為什么要用導熱膠泥?用于不用的區別在于?
作者:化工綜合網發布時間:2022-12-12分類:聚合物瀏覽:155
為什么要用導熱膠泥?用于不用的區別在于?
在石油、化工生產過程中,經常會遇到高粘度、易結焦、結晶等溫度敏感物質的儲存與運輸,工藝上一般采用蒸汽伴熱方式使溫度敏感物質保持在一定溫度范圍內,常用的加熱方式有伴熱管(單根或多根伴熱管)和夾套管加熱兩種方法;
(1)伴熱管伴熱方式:
采用伴熱管方式伴熱,由于伴熱管與物料管之間是線接觸,兩管之間沒有熱傳導,外部的保溫材料與外保護層形成密閉空間,故熱對流在石化工程設計忽略不計,兩管之間主要靠熱輻射來傳遞熱量,而熱輻射傳熱效率是比較低的。
(2)夾套管伴熱方式:采用夾套管是最好的伴熱方式,傳熱效率高,但工程難度大,投資大,檢修困難,內管道一旦出現泄漏很難發現漏點。
(3)為了解決傳統伴熱效果不佳的問題,可采用伴熱管與物料管或設備之間填充導熱膠泥的方法,導熱膠泥的導熱系數可達到≥17W/m·k,伴熱管與物料管之間由原來的線接觸改為面接觸,大大增加伴熱管和工藝管間的傳熱面積,從根本上改變傳統傳熱方式,由熱輻射改為熱傳導,,提高伴熱管和工藝管間的傳熱效率,導熱膠泥的使用對化工生產設備的安全可靠運行無疑是具有重要意義的。
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工業上如何從石油裂解氣中分離烯烴?
裂解氣主要指烴類裂解所生成的氣體混合物,這種混合物中含有氫氣和多種烴類,并有少量硫化物和碳的氧化物等雜質,經過分離提純,可得到各種有機化工原料。分離過程是利用相平衡原理使進入分離器(塔)的物料在熱量平衡和物料平衡的綜合效果下,產生新的汽、液相組成。經過多次重復操作可將某一組分(或餾分)提濃。因此,裂解氣分離過程實際上是多級相平衡過程。
裂解氣分離過程可利用電子計算機進行計算,隨著軟、硬件的迅速發展,使復雜的多級相平衡得以采用嚴格的逐板計算,或流程模擬。因此,已有可能準確地預計這些過程。
分離方法 有裂解氣深冷分離和裂解氣油吸收分離。前者是在-100℃甚至更低的溫度下,使氫氣和甲烷與其他烴類分離。后者是向脫甲烷塔加入較重的烴類作為吸收劑,以降低混合物的蒸氣壓,相應地提高分離溫度,使制冷等級和材料選擇等方面都可以降低要求。但是,由于增加了大量的吸收劑,使設備的鋼材總量、過程的總能耗均相應增加。20世紀40年代后期至50年代初期多采用油吸收法建廠。隨著生產規模的擴大,對產品純度的要求提高,油吸收法很快被深冷法所取代。
基本過程 無論是深冷分離法或是油吸收分離法,都包括以下幾個基本過程:
壓縮 為了使裂解氣不在過低的溫度下發生部分液化,必須加壓。過高的壓力會增大分離的難度,當達到混合物的臨界壓力時(見p-V-T關系)則無法分離,普遍采用的是五段透平式壓縮機,使壓力增加至3.5MPa左右。一套能力為年產 450kt乙烯的裝置,壓縮需耗用功率2600~3300kW。
干燥 水分在加壓、低溫下,能與烴類生成固體水合物,而堵塞閥門和管路,應在裂解氣冷卻之前用干燥劑除去,使露點達到-65℃以下。所剩余的水分則溶于液相烴類,即使在更低的溫度下,也不至于析出。干燥劑普遍采用分子篩(過去常用活性氧化鋁)。
凈化 二氧化碳和低于 0.1%(體積)的硫化氫等酸性氣體,在壓縮機三四段之間,被8%的熱堿液循環吸收而洗掉。若硫含量介于0.1%~0.5%,則先用一乙醇胺溶液除去90%的酸性氣體,所余部分再用堿洗。若硫含量大于0.5%,則先回收硫磺較為經濟。一氧化碳的脫除一般采用甲烷化法。
除炔烴 同碳數的炔烴與烯烴不能用普通的精餾方法分離。在精餾分離前,可先用丙酮或二甲基甲酰胺,Ν-甲基吡咯烷酮等溶劑將炔烴(主要是乙炔)選擇吸收。但目前絕大部分生產裝置是采用催化加氫的方法,將炔烴轉化為同碳數的烯烴或烷烴。加氫普遍使用固定床反應器和鈀催化劑(見金屬催化劑),所需的氫氣取自本裝置中甲烷化后的氫-甲烷混合氣體。
烴分離 裂解氣在7~8個串聯和并聯的精餾塔中,根據沸點的不同,在加壓下最終分離出氫-甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、碳四餾分、碳五餾分和裂解汽油等產品。分離程序視分離流程的不同而異。精餾塔的壓力是可選擇的,混合物的泡點隨壓力的增加而升高,增大壓力,可使塔頂冷卻費用降低,塔的單位截面積處理量增大;但相對揮發度隨之減小,從而導致回流比的增大;同時,會因塔釜溫度升高而可能生成聚合物。
甲烷與乙烯的分離就沸點而論并不困難。但由于含有大量的氫而不得不采取低溫,致使這里成為消耗能量最大的部分。聚合級的乙烯純度要求極高,且由于催化加氫帶入甲烷,需要第二次脫除。另外,乙烯與乙烷的分離、丙烯與丙烷的分離也是十分重要的,因為它們的相對揮發度都相當小,分離時回流比大(前者為3.5~4.5,后者高達20),分離效果直接影響最終產品的純度。
制冷 年產 450kt乙烯的深冷分離裝置制冷總動力消耗為30000~40000kW,可見制冷系統在深冷分離過程中的重要性。目前廣泛采用以丙烯、乙烯為制冷劑串級制冷(見彩圖)。高于-40℃用蒸發液體丙烯來冷卻,乙烯制冷劑則最低可用于-100℃。為了減小冷卻溫差,每種制冷劑各分三四段壓力下蒸發。蒸發后的氣體進入透平壓縮機相應的段間進行壓縮。丙烯最終以水冷卻,乙烯則用蒸發丙烯來冷卻,兩者都是液化后循環使用。
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