微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于能源環(huán)境工程領(lǐng)域，涉及一種微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成方法，具體地說，涉及一種將微型水力旋流器內(nèi)置于塔器內(nèi)并通過重力沉降、界位控制等輔助方式實現(xiàn)排液的方法，以及實施該方法所用的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國煉油能力突飛猛進(jìn)，煉油規(guī)模早早躍居世界第二。同時，隨著多年規(guī)?；?、一體化和集約化的發(fā)展，我國煉油工業(yè)的腳步也逐漸從做大走向做強。目前，中石化、中石油已分別成為世界第二和世界第五大煉油公司，旗下的一些煉廠也已躋身世界級規(guī)模之列，中石油已形成八大千萬噸級煉油生產(chǎn)基地，中石化也已初步形成環(huán)渤海灣、長江三角洲和珠江三角洲三大煉廠集群11個千萬噸級煉油生產(chǎn)基地，中海油的煉油能力也接近3000萬噸/年。
[0003]隨著一批新建、改擴(kuò)建煉油工程的建成投產(chǎn)，我國煉廠的平均規(guī)模繼續(xù)上升，裝置的大型化程度繼續(xù)提高。目前國內(nèi)500萬噸/年以上規(guī)模的煉廠已有40余座，合計煉油產(chǎn)能占全國煉油總產(chǎn)能的近40%。值得注意的是，國有大型石油公司在擴(kuò)大煉油產(chǎn)能，地方煉廠也在不斷改擴(kuò)建煉油裝置，擴(kuò)大煉油規(guī)模。
[0004]大型煉油廠必須以裝置大型化為基礎(chǔ)，隨著煉廠大型或超大型化，世界上出現(xiàn)了一些大型煉油裝置。目前，隨著全球煉油工業(yè)布局的調(diào)整，隨著工藝技術(shù)、工程技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國煉油與石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和世界煉化產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢同步，即向煉化一體化、基地化和提高產(chǎn)業(yè)集中度的方向發(fā)展。在此背景下，如何利用國內(nèi)外各種先進(jìn)技術(shù)精簡化工裝置的規(guī)模，利于操作，而且降低工程實施難度，成為了行業(yè)內(nèi)面臨的共性難題，因此作為技術(shù)含金量較高的塔內(nèi)件行業(yè)得到了迅猛發(fā)展；化工和化肥行業(yè)的高速發(fā)展和技術(shù)改造，進(jìn)一步擴(kuò)大了塔內(nèi)件的市場需求；環(huán)境保護(hù)的壓力和低碳經(jīng)濟(jì)的倡導(dǎo)，對塔內(nèi)件行業(yè)提出了更高的要求。這些行業(yè)的發(fā)展，不僅擴(kuò)大了塔內(nèi)件行業(yè)的發(fā)展規(guī)模，還帶動了塔內(nèi)件行業(yè)技術(shù)的提升。最近二十年，國內(nèi)塔內(nèi)件行業(yè)的技術(shù)和設(shè)計水平不斷提高，不僅新的塔內(nèi)件設(shè)備不斷涌現(xiàn)，更重要的是，設(shè)計水平的提高使國內(nèi)塔內(nèi)件行業(yè)的技術(shù)含量不斷提高，為相關(guān)行業(yè)創(chuàng)造的價值也越來越大。
[0005]塔內(nèi)件行業(yè)的長足發(fā)展為從事非均相旋流分離行業(yè)的同仁們提供了思路，作為化工過程中減排降耗的重要一環(huán)的旋流分離器，通常以單體設(shè)備的形式存在，其不可避免地存在著占地面積大、體積龐大、耗材多等諸多弊病，因此將旋流器這一常規(guī)化工裝備以塔內(nèi)件形式內(nèi)置于各類塔器內(nèi)成為了化工規(guī)模集約化發(fā)展的必由之路。這其中微型旋風(fēng)分離器的塔頂內(nèi)置已經(jīng)初見端倪。
[0006]例如，中國專利申請200910045838.1公開了一種循環(huán)氫脫硫塔的塔頂旋流凈化方法，該方法包括在循環(huán)氫脫硫塔塔頂設(shè)置旋流器以從含硫旋流器混合氣中旋流脫除吸收液組分的方法，但是該方法提及的僅僅是氣液旋流分離器的塔頂內(nèi)置問題，并未涉及水力旋流器。
