1、第 1 页共 7 页钟祥市金鹰能源科技有限公司年产 24 万吨合成氨项目半脱塔、变脱塔填料拟定方案一、 填料规格型号的选定：贵公司本次 24 万吨合成氨项目的招标内容，其中涉及到半水煤气脱硫塔、变换气脱硫塔的填料，根据我公司多年从事化工塔填料生产的经验和在全国各地合成氨生产厂家的实践情况，特推荐贵公司本次项目的半水煤气脱硫塔和变换气脱硫塔的填料选用我公司的专利产品一次性注塑规整填料。二、 不锈钢三角形正波规整填料、一次性注塑规整填料的介绍：填料塔是一种传统的气液传质设备，多年来得到普遍的使用。由于填料结构的不断改进，其应用越来越广泛。填料主要有两大类：散堆填料和规整填料。散堆填料有：拉西环、鲍
2、尔环、阶梯环、矩鞍环、海尔环、泰勒花环等。规整填料目前使用的有：板波纹填料、丝网波纹填料等。根据不同工艺要求采用不同比表面积及较为适用的填料。近年来，为了更好地节能降耗，提高经济效益，许多化肥企业采用劣质煤资源的比例越来越大，这样从经济效益上讲是十分显著的。但是大部分劣质煤的硫含量较高，给生产工艺带来了一些问题。如硫含量高的气体在脱硫工段，要比以往采用优质煤脱出更多的硫，大大增加了脱硫溶液中的悬浮硫含量。在这样恶劣的工艺状况下，使用散堆填料和板波纹规整填料均会造成堵塞。系统阻力增大，气液偏流，脱硫效率降低，严重时要停车进行扒塔清洗处理。为了防止堵塞，一些中型氮肥厂和焦化厂的脱硫塔采用木格子填料
3、，由第 2 页共 7 页于木板较厚，比表面积小，空隙率小，传质效果不理想。加上木格子表面粗糙硫膏容易沉积在填料表面造成堵塔。使塔内气液分布不均，产生偏流，致使系统阻力不断上升，出口 H2S 超标，严重影响系统的正常稳定生产。近年某单位为了适应市场需求开发出塑料格栅填料，曾得到了有关专家和用户的认可，在一些厂家使用。由于加工制作工艺上的缺陷，其不足之处不断显现。 （1）由于需要提高脱硫效率，就要增加填料的比表面积，为了保证基本的强度，塑料板片的厚度不能小于 4mm，增加比表面积，就要增加板片密度， 这样就大大占用塔内的有效空间，降低塔的有效空间利用率。如不增加板片密度，脱硫效率就得不到保证。 （
4、2）由于塑料板片是用套管和螺栓固定，总体上是点接触。加上其单位体积质量较重，一般200300kg/M 3，填料在塔内一般每段高度约为 5000mm-6000mm。这样大的重力加之结构不稳定，容易造成下部填料不堪重负而垮塌。塑料格栅填料垮塌后，就好比我们住房墙上的百叶窗关闭，导致塔内气体不能流通，只有停车处理。现实中已有多个厂家出现过这样的事故，给化肥生产企业造成巨大的经济损失。为了更好地适应当前市场需求，本公司工程技术人员设计开发出三角形正波规整填料，该填料吸收了老式板波纹填料和塑料格栅的共同优点，其比表面积大、重量轻（相当塑料格栅填料重量的三分之一） 、气液通量大、分布均匀、接触充分、不堵塞
5、、不变形。适用于工艺环境恶劣，溶液粘度大，气液流体中杂质较多，容易造成堵塞的塔器。如造气洗气塔、脱硫塔、变脱塔、等化工生产塔器，其应用范围越来越广。现将三角形正波规整填料与其它类型的填料从造价和使用效果上进行定第 3 页共 7 页性比较论述：1、该填料与金属散装填料相比：该填料材质为不锈钢，厚 0.2mm，如用不锈钢材质制作散堆填料，厚度一般为 0.81.0mm。同样的比表面积，造价是该填料的几倍。即使用普通碳钢制作，也比三角形正波填料造价高。使用效果上散堆填料要略好一些，但阻力要高几倍，而且容易出现堵塞。2、该填料与老式板波纹填料相比：材质基本相同，用料基本相同，同样比表面积造价基本相同。从
6、使用效果上看，使用初期由于填料内比较干净没有堵塞，气液流体分布均匀，使用效果几乎相同，甚至老式板波纹填料因波纹呈 45和 30斜度，气液接触好一些，效果可能比正波填料略好些。但是随着使用时间延长，一般 16 个月，由于工艺环境影响，老式板波纹填料上逐渐沉积硫膏等污物出现堵塞，从而导致气液体偏流，大大降低脱硫效率，增大系统阻力，造成罗茨风机电流跑高，使电耗增大。三角形正波规整填料由于板片全部为垂直向下，不会出现堵塞现象。脱硫效率始终保持较高水平，能保证生产长周期安全稳定运行。有人曾指出，老式板波纹填料因其波纹有斜度，气体与液体在塔内接触的时间要长，所以效果要好，这是没有道理的。除了前面我们提到的
7、因气液接触更好一些外，气体与液体在塔内经过的时间是一样长。因为相同体积的气体从进塔到出塔所用的时间只是与塔径、塔高、压力、温度、填料所占有效空间等因素有关，而与填料的结构形式是没有关系的。这可由气态标准方程得到证明。3、该填料与现行有些企业使用的塑料格栅填料相比：相同的比表面积，塑料格栅填料为了保证比较足够的强度，塑料片厚度不得小于 4mm，其造价第 4 页共 7 页比不锈钢三角形正波规整填料还要高（板片厚 0.2mm） ，而且由于塑料格栅填料板片厚,在塔内所占的有效空间体积比三角形正波规整填料要大 20 倍以上,在相同塔径时，气液的有效通道截面减小,气液在塔内的停留时间减少，生产能力也相应降
