CN108201874A - 塔内件及塔设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种塔内件和塔设备，其中塔内件包括塔板和布设于塔板上的阀组件，阀组件包括条形浮阀和梯形固阀；其中，浮阀具有矩形阀片，以及分别固设于矩形阀片下表面前后端的阀腿，阀腿底部相背弯曲形成阀脚，前端阀腿上有开孔，矩形阀片前端对应于该开孔的区域沿长度方向延伸并向上倾斜成与矩形阀片夹角不大于45度的延伸斜板；固阀的阀体为冲压塔板形成的等腰梯形，具有向上突起并平行于塔板的矩形顶板和分别与塔板平面呈30～45度锐角的矩形侧板；塔板上开设有矩形阀孔，浮阀的阀腿安装于矩形阀孔中并借助阀脚控制浮阀升起的最大高度。该塔内件适合具有较大操作弹性的工况，满足汽油组分分离时气液比严重失衡的条件，提高汽油组分的分离效率。

Description

塔内件及塔设备

技术领域

本发明属于石油化工分离设备技术领域，具体涉及一种塔内件及塔设备，尤其涉及一种可提高汽油组分分离效率的新型塔内件及安装有该塔内件的塔设备。

背景技术

塔设备是化学工程领域的重要组成部分，是目前化工分离工程的首选装置，涉及精馏、吸收、解吸、萃取(抽提)、洗涤、增湿以及冷却等化工过程，涉足石油化工、炼油、化肥、精细化工、轻化工、环境保护，甚至冶炼、原子能等工业领域。

塔设备是用于气-液与液-液相间质、热交换的设备，以保证传质的两相之间有充分的接触时间和空间，从而达到理想的传质、传热效果。塔内件(塔设备内件)的性能直接关系到塔设备的传质和传热效果，因此，国内外历来都十分重视塔内件的研制开发和工业应用。

按照塔内件形式和气液接触方式的不同，塔设备可分为两大类——板式塔和填料塔。目前在大型工业装置中仍以板式塔为主，其中浮阀塔板凭借操作弹性大、结构简单、成本低、塔板压降低等优势，已经成为国内石油化工行业最常用的板型。浮阀和固阀是浮阀塔板中至关重要的塔内件之一，对二者进行改进也成为了改进塔内件的基本思路。最具代表性的浮阀是美国Glitsch公司推出的V型浮阀，其中V1型浮阀(国内称F₁型浮阀)在我国得到广泛应用并已标准化。但随着塔设备技术的发展，这类浮阀塔板显示出多种不足，比如从阀孔出来的气体呈水平方向向四面八方喷射，导致塔板上液体返混程度较大，加剧了雾沫夹带；浮阀上方气液接触状况较差，造成塔板传质效率降低；塔板上液面梯度较大，气体在液体流动方向上分布不均匀。针对F₁型浮阀的上述诸多不足，国内外对塔内件进行了系列改进，推出了一系列新型塔内件设计方案。

清华大学泽华化学工程有限公司开发了微分浮阀塔板，是在圆形浮阀的阀顶面上开设多个小阀孔，充分利用浮阀上部的传质空间，使气体分散更加细密均匀，气液接触更加充分；同时局部采用带有导向作用的微分浮阀，消除塔板上液体滞留现象，提高了气液分布的均匀度。

西安石油大学的周三平等人研究开发了3D圆阀塔板，亦称为多向鼓泡导流浮阀，其与F₁型浮阀塔板具有相同的浮阀尺寸和阀孔尺寸，且在浮阀的周边和顶端设置了气体导向片，以使气体分流分层次多方位进入液层，形成了立体的传质模型，降低了压降和雾沫夹带。经过模拟实验对比，该3D圆阀塔板比传统F₁浮阀塔板的塔板效率提高5％～15％，塔板压降降低约100Pa，泄漏量和雾沫夹带量与F₁浮阀塔板基本相当。

除了上述对圆形浮阀的改进之外，还可以在阀盖的圆周边上设有彼此间隔的三角形齿状缺口，具体可参见ZL200720044606.0中记载的方案，以增加气、液接触面积，提高传质效率。

与圆形浮阀相对的是条形浮阀，典型的条形浮阀具有长条形的阀片以及支撑条形阀片的阀腿。与圆形浮阀相比，气体从条形浮阀沿长度方向的两侧喷出，可以减少液体返混，提高传质效率；并且条形浮阀不会旋转，因此不易磨损，阀片不易卡死、脱落，因此一般认为条形浮阀的综合性能较圆形浮阀更为优越。

