CN106492497A - 萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置 - Google Patents

萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置 Download PDF

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单淑杰
赵华涛
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Abstract

本发明涉及一种萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置。主要解决了精馏塔与塔底再沸器采用现有连通方式所要分离混合物中组分沸点高于热源温度时精馏操作困难温升波动大使用更高温热源能耗大的问题。其特征在于：所述第一、第二萃取塔塔顶分别连接塔顶回流泵，第一萃取塔塔底泵A出口连接第二萃取塔，第二萃取塔塔底泵B出口连接到第一萃取塔塔顶进料线；所述第一萃取塔塔顶进料线入流口位于第一萃取塔塔顶出流口下部，第一、第二萃取塔塔底最底层塔盘为积液式塔盘，积液式塔盘上加若干个升汽柱；再沸器入口连接到积液式塔盘的最低点，再沸器出口连接到积液式塔盘的下部。该装置能够在不增加能耗的情况下温升平稳，综合能耗低。

Description

萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置
技术领域
本发明涉及石油化工领域中一种高沸点混合物稳定升温装置，特别是一种萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置。
背景技术
在现在的石油化工装置中，萃取精馏是向沸点相近的混合物中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂)以改变原组分的相对挥发度，得以分离,通常要求第三组分的沸点较要分离的组分高得多，且不与要分离的组分形成恒沸液,必须能够循环利用,经过塔底再沸器提供热量,在精馏塔内平稳达到一定温度后,使混合物得到分离的过程,塔底再沸器是物料升温的提供者之一:萃取剂预先在两个萃取塔之间往复循环,需要分离的混合物进入第一萃取塔后,由塔底再沸器提供热量,使其一种组分蒸发至塔顶,得以分离,另一种组分和萃取剂结合沉降到塔底,被塔底泵抽送至第二萃取塔,由塔底再沸器提供热量,使得萃取剂和第二种组分分离, 第二种组分由塔顶分出,萃取剂由塔底泵抽送至第一萃取塔再利用,在现在的石油化工装置中, 萃取精馏塔和塔底再沸器大多是采用连通器的结构方式，这种方式对于所要分离的混合物中所有组分的沸点都低于热源温度的情况下比较适用，但是不适用于高沸点混合物的平稳升温。在实际生产中，采用这种结构方式加热升温的，塔底温度要么升温相当困难，要么波动非常大。混合物中沸点高的组分沉积在塔和再沸器的底部，沸点低的轻组分进不来，得不到加热，混合物在塔和再沸器之间流动不起来，塔底温度升不到工艺要求标准，造成塔顶产品不合格。为了克服这种想象，只能使用更高温度的热源，不利于安全生产，同时也使能耗大幅上升，对经济效益影响非常大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的精馏塔与塔底再沸器采用现有连通方式所要分离混合物中组分沸点高于热源温度时精馏操作困难温升波动大使用更高温度的热源影响安全生产及能源消耗大的问题，而提供一种萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置，该萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置，能够在不增加能耗的情况下，温升平稳，综合能耗大幅下降。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置，包括第一萃取塔、第二萃取塔，所述第一萃取塔、第二萃取塔塔顶分别连接塔顶回流泵，所述第一萃取塔、第二萃取塔塔顶回流泵的回流管线上分别连接有产品外送线；第一萃取塔塔底泵A出口连接第二萃取塔，第二萃取塔塔底泵B出口连接到第一萃取塔塔顶进料线；所述第一萃取塔塔顶进料线入流口位于第一萃取塔塔顶出流口下部，第一萃取塔、第二萃取塔塔底最底层塔盘分别为积液式塔盘，积液式塔盘上加若干个升汽柱；再沸器入口连接到积液式塔盘的最低点，再沸器出口连接到积液式塔盘的下部。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置由于采用上述流程，将塔底再沸器的进口和出口对照连通器式的进出口进行对调，将萃取精馏塔最底层塔底再沸器入口之下25cm处加一层带升汽柱的积液式塔盘，使得塔底积液盘上的液体在重力的作用下压入到再沸器中，经过加热通过出口进入塔底，轻组分达到一定温度，通过升汽柱从塔顶分离出去，重组分由塔底泵抽走，实现了高沸点混合物在重力的作用下强制循环，在不增加能耗的情况下，温升平稳。涉及到高沸点混合物萃取精馏时，塔底温度波动小，而且能够稳定升温，综合能耗大幅下降。使用该萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置，使萃取塔塔顶分离纯度提高了5个百分点,相对于设计值提高了2个百分点, 产品收率可达到95.95%，高出设计收率近3个百分点，而且非常稳定；能耗降低幅度为14%，环保意义更大，可少用13500吨标煤，少向大气排放540吨二氧化硫；处理量提高提高多少19吨/小时，每个生产周期可比应用发明前多加工15万吨原料。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明积液式塔盘的结构示意图（a为液体流动方向）。
图中：1- 第一萃取塔，2-第二萃取塔，3-塔顶回流泵，4-产品外送线，5-塔底泵A,6-进料线，7-积液式塔盘，8-升汽柱，9-再沸器入口，10-再沸器出口，11-塔底泵B。
具体实施方式：
下面结合附图将对本发明作进一步说明：
如附图1所示，该萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置，包括第一萃取塔1、第二萃取塔2，所述第一萃取塔1、第二萃取塔2塔顶分别连接塔顶回流泵3；所述第一萃取塔1、第二萃取塔2塔顶回流泵3的回流管线上分别连接有产品外送线4；第一萃取塔1塔底泵A5出口连接第二萃取塔2，第二萃取塔2塔底泵B11出口连接到第一萃取塔1塔顶进料线6；所述第一萃取塔1塔顶进料线6入流口位于第一萃取塔1塔顶出流口下部，目的是防止萃取剂进入第一萃取塔后被塔内蒸汽携带到塔顶进入回流罐,造成萃取剂的较大损耗。设置在回流口的下方,可以由冷却的回流液将萃取剂洗下来；第一萃取塔1、第二萃取塔2塔底最底层塔盘分别为积液式塔盘7，积液式塔盘7上加若干个升汽柱8，所述升汽柱的作用是保证升汽柱下层的气体能够通过升汽柱顺利到达上层,上层的液体不会直接落到下层而是被收集到积液槽进入到塔底再沸器；第一萃取塔1、第二萃取塔2塔底最底层塔盘再沸器入口9连接到积液式塔盘7的最低点，保证升汽柱下层的气体能够通过升汽柱顺利到达上层,上层的液体不会直接落到下层而是被收集到积液槽进入到塔底再沸器；再沸器出口10连接到积液式塔盘7的下部，保证从再沸器出来的物料中液体部分落到塔底,气体部分通过升汽柱到达塔顶；积液式塔盘上加装升汽柱的个数为第一萃取塔1与升汽柱直径比值，所述积液式塔盘7的结构如图2所示。所述第一萃取塔1、第二萃取塔2塔底最底层塔底再沸器入口9与积液式塔盘7的间距为25cm，起到液封的作用,最大限度防止气体进入再沸器。
该萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置运行时，萃取剂预先在两个萃取塔之间往复循环,需要分离的混合物进入第一萃取塔后,由塔底再沸器提供热量,使其一种组分蒸发至塔顶,得以分离,另一种组分和萃取剂结合沉降到塔底,被塔底泵抽送至第二萃取塔,由塔底再沸器提供热量,使得萃取剂和第二种组分分离, 第二种组分由塔顶分出,萃取剂由塔底泵抽送至第一萃取塔再利用。将塔底再沸器的进口和出口对照连通器式的进出口进行对调，将萃取精馏塔最底层塔底再沸器入口之下25cm处加一层带升汽柱的积液式塔盘，使得塔底积液盘上的液体在重力的作用下压入到再沸器中，经过加热通过出口进入塔底，轻组分达到一定温度，通过升汽柱从塔顶分离出去,重组分由塔底泵抽走，实现了高沸点混合物在重力的作用下强制循环，在不增加能耗的情况下温升平稳。
应用该萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置后，第二萃取塔顶产品纯度比使用该装置前由93%提高到98%，塔顶产品纯度理论设计值为96% ,提高了5个百分点,相对于设计值提高了2个百分点, 产品收率可达到95.95%，高出设计收率近3个百分点。而且非常稳定。运用了本发明之后,装置蒸汽单耗由设计的1.22吨蒸汽/吨原料降到1.04吨蒸汽/吨原料，降幅为14%。即每处理1吨原料可节省0.18吨蒸汽,蒸汽成本为每吨140元,每处理1吨原料可节省25.2元,年处理50万吨原料可节省1260万元,环保意义更大,可少用13500吨标煤,少向大气排放540吨二氧化硫。本装置原料处理量的设计值为62.5吨/小时，运用本发明前原料处理量最高为50吨/小时, 运用本发明后, 原料处理量最高能到达到69吨/小时,每个生产周期可比应用发明前多加工15万吨原料。