8、低。因此该填料与相同比表面积塑料格栅填料相比，造价低，使用效果更好。4、该填料与塑料材质的散堆填料（鲍尔环、阶梯环等）相比：塑料散堆填料的造价确是比较低，但是由于散堆填料是不规则的乱堆，气液在塔内的流向通道不固定，因此阻力较大，加之塑料散堆填料堆积较高后，容易挤压变形，而且在工艺环境比较恶劣的情况下，溶液含杂质较多时很容易造成堵塞，堵塞严重时要停车扒塔清洗处理，影响生产的长周期稳定运行。而三角形正波规整填料，由于其结构是板片全部垂直向下，抗压能力要强得多，故系统阻力小，防堵性能强，其投资要高，但是可以保证生产长周期安全稳定进行。虽然一次性投资较大些，但是，安全、稳定、长周期运行，给企业创造的经
9、济效益是非常大的，是十分划算的一项投资。2010 年以来，我公司投资千万元开发新产品，并对三角形正波规整填料进行更新换代，生产专利产品一次性注塑规整填料，品种有三角形、六边形等，各种规格型号齐全，适用不同工艺环境下的选用。除具有三角形正波规整填料的全部优点外，还具有整体结构更牢固，抗压强度更高的显著优势，每平方米的耐压力达 13 吨以上。如使用时间太长，万一出现堵塞，可以进行清洗，毫无损耗的重复使用，仍然能达到全新填料的使用效果。由于该填料的材质是增强型聚丙烯，使用寿命可达 8 年以上。三角形正波规整填料，从 2005 年申报国家专利开始投入使用，现已在第 5 页共 7 页全国几十家化肥厂得到
10、了广泛的应用，均取得了满意的效果。2011 年初，一次性注塑规整填料投入生产，已在湖北三宁、宜昌田田、当阳华强、河北晋煤冀州银海公司等厂家投入使用，取得了很好的效果。关于选用何种材质的填料。我们推荐：在使用工况温度较高时（如造气洗气塔）选用不锈钢三角形正波规整填料；在使用工况温度较低时（半脱塔、变脱塔）选用一次性注塑规整填料。一次性注塑规整填料的特性参数填料型号比表面积(m2/m3)孔隙率（%）板片厚度（mm）理论重量(kg)材 质90m2/m3三角形 90 90.1 2.2 892 增强 PP120m2/m3三角形120 86.8 2.2 1082 增强 PP120m2/m3六边形120 8
11、6.8 2.2 1082 增强 PP150m2/m3六边形150 83.5 2.2 1382 增强 PP 三、半水煤气脱硫塔的填料选型及布置：(两台塔，塔径 DN=6000)根据贵公司招标文件技术条件所列的设备及工艺要求，该塔填料共分四段装填，每段高度为 5040mm(每层高 80mm，63 层)。拟选用我公司的一次性注塑规整填料，其型号和布置为（从下往上）：第一段第三段选用型号比表面积为 90m2/m3 的（三角形）一次性注塑规整填料；第四段选用型号比表面积为 120m2/m3 的（六边形）一次性注塑规整填料。每台塔的分型号第 6 页共 7 页填料数量为：、90m 2/m3（三角形）一次性注
12、塑规整填料共三段其立方数为：142.4m 3/每层3 层427.2m 3；、120m 2/m3（六边形）一次性注塑规整填料共一段其立方数为：142.4m 3。两台塔分型号填料数量共为：、90m 2/m3（三角形）一次性注塑规整填料共三段其立方数为：427.2 m32854.4 m3；、120m 2/m3（六边形）一次性注塑规整填料共一段其立方数为：142.4m 32=284.8 m3。两塔填料总量为： 8544m3284.8 m3=1139.2 m3。四、 变换气脱硫塔的填料选型及布置：(两台塔，塔径 DN=3000)根据贵公司招标文件技术条件所列的设备及工艺要求，该塔填料共分三段装填，每段高
13、度 5040mm(每层高 80mm，63 层)。拟选用我公司的一次性注塑规整填料，其型号和布置为（从下往上）：第一段选用型号比表面积为120m2/m3 的（三角形）一次性注塑规整填料；第二段选用型号比表面积为120m2/m3 的（六边形）一次性注塑规整填料；第三段选用型号比表面积为150m2/m3 的（六边形）一次性注塑规整填料。以上三种型号填料的立方数均为 35.6m3；两台塔三种型号填料的立方数均为 71.2m3；两塔填料总量为：213.6m3。以上四台塔分型号填料立方数：、90m 2/m3（三角形）：854.4m3；、120m 2/m3（三角形）：71.2m 3；、120m 2/m3（六边形）：356 m3； 、150m 2/m3（六边形）：71.2 m3。四台塔填料总立方数；1352.8 m3。五、 报价及投资概算：序号 填料型号 数量 单价（元） 总价（元） 备 注第 7 页共 7 页（m 3）1 90m2/m3三角形 854.4 2700 23068802 120m2/m3三角形 71.2 3600 2563203 120m2/m3六边形 356 3600 12816004 150m2/m3六边形 71.2 4500 320400合 计 1352.8 4165200荆州市金威石化配件有限公司2011 年 8 月 18 日