目前对条形浮阀的改进，多是采用圆形浮阀的改进思路，比如在条形阀片沿长度方向的两侧设有齿边，或者在条形阀片上开设舌孔等。在此基础上，还可对阀片的形状进行调整，比如专利ZL02265549.2中记载的舌孔条形浮阀、天津大学化学工程研究所研发的箭形浮阀，西安石油大学开发的锯齿边窄条阀、浙江工业大学开发的齿边浮阀塔板、专利ZL200620044901.1中公开的V孔导向浮阀塔板和齿形导向浮阀塔板等齿边导向类条阀，均可强化气液传质，使塔板效率得以提高。

经过系列改进，浮阀塔板的性能有所提升，但仍然具有改进的空间。尤其是当用于汽油组分分离时，经常会出现气液比严重失衡的情况，工况操作弹性大，很难保证气液传质、传热效率，因此对塔内件及相关塔设备提出了更高的要求。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种塔内件，能够在操作弹性比较大的工况下保证气液传质、传热效率。本发明还提供设有该塔内件的塔设备，包括脱油塔和抽提蒸馏塔，用于满足汽油组分分离等操作弹性较大的工况。

为实现上述目的，本发明的第一个方面提供一种塔内件，包括塔板和布设于塔板上的阀组件，该阀组件包括设置于塔板上的多个条形浮阀和多个梯形固阀；其中，

浮阀具有矩形阀片，以及分别固设于矩形阀片的下表面前端和后端区域的阀腿，阀腿的宽度不大于矩形阀片的宽度，阀腿底部相背弯曲形成阀脚，前端的阀腿上设有开孔，矩形阀片前端对应于该开孔的区域沿长度方向延伸并向上倾斜成与矩形阀片夹角不大于45度的延伸斜板；

固阀的阀体为冲压塔板而形成的等腰梯形，具有向上突起并平行于塔板的矩形顶板和分别与塔板平面呈30～45度锐角的矩形侧板；

塔板上开设有与浮阀相匹配的矩形阀孔，浮阀的阀腿安装于该矩形阀孔中并借助阀脚控制浮阀升起的最大高度，矩形阀孔与阀腿外缘之间具有间隙。

进一步的，上述阀腿为矩形阀片的前端和后端分别向下弯曲而形成，前端的阀腿上的开孔为矩形开孔，矩形阀片的延伸斜板轮廓与矩形开孔相匹配并以自该矩形开孔的上边缘为轴外翻而延伸形成，与矩形阀片的夹角成10～30度。

进一步的，开孔的上边缘至阀腿顶部的距离为1.2～1.8mm，开孔的两侧边缘至阀腿两端的距离为1.8～2.5mm。

进一步的，该固阀经冲压形成后，塔板上对应留下的阀孔为矩形，其长宽比为(4～5)：(2～3)。

进一步的，固阀的矩形侧板与塔板平面呈35～40度锐角，矩形顶板距塔板的高度为2.5～3.0mm，一般为2.8～3.0mm。

进一步的，塔板的开孔率为5～15％，且浮阀和固阀的设置方向与液流方向一致。

本领域中，开孔率为塔板上的开孔区占塔板总面积的百分比，其中塔板上的开孔即为塔板上为安装浮阀和固阀所开设的阀孔。

可选的，浮阀和固阀在塔板上的布设方式包括：

固阀排布于与液流方向垂直的塔板中心线区域及该中心线两侧区域，浮阀排布于靠近受液盘和降液管的区域，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布；或，

沿液流方向，固阀和浮阀呈每两列为单位的间隔排布，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布。

进一步的，沿液流方向，相邻的固阀、相邻的浮阀以及相邻的固阀和浮阀，均成交错排布。

本发明的第二个方面是提供一种脱油塔设备，其设有精馏段和提馏段，且设有上述塔内件，其中：

精馏段的塔板上设置阀组件的方式为，固阀排布于与液流方向垂直的塔板中心线区域及该中心线两侧区域，浮阀排布于靠近受液盘和降液管的区域，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布；

提馏段的塔板上设置阀组件的方式为，沿液流方向，固阀和浮阀呈每两列为单位的间隔排布，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布。

本发明的第三个方面是提供一种抽提蒸馏塔设备，其设有上述塔内件，其中，塔板上设置阀组件的方式为，沿液流方向，固阀和浮阀呈每两列为单位的间隔排布，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布。

本发明提供的塔内件，其浮阀能够根据负荷情况适应性自动调节升起高度，并与固阀配合，以适应操作弹性较大的工况，并保证了气液传质、传热效率。同时，该塔内件还解决了传统F₁浮阀塔板的液相返混的问题，减少了雾沫夹带，改变了液体的鼓泡状态，减小了塔板上的液面梯度，使气体在液流方向上分布比较均匀。经计算，该塔内件在实际使用时，塔板压降较F₁浮阀塔板压降降低20％左右，塔板效率约提高10％～15％，通量提高15％～20％，塔板泄漏约降低10％，尤其适用于汽油组分分离等气液比严重失衡的工况。

