hög förbättras produktkvaliteten avsevärt.

4. Kombinerade processer (såsom avdunstning + rectifiering, förseparation + rectifiering) kan balansera separationseffekt och ekonomi, och är den dominerande riktningen inom ingenjörspraxis.

7.2 Ingenjörsrekommendationer

Designfas:

- Utför fullständiga tester av materialens egenskaper (viskositet, termisk stabilitet, fasjämviktsdata).

- Använd professionell processsimuleringsprogramvara (Aspen Plus, HYSYS) för processteknisk optimering.

- Reservera 10–15 % konstruktionsmarginal för att hantera materialsvängningar.

Utrustningsinköp:

- Föredra mogna leverantörer och undersök deras prestanda samt service- och eftermarknadsförmåga.

- Välj importerade eller inhemska ledande märken för nyckelkomponenter (till exempel fördelare och fyllnadsmedier).

- Underskriv prestandagarantiklausuler för att tydliggöra indikatorer såsom avskiljningseffektivitet och energiförbrukning.

Bygg- och installationsskedet:

- Kontrollera vätskefördelarens planhet i packad kolonn inom ±2 mm/m.

- Granska planhet och avstånd mellan varje bricka efter installation av brickkolonnen.

- Utför noggrann läckagekontroll av vakuumsystemet, med en avvikelse i vakuumgrad på mindre än 10 %.

Kommissionering och drift:

- Formulera en detaljerad startplan och gå fram steg för steg (systemkontroll → avluftning och ersättning → vattentestkörning → påfyllning).

- Skapa en databas för driftparametrar och dokumentera det optimala driftintervallet.

- Utför regelbundna utrustningsinspektioner och inför ett underhållssystem.

7.3 Teknisk forsknings- och utvecklingsinriktning

Företagsnivå:

- Samarbeta med universitet och forskningsinstitut för att utveckla nya typer av fyllnadsmedier och plåtar.

- Inför CFD-simuleringsteknik för att optimera flödesfältsfördelningen i kolonnen.

- Skapa en pilotplattform för att verifiera nya processer och tekniker.

Branschnivå:

- Formulera tekniska standarder och specifikationer för destillation av icke-oljebaserade material.

- Bygga en teknisk utbytesplattform för att främja delning av erfarenheter.

- Främja den ingående tillämpningen av intelligent tillverkning och grön tillverkning inom destillationsområdet.

Genom vetenskaplig materialval, finindelad design, strikt konstruktion och optimerad drift kan systemet för destillationsseparation av icke-oljebaserade petrokemiska material uppnå målen effektiv, energisnål, miljövänlig och ekonomisk produktion, vilket skapar betydande ekonomiska och sociala fördelar för företag.