CN106799060B - 一种分层注汽的防冲击汽提固阀塔板 - Google Patents
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Abstract
一种分层注汽的防冲击汽提固阀塔板，其特征是塔板厚度选择4‑20mm，板面开有宽度8‑30mm的条形孔，孔截面为正八字形梯形孔或矩形孔，孔长度为20‑800mm；条形孔上面焊接覆盖不低于条形孔长度的角钢，角钢夹角30°‑150°，厚度3‑10mm，高度10‑50mm；角钢两端封闭，顺液流方向的端板上开有当量直径1‑6mm的导向孔；角钢两侧边的底端和中部均开有当量直径1‑6mm的喷射孔，两角钢间的侧边喷射孔形成对吹；塔板为槽型钢分块安装结构，槽型钢内沿液流方向的两排角钢间错排焊接在槽型钢的底板上；塔板上的导向孔和喷射孔的总开孔面积不高于塔截面积的5％。
Description
1.技术领域
本发明提供一种分层注汽的防冲击汽提固阀塔板，涉及石油炼制领域。
2.背景技术
在化工均相分离过程中，气液混相进料是蒸馏塔最常遇到的工况，如常减压蒸馏塔。气液混相进料分布器承担着将进料中的汽、液两相有效分离，同时汽相沿塔截面获得良好的分布、液相也有个良好的收集和分布作用。良好的塔进料段结构不仅能稳定塔的操作，而且还可以提高塔的分离效果。但由于闪蒸温度、压力、空间和时间限制，闪蒸很难一次达到平衡，现有塔设计难以保证闪蒸效率达到100％。如原油在常压蒸馏塔最佳闪蒸条件下闪蒸效率最高仅可达到75％，大量轻组成混杂在液相中，需要在塔器汽提段注入较少的蒸汽将其拔出。汽提段气液接触主要目的是为了使常底液相所含轻组分尽可能逸出，并上行到闪蒸段，随着闪蒸气相进入上部精馏段进行分离，切割成不同的合格馏分。而现有塔板和填料主要是针对精馏段大气量的操作状况开发和设计，应用在汽提段液流强度大、气量小的操作状况中，难以保证基本不泄漏或砸漏，气液接触不充分，液体分散表面积小，更新慢，所含轻组分难以逸出，汽提效率低或失效，塔底液位不稳，操作难度大，能耗较大(如汽提蒸气用量大或重沸温度高)；并且填料不抗堵塞。因此汽提段的操作状况和物料性质决定了其最好的传质元件只能是塔板。
如常减压蒸馏，一般情况下，原油实沸点350℃以前馏分本应在常压塔拔出，但实际上由于常压塔闪蒸很难一次达到平衡以及汽提段塔内件低效或失效，常压蒸馏收率往往达不到实沸点评价数据中显示的产品收率。国内各常压蒸馏装置的常底渣油中小于350℃的轻组份含量一般在6％～15％，在减压一线馏分油中，有时会出现350℃以前馏出量高达60％以上，有些炼厂将减压一线油列入轻收或单独作为产品出售，致使部分本应常压拔出组分转移到减压塔，不仅增加了减压炉热负荷，而且还会增加减压塔汽相负荷、压降和进料段的雾沫夹带以及常减压装置的能耗，减少直馏柴油的收率，降低减压塔汽化段的真空度，影响减压塔拔出率。
针对提馏段大液量、小气量，易堵塞和不同于精馏段的分离要求，本发明人1998年采用梯形固阀和导向斜孔组合，通过低开孔高气速多点注汽、强化气液撞击分散和气体导流、增大所含轻组分逸出机率等措施，发明了国内外首例和目前唯一的高效率、低压降、高通量、高操作弹性的具有导向作用的固阀提馏塔板(ZL99214583.x)，能够有效降低塔底残液中轻组分含量，减少蒸汽或再沸汽用量，降低能耗，从而解决了板式塔或填料塔提馏段效率低的难题，后来相继不同结构带导向固定浮阀塔板的专利和专利申请，如ZL02291525.7、ZL200620081665.0、ZL200520125580.3等。但以上塔板均为在塔板上冲压的固定浮阀，塔板厚度和连接结构与普通塔板相同，在工业应用中由于汽提段蒸汽突然爆沸，塔板冲翻、脱落和损坏，难以保证汽提段的安稳长周期运行。另外固阀侧缝气流对撞小，液体界面更新速率低，对液体所含轻组分释放不利。
亟需开发防冲击、强化液体界面更新、用汽量少的高效汽提专用塔板，有效的降低了塔底残液中轻组分含量，确保装置安稳长周期运行。
3.发明内容
本发明的目的是为了克服现有汽提固阀塔板技术的不足而发明的一种分层注汽的防冲击汽提固阀塔板，强化液体界面更新，有效降低塔底残液中轻组分含量，减少蒸汽或再沸汽用量，降低能耗，确保装置安稳长周期运行。
本发明的技术方案：
