CN106807104A - 一种适合大型塔器的低压降液体收集器 - Google Patents

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乔英云
田原宇
刘庆
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Abstract

一种适合大型塔器的低压降液体收集器，集油箱底板面上开有并列的矩形长条孔，开孔率为塔截面积的50％以上，底板沿长条孔方向倾斜向下与塔壁完全相连，矩形长条孔上面完全连接升汽筒壁；升汽筒壁为长条槽型，沿长条方向的截面为正梯形结构，两端为垂直竖板；正梯形筒壁上端均安装有层塔式顶板，层塔式顶板最底层板伸出正梯形筒壁10‑200mm，层塔式顶板的内沿和外沿连线均为伞形结构；层塔式顶板两端用升汽筒壁两端的垂直竖板封闭连接或比升汽筒壁两端的垂直竖板伸出10mm以上。

Description

一种适合大型塔器的低压降液体收集器
1.技术领域
本发明提供一种适合大型塔器的低压降液体收集器，涉及分离塔器领域。
2.背景技术
随着原油重质化和劣质化以及未来页岩油、油砂油、重(稠)油、超重油、深层石油、沥青、煤焦油等非常规重劣质油大量生产，常压渣油难以直接作为重油催化裂化原料。提高减压拔出率，争取产出更多的催化裂化或加氢裂化原料、减少渣油产率是炼油企业统筹优化下游焦化和催化裂化或加氢裂化装置生产，最大化利用资源、提高效益的必然选择。减压深拔的馏分油主要用作催化裂化或加氢裂化原料，，其效益不仅在本装置上体现出来，更重要的体现在下游的催化裂化、加氢裂化、焦化装置及整个炼厂的综合效益上。因此减压深拔技术的重要性和效益更加凸显，国内外都在积极研究开发减压深拔的工艺和相关的设备。
塔内件是填料塔的重要组成部分，它与填料及塔体共同构成一个完整的填料塔，所有的塔内件的作用都是为了使气液两相在塔内更好地接触，以便发挥填料的最大效率和最大生产能力，塔内件设计的好坏将直接影响填料性能的发挥和整个填料塔的性能。填料塔内件主要包括液体分布器、填料紧固装置、填料支撑装置、集液箱(液体收集器)、液体再分布器及进出料装置、气体进料及分布装置及除沫器等，它们的结构形式对于解决填料塔的压降、高度和塔内部件结焦堵塞等问题至关重要。
减压塔的全塔压力降就是减压塔内的汽相介质自进料段经过集油箱、填料床层等内构件上升至减压塔顶所发生的流动阻力损失。在上升过程中，汽相介质在与液相介质相接触进行传质传热，流率是变化的。降低减压塔的全塔压力降就是要避免在这个过程中所发生的不必要的流动阻力损失。动力式液体分布器不对汽相介质形成阻力作用，重力式液体分布器占有不到50％当量的汽相介质流动面积，也基本上不对汽相介质产生阻力作用。对汽相介质产生阻力作用的是集油箱，由于集油箱要求有一定的液体停留时间，占去了60％以上的气体通道面积，此外集油箱的另一个作用是汽体分布也要求有必要的压力降。因此，对集油箱的设计采用一定的汽相介质流动阻力损失是必要的，关键是升汽筒的型式、大小和布置。
减压深拔技术的关键是控制油品在高温下的裂解与聚合速度，手段是满足生产操作条件的前提下，控制油品极端最高温度和降低高温下油品的停留时间。对于减压塔主要是中下部的高温操作，塔盘板、填料床层、集油箱、分布器等内构件。高温油品在这些部位停留时间过长或者出现局部偏流，会发生裂解和结焦现象，解决的手段是选择抗堵塞、抗结焦能力强的内件(填料、塔盘、内件结构)、减少液体停留时间的内件(集油箱、液体分布器、内件结构)、液体分布效果好的填料和分布器(填料表面达到充分的润湿)、汽液分离性能优良的进料段结构、降低减压塔底渣油的停留时间同时采用急冷油流程。尤其洗涤段集油箱设置在进料段的上方，减压深拔状况下，操作温度通常接近或超过370℃，集油箱内的液体介质重，焦质、沥青质含量高，常有沉积物产生并造成垢下腐蚀，因此更应减少集油箱的液体停留时间，确保长周期安全操作。
因此，理想的大型塔器集油箱应该是低压降、低空间高度、低液体停留时间和良好的液体收集和汽体分布效果以及制造和安装方便。近年来大型塔器液体收集器(集油箱)出于设计、制造、安装方便考虑大多采用条形长槽式，这种结构对汽体分布具有一定的作用，但限于结构，不能起到良好的汽体分布效果。本发明人曾发明了具有层式结构的宝塔型液体收集器(集油箱)，ZL96205156.X，层塔式伞状顶板和环形集油箱结构确保了汽体通道截面积一般超过50％，最高可达90％，压降极低，液体停留时间短；伞状结构确保了液体收集完全和气体分布均匀；但随着填料塔大型化，层塔式伞状顶板高度急剧增加，环形层塔式使板材利用率大大降低，结构制造和安装难度越来越大。
