PDF《蒸馏能耗占化工能耗 50%以上,作为应用最广的蒸馏设备,...》

项目简介 蒸馏能耗占化工能耗 50%以上,作为应用最广的蒸馏设备,现有塔板和填料 技术从效率、通量、操作弹性和大型化均难以应对目前化工行业节能减排和产业 升级的更高要求.

复合塔板技术克服了塔板和填料的缺点,优势互补,具有实现 高效高通量高操作弹性和大型化的潜力, 是近二十年来国际化学分离工程领域的 研究热点和共性难题,也是

21 世纪蒸馏技术获取跨越式突破的希望. 本项目历经十几年的研究与实践,形成了 塔板和填料两体系高效耦合方 法 、 微纳尺度气液表面更新传质模型 和 气液相界面传质调控强化方法

3 个核心理论;

并在其指导下,针对旧塔改造和新建塔器的不同需求,全塔统筹优 化,塔板和规整填料耦合,发明了系列蒸馏装置关键技术,气液传质由毫米尺度 提升到微纳尺度,传质面积、时间和更新速率提高了 2-3 个数量级,从理论和工 业实践上解决了高效高通量高操作弹性和大型化难题, 达到了节能、减排、降耗 和节省投资的效果.多次专家鉴定认为: 该技术思路新颖,创新性强,在通量、 效率和操作弹性等塔器的重要指标上取得显著进展,项目总体达到国际领先水 平 . 1. 将NS 倾斜长条立体塔板与高效规整填料耦合,发明了 NS 并流复合塔板 技术,解决了填料多级并流传质的应用难题,实现了高效率高通量高操作弹性的 匹配.与业界公认的 F1 高效浮阀塔板相比,最大开孔率提高≥2 倍,效率提高 ≥30%,压降降低≥35%,操作弹性≥5 倍,通量提高≥4 倍,是目前国际上唯一 能使标志塔板操作上限的 空塔动能因子 参数突破 6.0 的塔板. 2. 将H型双层错排复合穿流筛板与规整填料耦合,发明了国际上首例适合 大型塔器的全混级、高效率、低压降、大通量的 NS 穿流复合塔板技术,解决了 高效塔器大型化的结构和安装难题.正常操作压降仅为普通塔板的 1/

6、通量提 高≥2 倍,效率≥95%,操作弹性≥5 倍,适用于减压、常压和加压不同工况;

并 建立了基于点效率的非平衡级模型,解决了塔器理论计算难题. 3.针对不同的操作工况与工艺需求,发明了国际上首例高效提馏段专用塔 板、高效抗堵塞脱过热段专用塔板、新型导向降液管、系列专用液体分布器、开 孔率大于 50%的层塔式液体收集器等配套塔内件,从整塔结构上保证了系列 NS 复合塔板高效高通量高操作弹性的实现. 4.首次提出多因素调控的塔板设计原则和方法,构建了系列 NS 复合塔板的 设计工艺软件包、专用加工模具和生产线,同时通过工艺设备一体化发明了多项 节能降耗新分离工艺,为系列 NS 复合塔板工业化应用提供了支撑. 本项目授权发明专利

10 项、实用新型

13 项;

出版著作

1 部,发表论文

87 篇,SCI/EI 收录

29 篇;

培养博硕士

38 名;

已在中石化、中石油和中海油等企 业175 座塔器中设计和应用,累计新增产值 334.1 亿元,实现利税 49.8 亿元, 节能 5.9 亿元,为蒸馏过程新建塔器缩小塔径、降低投资,旧塔扩能提质改造以 及灵活调整产能和节能降耗树立了行业标杆,提升了我国蒸馏技术核心竞争力, 促进了蒸馏学科发展.已被中石化 SEI、中石油华东设计院和中海油海工英派尔 等多家设计院推荐和采用,推广前景广阔. 主要完成人及技术贡献

1、田原宇 排名:第1位技术职称:正高级 工作单位:中国石油大学(华东) 对本项目技术创新性贡献: (1)提出 塔板和规整填料两体系高效耦合方法 、 纳微尺度气液表面更 新传质模型 和 气液相界面传质调控强化方法

3 个核心理论 (2)系列复合塔板及其配件的发明人,提出项目研究思路和方案;

主持塔 板开发、生产和推广应用;

曾获国家科技奖励情况:

2010 年国家科技进步二等奖,富含腐植酸的劣质煤梯级综合利用技术及其 应用,首位,2010-J-239-2-04-R01.

