一種分餾塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了石油煉制行業(yè)的一種用于油品分離的分餾塔，以解決現(xiàn)有分餾塔因分餾段填料的高度較高而使分餾塔的高度偏高、材料消耗多、全塔壓降偏高以及洗滌部分所設槽式液體分布器的水平度要求高、安裝復雜等問題。本實用新型在進料部分設有氣體分布器(1)。分餾部分設有3～4個分餾段，每個分餾段自上而下設有液體分布器、分餾段填料(5)和集油箱(6)；液體分布器為設有單向噴頭(8)的噴淋式液體分布器(3)，分餾段填料的高度為600～1000毫米。洗滌部分僅設置設有單向噴頭或雙向噴頭的噴淋式液體分布器。本實用新型主要用作石油煉制行業(yè)的減壓分餾塔、常壓分餾塔、催化裂化分餾塔或焦化分餾塔等。
【專利說明】一種分溜塔
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油煉制行業(yè)的一種用于油品分離的分餾塔。
【背景技術】
[0002]目前石油煉制行業(yè)常用的用于油品分離的分餾塔(例如減壓分餾塔)，包括筒體和塔內(nèi)件，自下而上分為進料部分、洗滌部分、分餾部分。進料部分設有氣體分布器，洗滌部分設有槽式液體分布器和位于槽式液體分布器下方的洗滌段填料(一般為波紋板填料)。分餾部分設有多個(通常為3?4個)分餾段，每個分餾段自上而下設有液體分布器(通常為槽式或噴淋式液體分布器)、分餾段填料和集油箱。所述分餾塔存在的主要問題是:(I)每個分餾段中分餾段填料的高度較高(一般在2米以上)，使分餾塔的高度偏高，造成分餾塔的材料消耗多、投資偏大，還使分餾塔的全塔壓降偏高。(2)洗滌部分所設槽式液體分布器的水平度要求高、安裝復雜、占用的空間高度高而且材料消耗多。設置洗滌段填料增加了材料消耗以及安裝洗滌段填料的工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種分餾塔，以解決現(xiàn)有分餾塔因分餾段填料的高度較高而使分餾塔的高度偏高、材料消耗多、全塔壓降偏高以及洗滌部分所設槽式液體分布器的水平度要求高、安裝復雜等問題。
[0004]為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是:一種分餾塔，包括筒體和塔內(nèi)件，自下而上分為進料部分、洗滌部分、分餾部分，進料部分設有氣體分布器，分餾部分設有3?4個分餾段，每個分餾段自上而下設有液體分布器、分餾段填料和集油箱，其特征在于:每個分餾段所設的液體分布器為設有單向噴頭的噴淋式液體分布器，分餾段填料的高度為600?1000暈米,洗漆部分僅設置設有單向噴頭或雙向噴頭的噴淋式液體分布器。
[0005]本實用新型主要用作石油煉制行業(yè)的減壓分餾塔、常壓分餾塔、催化裂化分餾塔或焦化分餾塔等。與現(xiàn)有技術相比，采用本實用新型具有如下的有益效果:(I)分餾部分的每個分餾段所設的分餾段填料的高度為600?1000毫米，僅大約為現(xiàn)有分餾塔分餾段填料高度的三分之一至二分之一。這就使分餾塔的高度比較低，并且材料消耗較少、投資較低；全塔壓降也較低，有利于減少能耗。(2)洗滌部分僅設置設有單向噴頭或雙向噴頭的噴淋式液體分布器，不設置洗滌段填料；這樣就沒有槽式液體分布器存在的問題，也沒有洗滌段填料的材料消耗及其安裝方面的問題。