本发明提供的脱油塔，通过设置了上述塔内件，并在精馏段和提馏段分别合理设置浮阀和固阀的排布方式，能够使浮阀根据不同负荷工况自动调整升起的高度，同时与固阀配合，能够很好的满足弹性需求较大工况的需求，同时能够降低塔板压降、提高塔板效率、提高气相通量、降低塔板泄漏，避免了液相返混并减小了雾沫夹带，尤其适用于汽油组分分离过程中，富硫油与溶剂的有效分离。

本发明提供的抽提蒸馏塔，通过设置了上述塔内件，并合理设置浮阀和固阀的排布方式，能够使浮阀根据不同负荷工况自动调整升起的高度，同时与固阀配合，不仅能够很好的满足弹性需求较大工况的需求，实现大分子烯烃和小分子烯烃的有效分离，而且不影响塔板效率，尤其适用于汽油组分分离。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中提供的浮阀的结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式中提供的浮阀的剖面示意图；

图3为图2的A向展开剖面图；

图4为图2的B向展开剖面图；

图5为图2的D-D向展开的局部剖面图；

图6为本发明一具体实施方式中提供的固阀的结构示意图；

图7为本发明一具体实施方式中提供的固阀的立面图；

图8为本发明一具体实施方式中提供的阀组件排列方式示意图一；

图9为本发明一具体实施方式中提供的阀组件排列方式示意图二。

附图标记说明：

100-塔板； 110-受液盘； 120-降液管；

1-浮阀； 11-矩形阀片； 111-延伸斜板；

112-限位板； 12-阀腿； 121-阀脚；

122-开孔； 123-凹槽； 2-固阀；

21-矩形顶板； 22-矩形侧板； 3-矩形阀孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1和图2分别为本发明一具体实施方式中提供的浮阀的结构示意图和剖面示意图，图3、图4和图5分别为图2中的浮阀沿不同方向展开剖视图；图6和图7分别为本发明一具体实施方式中提供的固阀的结构示意图。

如图1至图7所示，本实施例提供一种塔内件，包括塔板100和布设于塔板上的阀组件(未图示)，该阀组件包括设置于塔板100上的多个条形浮阀1和多个梯形固阀2；其中，

浮阀1具有矩形阀片11，以及分别固设于矩形阀片11下表面前端和后端区域的阀腿12，阀腿12的宽度不大于矩形阀片11的宽度，阀腿12底部相背弯曲形成阀脚121，前端的阀腿12上设有开孔122，矩形阀片11前端对应于该开孔122的区域沿长度方向延伸并向上倾斜成与矩形阀片11夹角不大于45度的延伸斜板111；

固阀2的阀体为冲压塔板而形成的等腰梯形，具有向上突起并平行于塔板100的矩形顶板21和分别与塔板100平面呈30～45度锐角的矩形侧板22；

塔板100上开设有与浮阀1相匹配的矩形阀孔3，浮阀1的阀腿12安装于该矩形阀孔3中并借助阀脚121控制浮阀1升起的最大高度，矩形阀孔3与阀腿12外缘之间具有间隙。

具体的，由于浮阀1前端的阀腿12上设有开孔122，其对液流有推动作用，引导液体向前流动进而增大流速，从而克服了液体在两个阀间的滞留，减小了液面落差，使气体在液流方向上分布比较均匀；同时，还减薄了液层厚度，进而降低塔板压降、提高塔板效率。而延伸斜板111的设置，进一步增强了上述效果，其能够更好的引导从矩形阀孔3通过的气体沿液流方向输送，进一步推动液体向前流动，避免返混的发生。

在该塔内件实际使用时，在高负荷工况下，比如气相量非常大而液相非常小的情况下，浮阀1升起并达到最大升起高度，浮阀1上的开孔122发挥作用，气体能够从浮阀1两侧和前端的开孔122水平喷出，因此改善了液体鼓泡状态，克服了液体滞留、返混和雾沫夹带现象，同时降低了塔板压降并提高了塔板效率。与F₁型浮阀塔板相比，塔板压降平均降低200Pa至250Pa，塔板泄漏降低约10％，塔板效率提高约10％。同时，还有部分气体从固阀2两侧的侧孔水平吹出，减轻了返混现象的产生，并进一步降低了塔板压降，提高了塔板效率。

在低负荷工况时，比如气相量非常小而液相量非常大的情况下，浮阀1落下并降低至最小升起高度，此时气体从固阀2两侧的侧孔水平吹出，减小了固阀2周边喷出的气流速度，同时也减少了阀间的气流对冲，不仅能够使气液接触更加充分，而且减小了雾沫夹带，提高了塔板效率。

