呂建華-立體催化精餾塔板在MTBE裝置的應(yīng)用

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1、河北工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程研究所報告人：呂建華立體催化精餾塔板在MTBE裝置的應(yīng)用1河北工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程研究所河北省唯一一所進(jìn)入國家“211”重點建設(shè)的全國重點大學(xué)（坐落在天津市北運河畔）。河北工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程研究所，在傳質(zhì)分餾領(lǐng)域具有多年的理論研究和豐富的工程設(shè)計經(jīng)驗，并具有一、二類壓力容器的設(shè)計資質(zhì)。實驗室建設(shè)：1、φ2600，φ1000冷膜試驗塔，配備DCS控制系統(tǒng)；2、φ600有機(jī)玻璃冷膜試驗塔，能直觀塔內(nèi)流體力學(xué)情況；3、φ50、φ200，φ300熱膜試驗塔，進(jìn)行傳質(zhì)性能實驗；4、擁有PRO/II模擬軟件（8.2版）立體傳質(zhì)塔板CTST是我所經(jīng)多年研究開發(fā)出的系列專

2、利技術(shù)，已在石化、化工、制藥、化肥、維尼綸、氯堿等行業(yè)成功應(yīng)用2000余座裝置。河北省科技進(jìn)步一等獎（1999）天津市科技進(jìn)步一等獎（2003）河北省科學(xué)技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎（2006）國家科技重大攻關(guān)項目（2001BA901A13）國家科技部重點科技成果推廣項目（2001050301）23Ф2600冷模試驗塔4Ф1000冷模試驗塔5Ф600冷模試驗塔（河北工業(yè)大學(xué)）☆CTST為噴射工況，無發(fā)泡機(jī)制，高速噴射的液滴又具有破沫作用CTSTF16Ф200熱模試驗塔7一、立體傳質(zhì)塔板CTST技術(shù)介紹二、立體催化精餾塔板技術(shù)三、立體催化精餾塔板在MTBE裝置的應(yīng)用報告內(nèi)容8一、立

3、體傳質(zhì)塔板CTST（一）CTST系列塔板的基本結(jié)構(gòu)（二）CTST系列塔板的一般性能（三）CTST系列塔板的工業(yè)應(yīng)用9（一）CTST系列塔板的基本結(jié)構(gòu)噴射板分離板底隙端板噴射罩10（1）氣體自板孔進(jìn)入噴射罩中，在板孔附近由于縮流形成低壓區(qū)；（2）液體受罩體內(nèi)外壓差和板面液面高度的作用自罩底隙進(jìn)入罩內(nèi);CTST氣液流動機(jī)理11①提升拉膜②破碎③碰頂折返④噴射⑤互噴⑥分離（3）氣體、液體的接觸傳質(zhì)經(jīng)歷以下六個步驟：液體為分散相，氣體為連續(xù)相，塔板上是清液層。121、通量大2、效率高3、板壓降低4、操作彈性大5、抗堵性能強(qiáng)6、具有消泡、破泡能力7、板上液面梯度影響?。ǘ〤TS

4、T系列塔板的一般性能13（三）CTST系列塔板的工業(yè)應(yīng)用石化行業(yè)：北京燕化、茂名石化、華北石化、濟(jì)南石化、大連石化、天津石化、洛陽石化、石家莊煉油廠、錦州石化、錦西石化、湖南長嶺石化、天津石化、烏石化、獨山子石化等。制藥行業(yè)：華北制藥、哈藥、石家莊制藥、山東魯抗制藥、阿拉賓度、東北制藥等。其它化工行業(yè)：氯堿、化肥行業(yè)的滄州大化、魯西化肥等幾十家企業(yè)，維尼綸行業(yè)的山西三維、湖南湘維、安徽皖維、云南云維、貴州有機(jī)、福建化纖、江西化纖等。14二、立體催化精餾塔板（一）立體催化精餾塔板的結(jié)構(gòu)（二）立體催化精餾塔板的性能（三）立體催化精餾塔板在MTBE裝置的應(yīng)用15（一）立體催化

5、精餾塔板的結(jié)構(gòu)氣體進(jìn)入通道分離板升氣管噴射罩液體通道液體提升通道固體催化劑噴射板將塔板傳質(zhì)元件與固體催化劑完全復(fù)合在一起16立體催化精餾塔板的工作原理①液相催化反應(yīng)②液體提升破碎③噴射/分離④液體回落繼續(xù)反應(yīng)171、塔板持液量大2、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高3、塔板壓降低4、操作彈性大5、安裝維修方便（二）立體催化精餾塔板的性能181、塔板持液量大由于在塔板上設(shè)置了升氣管，在塔板溢流堰和升氣管的雙重作用下，可以輕松的調(diào)節(jié)塔板上的液層厚度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)塔板持液量的目的。溢流堰高度↑—>持液量↑溢流堰高度↓—>持液量↓192、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高（1）塔板傳質(zhì)元件與固體催化劑完全復(fù)合在一起，實現(xiàn)

6、了反應(yīng)物與產(chǎn)物的快速分離。（2）平衡反應(yīng)向產(chǎn)物方向移動，提高了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。203、塔板壓降低hw+how=250mmhw+how=150mm塔板壓降與板孔動能因子關(guān)系圖214、操作彈性大（1）氣相操作上限：以霧沫夾帶10%作為上限，板孔動能因子可以達(dá)到34，空塔氣相動能因子可以達(dá)到3.0。（2）氣相操作下限：以漏液10%作為下限，板孔動能因子5.5左右。理論操作彈性達(dá)到6.0以上。225、安裝維修方便催化精餾塔板的設(shè)計與傳統(tǒng)的塔板結(jié)構(gòu)（單溢流或雙溢流）相似；立體催化精餾塔板將催化劑筐與塔板復(fù)合在一起，可以整體拆裝，安裝和檢修方便。231、MTBE催化精餾塔板式塔結(jié)構(gòu)設(shè)計

7、（三）立體催化精餾塔板在MTBE裝置的應(yīng)用優(yōu)點：技術(shù)成熟。缺點：1、反應(yīng)與精餾分段進(jìn)行，在催化劑內(nèi)反應(yīng)易達(dá)到平衡態(tài)，效率低。2、分段并且雙溢流設(shè)計，設(shè)備凈高較高，投資高。3、催化劑為散裝，安裝、檢修任務(wù)繁重。242、MTBE催化精餾塔填料塔結(jié)構(gòu)設(shè)計氣液相通道催化劑催化劑扎包示意圖252、MTBE催化精餾塔填料塔結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)點：將催化劑與填料復(fù)合在了一起，裝填方便。缺點：1、扎包垂直放置液體滲入和滲出扎包內(nèi)部困難，催化劑利用率低。2、催化劑裝填量較大，一般比板式塔多裝30%以上。262、MTBE催化精餾塔立體催化精餾塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計1、將反應(yīng)與精