[0006]本實用新型用作減壓分餾塔時，可以降低煉油行業(yè)中規(guī)定的減壓分餾塔塔底減壓渣油中輕組分(如小于500°C餾分或小于538°C餾分)的含量、提高拔出率、實現(xiàn)油品組合的最大效益。在加工高硫高酸原油時，對減壓分餾塔筒體和塔內(nèi)件材料的防腐蝕性能要求極為苛刻，材料價格昂貴。采用本實用新型的方案，可以減少減壓分餾塔的材料消耗、大幅減少投資、有效地降低成本。
[0007]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。附圖和【具體實施方式】并不限制本實用新型要求保護的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的一種分餾塔的結構示意圖。
[0009]圖2是本實用新型的另一種分餾塔的結構示意圖。
[0010]圖3是本實用新型使用的一種噴淋式液體分布器的俯視圖。
[0011]圖4是設于噴淋式液體分布器上的一種單向噴頭的結構示意圖。
[0012]圖5是設于噴淋式液體分布器上的一種雙向噴頭的結構示意圖。
[0013]圖6是圖1和圖2中集油箱的放大詳圖。
[0014]圖1至圖6中，相同附圖標記表示相同的技術特征。
【具體實施方式】
[0015]參見圖1，本實用新型的一種分餾塔，包括筒體10和塔內(nèi)件，自下而上分為進料部分、洗滌部分、分餾部分。進料部分設有氣體分布器1，氣體分布器I使用常用的氣體分布器，如雙列葉片式、切向式等。分餾部分設有3?4個分餾段(圖1所示的是設有3個分餾段)，每個分餾段自上而下設有液體分布器、分餾段填料5和集油箱6。分餾塔的頂部設有氣體出口管11，底部設有塔底漿液抽出管4。分餾塔的塔內(nèi)件，指的是氣體分布器1、液體分布器、集油箱6、分餾段填料5等。
[0016]本實用新型，每個分餾段所設的液體分布器為設有單向噴頭8的噴淋式液體分布器3，分餾段填料5的高度h為600?1000毫米。分餾段填料5為現(xiàn)有常用的規(guī)整填料(例如Mellapak規(guī)整填料)；安裝時需要使用支撐件、壓條等，詳細說明及附圖省略。分餾段所設的噴淋式液體分布器3最好是使用CN201454359U所述的液體噴淋分布設備。參見圖3(圖3相當于圖1和圖2所示分餾段所設噴淋式液體分布器3的俯視圖順時針旋轉90度而得到的視圖)，它包括進料主管31、分布支管32和液體噴頭。分布支管32與進料主管31連接，液體噴頭與分布支管32和進料主管31連接。所設的液體噴頭即為單向噴頭8。參見圖4，該單向噴頭8設有噴頭堵頭84、噴頭腔體82、進料直管81和噴出孔83。噴頭腔體82為雙拋物線形、圓柱形或倒錐形，噴出孔83呈喇叭廣角形。所述的雙拋物線形噴頭腔體82 (如圖4所示)，是指噴頭腔體82為拋物線以噴頭腔體82的軸心線為旋轉軸旋轉所圍成的拋物線旋轉體形，其側壁在通過噴頭腔體82軸心線的垂直平面上的形狀為兩條拋物線。所述的倒錐形噴頭腔體82，是指噴頭腔體82為倒置的截頭圓錐形。對于非圓柱形的噴頭腔體82，其直徑是指最小處的直徑。參見圖4，進料直管81位于噴頭腔體82 —側并與噴頭腔體82連通，其軸線與噴頭腔體82的軸線垂直。單向噴頭8之間的排列方式為三角形排列或菱形排列。所述單向噴頭8的噴淋面積大(可達1.5?2平方米)、均布效果好；與其性能相近的其它單向液體噴頭也可以使用。上述液體噴淋分布設備(包括單向噴頭8)結構和操作過程的說明，詳見CN201454359U。每個分餾段所設的噴淋式液體分布器3可以根據(jù)噴淋液體33的流量和分餾塔筒體10的橫截面積，調(diào)整單向噴頭8的數(shù)量、尺寸大小，使噴淋出的液體能夠將相應噴淋式液體分布器3所處位置的分餾塔筒體10的水平截面覆蓋。