[0007]又例如，中國專利申請00217613.0公開了一種液-液分離旋流器，該旋流器在殼體內(nèi)設(shè)置了一個或多個設(shè)有錐度的旋流管，可用于含油污水、含硫污水等分離，但是該裝置提及的僅僅是液-液分離旋流器的單體設(shè)備，未曾提及將水力旋流器內(nèi)置于塔器內(nèi)部的思路。
[0008]綜上所述，目前在各化工裝置內(nèi)急需一種微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成技術(shù)來填補國內(nèi)該領(lǐng)域的技術(shù)空白，其不僅需要在塔器內(nèi)就實現(xiàn)液態(tài)混合物的輕-重兩相高效分離，以節(jié)約設(shè)備占地面積和耗材量，還需要有操作便捷的輔助手段來實現(xiàn)手動或自動排液?？梢灶A(yù)見的是該技術(shù)的研發(fā)成功勢必會推進(jìn)已經(jīng)相當(dāng)成熟的水力旋流器在化工領(lǐng)域更為廣泛的運用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供了一種新穎的微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成方法與裝置，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0010]一方面，本發(fā)明提供了一種微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成方法，該方法包括以下步驟:
[0011](a)對進(jìn)入塔器頂部的液態(tài)混合物進(jìn)行微旋流分離，得到的連續(xù)相即輕相進(jìn)入塔器的上密閉腔體并去往后續(xù)裝置，得到的分散相即重相進(jìn)入塔器的下密閉腔體；
[0012](b)對進(jìn)入塔器的下密閉腔體的重相進(jìn)行重力沉降，并將析出的重相間歇外排；以及
[0013](c)將重力沉降中析出的輕相輸送至塔器的上密閉腔體，并進(jìn)而去往后續(xù)裝置。
[0014]在一個優(yōu)選的實施方式中，在步驟(b)中，通過監(jiān)測重力沉降中析出的輕、重兩相的界位情況采用手動或自動方式實現(xiàn)重相的間歇外排。
[0015]在另一個優(yōu)選的實施方式中，在步驟(C)中，通過空心拉桿將重力沉降中析出的輕相輸送至塔器的上密閉腔體。
[0016]在另一個優(yōu)選的實施方式中，經(jīng)各個步驟處理后，外排的輕相和重相的壓力降均不超過0.2MPa。
[0017]在另一個優(yōu)選的實施方式中，經(jīng)步驟(a)中的微旋流分離處理后，當(dāng)液態(tài)混合物中重相含量不大于1500mg/L時，出口輕相中的重相含量為痕跡，當(dāng)液態(tài)混合物中重相含量大于1500mg/L時，出口輕相中的重相含量低于初始含量的5重量％。
[0018]在另一個優(yōu)選的實施方式中，經(jīng)步驟(b)的重力沉降與間歇外排后，外排的重相中的輕相含量為痕跡。
[0019]在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述手動方式實現(xiàn)重相的間歇外排是通過人工監(jiān)測界位計刻度來控制開關(guān)閥的開啟和關(guān)閉，所述自動方式實現(xiàn)重相的間歇外排是將界位變送器信號輸送至界位控制器，利用該界位控制器自動控制開關(guān)閥的開啟和關(guān)閉。
[0020]另一方面，本發(fā)明提供了一種微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成裝置，該裝置包括:
[0021]位于塔器內(nèi)的、用于形成上密閉腔體的上隔板和上筒節(jié)，該上隔板用于安裝固定微型水力旋流器；
[0022]位于塔器內(nèi)的、用于對進(jìn)入塔器頂部的液態(tài)混合物進(jìn)行微旋流分離的微型水力旋流器；
[0023]位于塔器內(nèi)的、用于形成下密閉腔體的下筒節(jié)和下隔板，該下隔板用于安裝固定微型水力旋流器。
[0024]在一個優(yōu)選的實施方式中，該裝置還包括:
[0025]位于塔器內(nèi)的、呈周向均布的空心拉桿，其不僅用于懸掛下密閉腔體，還用于將下密閉腔體中的浮游輕相導(dǎo)入上密閉腔體。
【附圖說明】
[0026]根據(jù)結(jié)合附圖進(jìn)行的如下詳細(xì)說明，本發(fā)明的目的和特征將變得更加明顯，附圖中:
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成工藝流程圖，其中采用手動方式實現(xiàn)重相的間歇外排。
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成工藝流程圖，其中采用自動方式實現(xiàn)重相的間歇外排。
【具體實施方式】
[0029]本申請的發(fā)明人在經(jīng)過了廣泛而深入的研宄之后發(fā)現(xiàn)，目前化工行業(yè)內(nèi)的水力旋流器基本均以單體設(shè)備形式存在，這在目前化工裝置向集約化高科技化的發(fā)展形勢下顯然是落伍的，因此，采取將微型水力旋流器內(nèi)置于塔器內(nèi)并通過重力沉降、界位控制等輔助方式實現(xiàn)排液的工藝，可以在塔器內(nèi)就實現(xiàn)了液態(tài)混合物的輕-重兩相高效分離，操作便捷，還節(jié)省了因形成外置罐體多消耗的占地面積和鋼材用量，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。基于上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明得以完成。
[0030]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思如下:
[0031]對進(jìn)入塔器頂部的液態(tài)混合物進(jìn)行微旋流分離，連續(xù)相即輕相進(jìn)入上密閉腔體并去往后續(xù)裝置，分散相即重相進(jìn)入下密閉腔體；
[0032]對進(jìn)入下密閉腔體的重相進(jìn)行重力沉降，通過監(jiān)測輕、重兩相界位情況采用手動或自動方式實現(xiàn)重相的間歇外排；
[0033]將重力沉降中析出的輕相通過空心拉桿輸送至上密閉腔體，并進(jìn)而去往后續(xù)裝置。
[0034]在本發(fā)明的第一方面，提供了一種微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成方法，該方法包括:
[0035](a)對進(jìn)入塔器頂部的液態(tài)混合物進(jìn)行微旋流分離，連續(xù)相即輕相進(jìn)入上密閉腔體并去往后續(xù)裝置，分散相即重相進(jìn)入下密閉腔體；
[0036](b)對進(jìn)入下密閉腔體的重相進(jìn)行重力沉降，通過監(jiān)測輕、重兩相界位情況采用手動或自動方式實現(xiàn)重相的間歇外排；
[0037](c)將重力沉降中析出的輕相通過空心拉桿輸送至上密閉腔體，并進(jìn)而去往后續(xù)
目.ο
[0038]在本發(fā)明中，所述液態(tài)混合物是連續(xù)相為輕相、分散相為重相的混合物體系，采用微旋流分離、重力沉降與界位控制組合方法實現(xiàn)對該混合物體系的分離凈化。
[0039]在本發(fā)明中，經(jīng)上述各步驟處理后，外排的輕相和重相的壓力降均不超過0.2MPa。
[0040]在本發(fā)明中，經(jīng)所述步驟(a)的微旋流分離處理后，當(dāng)液態(tài)混合物中重相含量不大于1500mg/L時，出口輕相中重相含量僅為痕跡，當(dāng)液態(tài)混合物中重相含量大于1500mg/L時，出口輕相中重相含量低于初始含量的5重量％。
[0041]在本發(fā)明中，經(jīng)所述步驟(b)的重力沉降與界位控制排液后，外排重相中輕相含量為痕跡。
[0042]在本發(fā)明中，所述手動方式實現(xiàn)重相的間歇外排是通過人工監(jiān)測界位計刻度來控制開關(guān)閥的開啟和關(guān)閉，所述自動方式實現(xiàn)重相的間歇外排是將界位變送器信號輸送至界位控制器，利用該界位控制器自動控制開關(guān)閥的開啟和關(guān)閉。
[0043]在本發(fā)明的第二方面，提供了一種微型水力旋流器在塔器內(nèi)的集成裝置，該裝置包括:
[0044]位于塔器內(nèi)的、用于形成塔器的下密閉腔體的下筒節(jié)和下隔板，該下隔板還用于安裝固定若干根微型水力旋