Claims (3)

1.一种萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置，包括第一萃取塔（1）、第二萃取塔（2），所述第一萃取塔（1）、第二萃取塔（2）塔顶分别连接塔顶回流泵（3），其特征在于：所述第一萃取塔（1）、第二萃取塔（2）塔顶回流泵（3）的回流管线上分别连接有产品外送线（4）；第一萃取塔（1）塔底泵A（5）出口连接第二萃取塔（2），第二萃取塔（2）塔底泵B（11）出口连接到第一萃取塔（1）塔顶进料线（6）；所述第一萃取塔（1）塔顶进料线（6）入流口位于第一萃取塔（1）塔顶出流口下部，第一萃取塔（1）、第二萃取塔（2）塔底最底层塔盘分别为积液式塔盘（7），积液式塔盘（7）上加若干个升汽柱（8）；第一萃取塔（1）、第二萃取塔（2）塔底最底层塔盘再沸器入口（9）连接到积液式塔盘（7）的最低点，再沸器出口（10）连接到积液式塔盘（7）的下部。
2.根据权利要求1所述的萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置，其特征在于：所述积液式塔盘（7）上加装升汽柱（8）的个数为第一萃取塔（1）与升汽柱（8）直径比值。
3.根据权利要求1所述的萃取精馏塔与塔底再沸器之间的高沸点混合物稳定升温装置，其特征在于：所述第一萃取塔（1）、第二萃取塔（2）塔底最底层塔底再沸器入口（9）与积液式塔盘（7）的间距为25cm。
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