[0017]分餾段所設的集油箱6可以使用現(xiàn)有的集油箱(例如圓筒式集油箱)，最好是使用CN202642532U所述的集液箱。參見圖6，集油箱6主要設有上部分支集液槽61、中部分支集液槽62和底部匯總集液槽63。分支集液槽為層狀排列，上部分支集液槽61排為一層、中部分支集液槽62排為一層。每層內(nèi)的分支集液槽之間留有間隙，上部分支集液槽61和中部分支集液槽62層間留有間隙。上部分支集液槽61和中部分支集液槽62通過支撐件連接，各分支集液槽靠近分餾塔筒體10的一端與筒體10連接，中部分支集液槽62的一端與底部匯總集液槽63連接。底部匯總集液槽63連接有抽出管7。抽出管7在本實用新型的分餾塔中用作側線產(chǎn)品抽出管，每個集油箱6可根據(jù)側線產(chǎn)品的多少設置一根或多根抽出管7。相對于現(xiàn)有的圓筒式集油箱，CN202642532U所述的集液箱可以使流過的氣體分布得更加均勻，從而保證氣液之間充分有效地接觸，增強氣液傳質(zhì)效果。
[0018]本實用新型的分餾塔，在洗滌部分僅設置設有單向噴頭8或雙向噴頭9的噴淋式液體分布器3，不設置洗滌段填料。圖1所示的分餾塔，洗滌部分所設的噴淋式液體分布器3(設有單向噴頭8)與分餾段所設的噴淋式液體分布器3 (包括單向噴頭8)相同。圖2所示本實用新型另一種分餾塔與圖1所示分餾塔的區(qū)別是，洗滌部分所設的噴淋式液體分布器3上設置的是CN201702049U所述的雙向噴頭9。參見圖5，雙向噴頭9設有進料管93、殼體95，殼體95內(nèi)設有圓柱形內(nèi)腔92。進料管93與圓柱形內(nèi)腔92之間設有連接流道94，圓柱形內(nèi)腔92的兩端設有廣角喇叭形出口 91。所述雙向噴頭9的噴淋面積大(可達4?6平方米)、均布效果好；與其性能相近的其它雙向液體噴頭也可以使用。上述雙向噴頭9的結構和操作過程的說明，詳見CN201702049U。雙向噴頭9可按與單向噴頭8相同的方式連接于CN201454359U所述的分布支管和進料主管上，組成設有雙向噴頭的噴淋式液體分布器3(將本實用新型圖3中的單向噴頭8換成雙向噴頭9即可)；詳圖省略。本實用新型分餾塔的洗滌部分可以設置I個噴淋式液體分布器3 (如圖1、圖2所示)，也可以上下設置2個以上的噴淋式液體分布器(圖略)。洗滌部分所設的噴淋式液體分布器3可以根據(jù)噴淋液體33的流量和分餾塔筒體10的橫截面積，調(diào)整單向噴頭8或雙向噴頭9的數(shù)量、尺寸大小，使噴淋出的液體能夠將所述噴淋式液體分布器3所處位置的分餾塔筒體10的水平截面覆蓋(當使用雙向噴頭9時形成上下兩層液體覆蓋)。
[0019]本實用新型噴淋式液體分布器3使用CN201454359U或CN201702049U所述的單向噴頭或雙向噴頭，是因為其結構比較簡單、易于制造、占用的空間高度低，有利于降低分餾塔的高度和全塔壓降。單向噴頭8和雙向噴頭9均不易被固體顆粒堵塞，可以延長設備使用壽命和檢修周期。由于每個單向噴頭8和雙向噴頭9噴淋出的液體分布均勻，呈微小液滴，所以能夠增加氣液接觸機會、增強氣液傳質(zhì)效果或增強對油氣所含固體顆粒的清洗效果。洗滌部分所設的噴淋式液體分布器3上使用雙向噴頭9，能夠為降低側線產(chǎn)品中的重金屬和殘?zhí)亢俊⒏纳飘a(chǎn)品質(zhì)量提供更加可靠而有效的保證。