2、乔英云 排名:第2位技术职称:副高级 工作单位:山东科技大学 对本项目技术创新性贡献: (1)提出 塔板和规整填料两体系高效耦合方法 、 纳微尺度气液表面更 新传质模型 和 气液相界面传质调控强化方法

3 个核心理论 (2)提出了系列高效立体复合塔板的研究思路、实验研究和工业示范和应 用推广;

曾获国家科技奖励情况:

2010 年国家科技进步二等奖,富含腐植酸的劣质煤梯级综合利用技术及其 应用,首位,2010-J-239-2-04-R02.

3、谢克昌 排名:第3位技术职称:正高级 工作单位:太原理工大学 对本项目技术创新性贡献: 1.提出 塔板和规整填料两体系高效耦合方法 、 纳微尺度气液表面更新传 质模型 和 气液相界面传质调控强化方法

3 个核心理论 2.提出了 NS 并流和 NS 穿流复合塔板的研发思路;

3.指导了 NS 并流和 NS 穿流复合塔板的工业示范和推广应用;

曾获国家科技奖励情况:

2001 年国家科技进步奖二等奖,依据煤气化规律优化脱硫净化技术及产品 开发,首位, 2001-J-213-2-08-R01;

2008 年国家自然科学奖二等奖,煤的结 构特征及其与反应性的关系和调变,首位,2008-Z-109-2-02- -R01.

4、王立英 排名:第4位技术职称:副高级 工作单位:中国石油大学(华东) 对本项目技术创新性贡献: (1)负责系列复合塔板及其配套的塔内件的结构设计和技术经济评价;

(2)参加进行了系列复合塔板的工业示范和应用推广;

曾获国家科技奖励情况: 无

5、史伟伟 排名:第5位技术职称:副高级 工作单位:北京纽斯德特技术有限公司 对本项目技术创新性贡献: (1)参与完成了 NS 并流复合塔板和 NS 穿流复合塔板的实验研究;

曾获国家科技奖励情况: 无

6、孙兰义 排名:第6位技术职称:正高级 工作单位:中国石油大学(华东) 对本项目技术创新性贡献: (1)系列复合塔板及其配件现场应用的方案制定、模拟计算;

(2)参与完成了系列复合塔板的工业示范和应用推广;

曾获国家科技奖励情况: 无

7、赵辉 排名:第7位技术职称:副高级 工作单位:中国石油大学(华东) 对本项目技术创新性贡献: (1)系列复合塔板及其配件现场应用的方案制定、模拟计算;

(2)参与完成了系列复合塔板的工业示范和应用推广. 曾获国家科技奖励情况: 无

8、陈小博 排名:第8位技术职称:中级 工作单位:中国石油大学(华东) 对本项目技术创新性贡献: (1)系列复合塔板及其配件现场应用的方案制定、模拟计算;

(2)参与完成了系列复合塔板的工业示范和应用推广. 曾获国家科技奖励情况: 无

9、李容波 排名:第9位技术职称:副高级 工作单位:中国石油化工股份有限公司茂名分公司 对本项目技术创新性贡献: (1)组织实施了 NS 并流复合塔板在中石化的首次工业化应用;

(2)组织了应用 NS 并流复合塔板的环氧乙烷精制塔的生产调优和塔板性 能测试. 曾获国家科技奖励情况: 无

10、田军旗 排名:第10 位 技术职称:中级 工作单位:陕西杨凌顺宇新能源技术有限公司 对本项目技术创新性贡献:

1、组织生产系列复合塔板及其配套塔内件工业示范的样品;

2、产品定型后组织开发了专用........