3.发明内容
本发明的目的是为了克服现有大型塔器液体收集器(集油箱)的不足和缺陷而发明的一种适合大型塔器的低压降液体收集器，汽体通道面积大，低压降、低空间高度、低液体停留时间和良好的液体收集和汽体分布效果，板材耗量低，制造和安装方便。
本发明的技术方案：
本发明提供了一种适合大型塔器的低压降液体收集器，其特征是集油箱底板面上开有并列的矩形长条孔，开孔率为塔截面积的50％以上、孔两端距离塔壁100mm以上，底板沿长条孔方向倾斜向下0°-9°与塔壁完全相连，矩形长条孔上面完全连接升汽筒壁；升汽筒壁为长条槽型，沿长条方向的截面为正梯形结构，两端为垂直竖板，正梯形筒壁垂直高度为200-1000mm；正梯形筒壁上端均安装有3-30层长条矩形板平行串联而成的层塔式顶板，层塔式顶板最底层板伸出正梯形筒壁10-200mm，每层板出口端均比下层板入口端伸出10-200mm，最顶层板将升汽筒的垂直通道完全封盖，层塔式顶板的内沿和外沿连线均为伞形结构；两个升汽筒壁的层塔式顶板之间空间形成倒梯形结构，最顶端通道面积大于塔截面积的70％；层塔式顶板两端用升汽筒壁两端的垂直竖板封闭连接或比升汽筒壁两端的垂直竖板伸出10mm以上；层塔式顶板的长条矩形板厚度3-10mm，板水平倾斜夹角为0°-70°，板间距为10-100mm，板宽度为板间距3-20倍。
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为集油箱底板面开孔示意图。
附图1的图面说明如下：
1、塔壁 2、集油箱底板 3、矩形长条孔 4、升汽筒壁 5、层塔式顶板
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，一种适合大型塔器的低压降液体收集器是通过如下结构集成而成：集油箱底板(2)面上开有并列的矩形长条孔(3)，开孔率为塔截面积的50％以上、孔两端距离塔壁100mm以上，底板沿长条孔方向倾斜向下0°-9°与塔壁完全相连，矩形长条孔(3)上面完全连接升汽筒壁(4)；升汽筒壁(4)为长条槽型，沿长条方向的截面为正梯形结构，两端为垂直竖板，正梯形筒壁垂直高度为200-1000mm；正梯形筒壁上端均安装有3-30层长条矩形板平行串联而成的层塔式顶板(5)，层塔式顶板(5)最底层板伸出正梯形筒壁10-200mm，每层板出口端均比下层板入口端伸出10-200mm，最顶层板将升汽筒的垂直通道完全封盖，层塔式顶板(5)的内沿和外沿连线均为伞形结构；两个升汽筒壁(4)的层塔式顶板(5)之间空间形成倒梯形结构，最顶端通道面积大于塔截面积的70％；层塔式顶板(5)两端用升汽筒壁两端的垂直竖板封闭连接或比升汽筒壁(4)两端的垂直竖板伸出10mm以上；层塔式顶板(5)的长条矩形板厚度3-10mm，板水平倾斜夹角为0°-70°，板间距为10-100mm，板宽度为板间距3-20倍。
本发明所提供的适合大型塔器液体收集器，通过正梯形升汽筒壁和层塔式顶板结构使集油箱底板开孔率和汽体通道截面积比均大于50％以上，确保液体收集器的压降不到100Pa；集油箱中的倒梯形空间和集油箱底板微倾斜安装解决了集油箱液体停留时间长的难题，减少了集油相的结焦堵塞现象；层塔式顶板伞形结构确保了液体收集完全；长条槽型升汽筒壁和层塔式顶板结构确保了大型塔器集油箱的低空间高度和良好的汽体分布效果，板材耗量低，制造和安装方便。

Claims (1)

1.一种适合大型塔器的低压降液体收集器，其特征是集油箱底板面上开有并列的矩形长条孔，开孔率为塔截面积的50％以上、孔两端距离塔壁100mm以上，底板沿长条孔方向倾斜向下0°-9°与塔壁完全相连，矩形长条孔上面完全连接升汽筒壁；升汽筒壁为长条槽型，沿长条方向的截面为正梯形结构，两端为垂直竖板，正梯形筒壁垂直高度为200-1000mm；正梯形筒壁上端均安装有3-30层长条矩形板平行串联而成的层塔式顶板，层塔式顶板最底层板伸出正梯形筒壁10-200mm，每层板出口端均比下层板入口端伸出10-200mm，最顶层板将升汽筒的垂直通道完全封盖，层塔式顶板的内沿和外沿连线均为伞形结构；两个升汽筒壁的层塔式顶板之间空间形成倒梯形结构，最顶端通道面积大于塔截面积的70％；层塔式顶板两端用升汽筒壁两端的垂直竖板封闭连接或比升汽筒壁两端的垂直竖板伸出10mm以上；层塔式顶板的长条矩形板厚度3-10mm，板水平倾斜夹角为0°-70°，板间距为10-100mm，板宽度为板间距3-20倍。
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