[0020]下面以圖1所示的分餾塔用作減壓分餾塔為例說明使用該分餾塔的減壓蒸餾方法。含有固體顆粒[重金屬(如N1、V)和殘?zhí)款w粒等]的油氣20由氣體分布器I的入口2進入氣體分布器1，經(jīng)氣體分布器I均勻分布后上升，進入洗滌部分進行洗滌。噴淋液體33從噴淋式液體分布器3的入口 30進入洗滌部分所設的噴淋式液體分布器3，經(jīng)進料主管31、分布支管32，由單向噴頭8向下均勻噴出。含有固體顆粒的油氣向上逆流通過單向噴頭8向下噴淋出的液體時，其攜帶的固體顆粒被清洗下來。在洗滌過程中，單向噴頭8向下噴淋出的液體與上升的含有固體顆粒的油氣同時還進行氣液傳熱和傳質(zhì)。上升油氣中揮發(fā)度低的重組分降溫、冷卻后成為液體，與經(jīng)過氣液傳熱和傳質(zhì)后分離出揮發(fā)度高的輕組分的噴淋液體一起攜帶著被清洗下來的固體顆粒下行降落至塔底，成為塔底漿液40(塔底漿液40即減壓渣油；塔底漿液40最后由塔底漿液抽出管4排出)；噴淋液體中揮發(fā)度高的輕組分被加熱后成為氣相流，與經(jīng)過氣液傳熱和傳質(zhì)后分離出揮發(fā)度低的重組分的上升油氣一起上升。上述的洗滌過程，可以防止油氣攜帶著大部分固體顆粒上逸，從而降低側線產(chǎn)品的重金屬和殘?zhí)亢?，提升側線產(chǎn)品的質(zhì)量，為下游裝置提供更優(yōu)質(zhì)的原料。
[0021]經(jīng)過洗滌的油氣(含有洗滌部分噴淋液體中揮發(fā)度高的輕組分)繼續(xù)上行，自下而上經(jīng)過分餾部分的各分餾段。在各分餾段中，油氣首先向上通過集油箱6各分支集液槽之間的間隙(如圖6中的曲線箭頭所示)均勻分布，再進入分餾段填料5。噴淋液體33從噴淋式液體分布器3的入口 30進入各分餾段所設的各噴淋式液體分布器3，經(jīng)進料主管31、分布支管32，由單向噴頭8向下均勻噴出，進入分餾段填料5。在分餾段填料5內(nèi)，噴淋液體與油氣逆流接觸進行氣液傳熱和傳質(zhì)。之后，油氣從分餾段填料5的頂部流出繼續(xù)上升，逆流通過單向噴頭8向下噴淋出的液體層，繼續(xù)與噴淋液體進行氣液傳熱和傳質(zhì)。在上述分餾段所進行的氣液傳熱和傳質(zhì)過程中，上升油氣中揮發(fā)度低的重組分降溫、冷卻后成為液體，與經(jīng)過氣液傳熱和傳質(zhì)后分離出揮發(fā)度高的輕組分的噴淋液體一起無縫隙地落入集油箱6的上部分支集液槽61、中部分支集液槽62以及底部匯總集液槽63中；然后上部分支集液槽61、中部分支集液槽62中的液體不斷匯流，最后匯流積聚到底部匯總集液槽63中。上述液體產(chǎn)物作為側線產(chǎn)品從分餾塔的側線產(chǎn)品抽出管(各分餾段中集油箱6的抽出管7)抽出。在上述的氣液傳熱和傳質(zhì)過程中，噴淋液體中揮發(fā)度高的輕組分被加熱后成為氣相流，與經(jīng)過氣液傳熱和傳質(zhì)后分離出揮發(fā)度低的重組分的上升油氣一起上升，最后作為氣體產(chǎn)品從分餾塔頂部的氣體出口管11抽出。
[0022]本實用新型的分餾塔當分餾部分設有3?4個分餾段時，最終將抽出3?4種不同餾程的側線產(chǎn)品。圖1和圖2所示的分餾塔，分餾部分均設有3個分餾段，均抽出3種不同餾程的側線產(chǎn)品。其中從最上面的一個分餾段抽出的側線產(chǎn)品為減壓一線。進入各分餾段所設各噴淋式液體分布器3中的噴淋液體33，為從各相應分餾段的側線產(chǎn)品中抽出的一部分(作為返回分餾塔的中段回流)；進入洗滌部分所設噴淋式液體分布器3中的噴淋液體33，為從最下面一個分餾段的側線產(chǎn)品中另外抽出的一部分(作為返回分餾塔的洗滌油)。