本发明提供了一种分层注汽的防冲击汽提固阀塔板，其特征是塔板厚度选择4-20mm，板面开有宽度8-30mm的条形孔，孔截面为正八字形梯形孔或矩形孔，孔长度为20-800mm；条形孔上面焊接覆盖不低于条形孔长度的角钢，角钢夹角30°-150°，厚度3-10mm，高度10-50mm；角钢两端封闭，顺液流方向的端板上开有当量直径1-6mm的导向孔；角钢两侧边的底端和中部均开有当量直径1-6mm的喷射孔，两角钢间的侧边喷射孔形成对吹；塔板为槽型钢分块安装结构，槽型钢内沿液流方向的两排角钢间错排焊接在槽型钢的底板上；塔板上的导向孔和喷射孔的总开孔面积不高于塔截面积的5％。
其中导向孔可以是直孔或条形孔，可以是1-3层孔，底部的条形孔结构可以是直接铣出。
角钢两侧边的喷射孔可以是直孔或条形孔结构，底部当量直径1-6mm的条形孔结构可以是直接铣出；中间喷射孔可以为带有导向作用的直孔结构，孔径1-4mm，位于侧边中间线上下2-15mm的位置。
本发明将实施例来详细叙述本发明的特点。
4.附图说明
附图1为本发明的结构示意图，附图2为角钢结构示意图，附图3为槽型钢安装结构。
附图的图面说明如下：
1、塔板 2、条形孔 3、角钢 4、端板 5、导向孔 6、喷射孔 7、槽型钢
下面结合附图和实施例来详述本发明的工艺特点。
5.具体实施方式
实施例
一种分层注汽的防冲击汽提固阀塔板，其特征是塔板(1)厚度选择4-20mm，板面开有宽度8-30mm的条形孔(2)，孔截面为正八字形梯形孔或矩形孔，孔长度为20-800mm；条形孔(2)上面焊接覆盖不低于条形孔长度的角钢(3)，角钢(3)夹角30°-150°，厚度3-10mm，高度10-50mm；角钢(3)两端封闭，顺液流方向的端板(4)上开有当量直径1-6mm的导向孔(5)；角钢(3)两侧边的底端和中部均开有当量直径1-6mm的喷射孔(6)，两角钢间的侧边喷射孔(6)形成对吹；塔板为槽型钢(7)分块安装结构，槽型钢(7)内沿液流方向的两排角钢(3)间错排焊接在槽型钢(7)的底板上；塔板(1)上的导向孔(5)和喷射孔(6)的总开孔面积不高于塔截面积的5％。
其中导向孔(5)可以是直孔或条形孔结构，可以是1-3层孔，底部的条形孔结构可以是直接铣出。
角钢(3)两侧边的喷射孔(6)可以是直孔或条形孔，底部当量直径1-6mm的条形孔结构可以是直接铣出；中间喷射孔(6)可以为带有导向作用的直孔结构，孔径1-4mm，位于侧边中间线上下2-15mm的位置。
本发明所提供的分层注汽的防冲击汽提固阀塔板，通过增加板厚、槽型钢结构和焊接角钢大大提高了塔板强度，避免了冲击；通过小孔径的导向孔和喷射孔组合，低开孔率高气速多点注汽，强化气液撞击分散和气体导流推液，增大了液体表面积、界面更新几率和所含轻组分逸出机率，提高了汽提塔板的分离效率，有效的降低了塔底残液中轻组分含量，减少了汽提蒸汽用量或再沸气量；三角形角钢结构使汽体夹带的液滴在锥顶聚结，进一步降低了雾沫夹带，有助于提高汽提塔板的效率；槽型钢结构安装方便，连接强度高；角钢采用焊接结构，连接方便，避免了厚板冲压变形和冲压模具易损坏的难题。这些措施的综合运用和集成，确保汽提专用塔板的防冲击、强化液体界面更新、高效、用汽量少的优势实现，缺一不可。
Claims (3)
1.一种分层注汽的防冲击汽提固阀塔板，其特征是塔板厚度选择4-20mm，板面开有宽度8-30mm的条形孔，孔截面为正八字形梯形孔或矩形孔，孔长度为20-800mm；条形孔上面焊接覆盖不低于条形孔长度的角钢，角钢夹角30°-150°，厚度3-10mm，高度10-50mm；角钢两端封闭，顺液流方向的端板上开有当量直径1-6mm的导向孔；角钢两侧边的底端和中部均开有当量直径1-6mm的喷射孔，两角钢间的侧边喷射孔形成对吹；塔板为槽型钢分块安装结构，槽型钢内沿液流方向的两排角钢间错排焊接在槽型钢的底板上；塔板上的导向孔和喷射孔的总开孔面积不高于塔截面积的5％。
2.根据权利要求1所述的一种分层注汽的防冲击汽提固阀塔板，其特征在于导向孔是直孔或条形孔，是1-3层孔，底部的条形孔结构是直接铣出。
3.根据权利要求1所述的一种分层注汽的防冲击汽提固阀塔板，其特征在于角钢两侧边的喷射孔是直孔或条形孔结构，底部当量直径1-6mm的条形孔结构是直接铣出；中间喷射孔为带有导向作用的直孔结构，孔径1-4mm，位于侧边中间线上下2-15mm的位置。
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