[實(shí)用新型]用于分壁精餾塔的氣體分配裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520817730.0
• 申請(qǐng)日: 2015-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN205145640U
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭艷姿;陳亮;王清立;張鴻翔;蔡立鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): B01D3/14
• 分類號(hào): B01D3/14;B01D3/32;B01D3/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于分壁精餾塔的氣體分配裝置。

背景技術(shù)

精餾是石油化工生產(chǎn)中最成熟、應(yīng)用最廣泛的一種分離技術(shù)，但精餾過程能耗巨大， 據(jù)估計(jì)，化工過程中40～70％的能耗用于分離，而精餾能耗占其中的95％。為了降低精餾過 程的能耗，國內(nèi)外的研究者都進(jìn)行了廣泛的研究，目前已開發(fā)了多種精餾節(jié)能技術(shù)，包括 使用中間冷凝器和中間再沸器的中間換熱技術(shù)、熱泵精餾技術(shù)、多效精餾技術(shù)，以及熱集 成技術(shù)等等，分壁精餾塔技術(shù)正是在這樣的背景下提出的一種精餾節(jié)能技術(shù)。

分壁精餾技術(shù)是通過在一座精餾塔內(nèi)安裝一塊或多塊一定長度的垂直隔板或帶傾斜 角度的隔板，采用一套汽化冷凝系統(tǒng)，同時(shí)分離得到三種或三種以上的產(chǎn)品。由于僅有一 套汽化冷凝系統(tǒng)，并且避免了采用多塔精餾時(shí)中間組分的再混合，如果忽略隔板兩側(cè)的熱 傳遞，分壁精餾塔在熱力學(xué)上等效于Petlyuk完全熱耦和精餾塔，因此，分壁精餾技術(shù)比 傳統(tǒng)的精餾技術(shù)節(jié)約投資20～30％，能耗降低20～40％。

常規(guī)的分壁精餾塔中，隔板位于塔的中部，將塔分為上段公共精餾段、下段公共提餾 段，以及由隔板隔開的進(jìn)料段和側(cè)線產(chǎn)品段四個(gè)部分，也即相當(dāng)于將精餾塔分成了預(yù)分餾 塔和主塔。以三組分分離為例，原料從分壁塔的進(jìn)料段進(jìn)入，在進(jìn)料段實(shí)現(xiàn)預(yù)分離，一部 分中間組分隨輕組分由隔板的上端進(jìn)入公共精餾段，另一部分中間組分隨重組分由隔板的 下端進(jìn)入公共提餾段；輕組分在公共精餾段進(jìn)行提濃，并從塔頂采出；重組分在公共提餾 段進(jìn)行提濃，并從塔釜采出；中間組分則通過公共精餾段和公共提餾段的分離后進(jìn)入隔板 的另一側(cè)實(shí)現(xiàn)富集，并從側(cè)線產(chǎn)品段采出。類似于普通精餾塔中氣、液兩相的接觸狀況直 接影響了精餾塔的分離效率，分壁精餾塔隔板兩側(cè)的氣、液相接觸狀況也直接影響了待分 離組分的預(yù)分離效果以及主塔的分離效果，因此，影響分壁精餾塔產(chǎn)品純度和能耗的一個(gè) 關(guān)鍵因素就是隔板兩側(cè)的氣、液相分配情況，合適的氣、液體分配值不僅可以顯著降低塔 的能耗、提高產(chǎn)品純度，還有利于實(shí)現(xiàn)分壁精餾的穩(wěn)定運(yùn)行。

目前，隔板兩側(cè)的液體分配方法有多種，包括通過將公共精餾段的液體先采集至塔外， 分配后再輸送回隔板兩側(cè)，或者增加隔板兩側(cè)的旁路，通過調(diào)節(jié)各個(gè)旁路調(diào)節(jié)閥的開度控 制隔板兩側(cè)液體的流入量；而隔板兩側(cè)的氣體通常是自由分配，分配的比值則由分壁精餾 塔內(nèi)構(gòu)件和塔內(nèi)操作條件決定，這種自由分配氣體的方式要求有精確的塔內(nèi)件及結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)，往往使塔不能處于最優(yōu)的操作狀況，同時(shí)結(jié)構(gòu)的固定也限制了分壁精餾塔的分離物系 及原料組成，大大影響了其應(yīng)用范圍。因此，開發(fā)有效的、靈活的氣體分配裝置，使分壁 精餾塔隔板兩側(cè)的上升氣量按需調(diào)節(jié)具有非常重要的意義。

目前，有關(guān)分壁精餾塔隔板兩側(cè)氣體分配方法的公開專利較少。US20120103013A1 介紹了一種控制分壁精餾塔中隔板兩側(cè)上升氣量的方法，該法將進(jìn)入隔板兩側(cè)的氣體分別 引至塔外的旁路管道，通過旁路管道上的閥門進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，然后使氣體再分別返回隔板 兩側(cè)。該法中旁路管道帶有多處彎頭以及閥門，氣體的流動(dòng)阻力大；并且當(dāng)旁路管道流動(dòng) 阻力過大時(shí)，隔板下部的空腔內(nèi)會(huì)出現(xiàn)憋壓，導(dǎo)致降液管中液體不能流下，使塔板形成積 液。CN102872609A介紹了一種分壁精餾塔，該法在隔板底部兩側(cè)各設(shè)置一套氣體分配器 和一個(gè)壓差計(jì)，通過壓差計(jì)測(cè)定隔板底部兩側(cè)的氣體流量，并將信息反饋給電腦控制系統(tǒng)， 由電腦控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的氣體流量分配比來調(diào)整氣體分配器。該法中氣體分配器沒 有將流入分配器的氣、液兩相分開，上端下降液體會(huì)影響氣體流量的調(diào)節(jié)；并且塔板上波 動(dòng)的液體及漏液等情況都會(huì)影響壓差計(jì)對(duì)于隔板兩側(cè)氣體流量的測(cè)量，因此很難準(zhǔn)確調(diào)節(jié) 隔板兩側(cè)的氣體流量。CN103691144A介紹了一種用于隔板塔中的氣體調(diào)配裝置，該法在 隔板底部兩側(cè)各設(shè)置一套方形閥片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，將流量檢測(cè)裝置測(cè)得的流量信號(hào)傳送給控制 器，由控制器控制電機(jī)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)方形閥片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)進(jìn)氣通道內(nèi) 的氣體流量。該法中的氣體調(diào)配裝置所占體積大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型涉及一種用于分壁精餾塔的氣體分配裝置。

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是以往分壁精餾塔隔板兩側(cè)氣體流量調(diào)配困難以及 氣體分布不均勻的問題，提供一種新的用于分壁精餾塔的氣體分配裝置，該氣體分配裝置 具有靈活、精確調(diào)節(jié)和分配分壁精餾塔隔板兩側(cè)氣體流量的特點(diǎn)。