[0023]在上述各分餾段所進行的氣液傳熱和傳質(zhì)過程中，上升的油氣與分餾段所設的噴淋式液體分布器3上的單向噴頭8向下噴淋出的液體逆流接觸進行氣液傳熱和傳質(zhì)的同時，所述油氣攜帶的少量固體顆粒可以被所述的噴淋液體再次清洗，使油氣攜帶的固體顆粒含量不斷減少。
[0024]圖2所示本實用新型另一種分餾塔用作減壓分餾塔的操作過程與上述圖1所示分餾塔操作過程的區(qū)別是，洗滌部分所設的噴淋式液體分布器3上的雙向噴頭9同時向上方和下方噴淋出兩層液體；含有固體顆粒的油氣20經(jīng)氣體分布器I均勻分布后上升，在洗滌部分通過這兩層液體進行洗滌并進行氣液傳熱和傳質(zhì)，效果更好。
[0025]本實用新型分餾塔采用優(yōu)選實施方式時(分餾段所設的噴淋式液體分布器3使用CN201454359U所述的單向噴頭、洗滌部分所設的噴淋式液體分布器3使用CN201454359U所述的單向噴頭或CN201702049U所述的雙向噴頭、分餾段所設的集油箱6使用CN202642532U所述的集液箱)，在同等條件下與現(xiàn)有使用填料的分餾塔相比，塔的高度一般可以降低30%以上，全塔壓降一般可以減少5%以上。除所述的全塔壓降以外，本實用新型分餾塔其它的主要操作條件與現(xiàn)有使用填料的常規(guī)分餾塔基本相同，說明從略。
【權利要求】
1.一種分餾塔，包括筒體(10)和塔內(nèi)件，自下而上分為進料部分、洗滌部分、分餾部分，進料部分設有氣體分布器(I)，分餾部分設有3~4個分餾段，每個分餾段自上而下設有液體分布器、分餾段填料(5)和集油箱(6)，其特征在于:每個分餾段所設的液體分布器為設有單向噴頭(8)的噴淋式液體分布器(3)，分餾段填料(5)的高度為600~1000毫米，洗滌部分僅設置設有單向噴頭(8)或雙向噴頭(9)的噴淋式液體分布器(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的分餾塔，其特征在于:所述的單向噴頭(8)設有噴頭堵頭(84)、噴頭腔體(82)、進料直管(81)和噴出孔(83)，噴出孔(83)呈喇叭廣角形，進料直管(81)位于噴頭腔體(82) —側并與噴頭腔體(82)連通，其軸線與噴頭腔體(82)的軸線垂直，所述的雙向噴頭(9)設有進料管(93)、殼體(95)，殼體(95)內(nèi)設有圓柱形內(nèi)腔(92)，進料管(93)與圓柱形內(nèi)腔(92)之間設有連接流道(94)，圓柱形內(nèi)腔(92)的兩端設有廣角喇叭形出口(91)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的分餾塔，其特征在于:所述的集油箱(6)設有上部分支集液槽(61)、中部分支集液槽(62)和底部匯總集液槽(63)，分支集液槽為層狀排列，上部分支集液槽(61)排為一層、中部分支集液槽(62)排為一層,每層內(nèi)的分支集液槽之間留有間隙，上部分支集液槽(61)和中部分支集液槽(62)層間留有間隙，上部分支集液槽(61)和中部分支集液槽(62)通過支撐件連接，中部分支集液槽(62)的一端與底部匯總集液槽(63)連接，底部匯總集液 槽(63)連接有抽出管(7)。
【文檔編號】C10G7/06GK203569037SQ201320732359
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權日:2013年11月12日
【發(fā)明者】高有飛, 翁甲壯, 趙敏潔, 王長嶺 申請人:中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司