在介于高、低负荷工况时，浮阀1的升起高度随工况自动调整，在此过程中，固阀2配合承担了气液传质和传热功能。

由此可见，该塔内件在使用过程中，该塔内件的浮阀1能够根据不同负荷工况自动调整升起的高度，并与固阀2配合使用。与F₁型浮阀塔板相比，塔板压降降低约20％左右，塔板效率提高10％至15％，通量提高15％至20％，塔板泄漏降低约10％，有效解决了传统F₁型浮阀塔板液相返混和雾沫夹带，改变了液体的鼓泡状态，减小塔板上液面梯度，气体在液流方向上分布比较均匀，因此有利于提高气液传质、传热效果，并具有塔板效率高、操作弹性大、处理能力强能优点，从而能够应用于各种对操作条件较为弹性的石油加工工艺，比如用于对汽油组分进行分离。

请进一步参考图1，浮阀1的阀腿12安装于塔板100上的矩形阀孔3中，可以理解，塔板100上的矩形阀孔3的尺寸应与浮阀1的尺寸相配合，以使浮阀1能够在不同的工况下，自适应的上升和下落。一般情况下，控制矩形阀孔3与两个阀腿12外缘之间的间隙为0.2mm～0.3mm，比如矩形阀孔3的尺寸为50.5mm×30.5mm，两个阀腿12外缘的尺寸为50mm×30mm，二者之间的间隙为0.25mm。

可以理解，矩形阀孔3的边缘与浮阀1的边缘都应打磨光滑，以在不同工况下，浮阀1能够顺利升起和下落。

阀脚121是阀腿12的底部相背弯曲而形成；如图1所示，在安装阀腿12之前，至少一个阀腿12的底部暂不弯曲成阀脚121，而是待将浮阀1的阀腿12插设在矩形阀孔3之后，再将两个阀腿12的底部相背弯曲以形成阀脚121。如图2所示，通过两个阀脚121使浮阀1卡在矩形阀孔3中，实现浮阀1在塔板100上的安装。同时，该阀脚121还用于限制浮阀1相对于塔板100升起的最大高度。

具体的，进一步参考图1至图4，还可以在上述矩形阀片11前端的两侧各设有一朝向前方延伸并向下倾斜的限位板112；在矩形阀片11后端的两侧也各设有一朝向后方延伸并向下倾斜的限位板112。由于该限位板112的结构类似于房檐，因此业内也称之为“突檐”。上述四个限位板112能够对浮阀1的下落进行限位，使其降低至最小升起高度，避免浮阀1从塔板100上开设的矩形阀孔3中脱落。

进一步的，上述限位板112的宽度与阀腿12的宽度之和一般与矩形阀片11的宽度相当，比如完全一致。比如矩形阀片11的尺寸是50mm×30mm(长度×宽度)；两个阀腿12的尺寸相同，均为26mm×16.5mm(高度×宽度)；限位板112的宽度为2mm。

上述阀腿12可采用本领域任意可实现的方式加工得到，比如焊接、螺接等。优选的，两个阀腿12为矩形阀片11的前端和后端分别向下弯曲而形成，不仅有利于加工，而且可以在弯曲过程中，还可以进一步控制矩形阀片11与阀腿12之间的夹角圆滑过渡，如图5所示，这样能够使浮阀1受力均匀，从而能够稳定上升或下落。

进一步参考图3和图4，还可以在每个阀腿12下部两侧相对开设有凹槽123，将阀腿12在该凹槽123处弯折得到阀脚121。该凹槽123的形状可以是矩形、三角形、梯形或其它形状，不做特别限定。

在前端阀腿12上的开孔122具体可以为矩形开孔，矩形阀片11的延伸斜板111轮廓与矩形开孔相匹配并以自该矩形开孔的上边缘为轴外翻而延伸形成；在实际加工过程中，可以首先在前端阀腿12上开设一个矩形孔，将该矩形孔的三个边切开，最上方的顶边不切断，切开的矩形部分以顶边为轴向外弯，以形成延伸斜板111，而前端阀腿12上所开设的矩形孔即为所述开孔122。

延伸斜板111与矩形阀片11之间的夹角，能够影响气体流速。发明人研究发现，当延伸斜板111与矩形阀片11之间的夹角成10～30度时，不仅能够更好的引导从矩形阀孔3通过的气体沿液流方向输送，推动液体向前流动以避免返混，而且还能够防止因气体输送速率过大而造成的气液传质效率降低等问题，具有非常突出的效果。

进一步的，还可以使延伸斜板111与矩形阀片11之间的夹角呈圆滑过渡，以使气流的输送更为平稳。

上述开孔122的尺寸应当适中，过大或过小都会影响气液传质效果，比如开孔122的面积过大，上升气相的量和压力都较大，浮阀1易脱落；而面积过小，会造成鼓泡区域过小，气液接触不充分。一般控制开孔122的面积为前端阀腿12面积的30％～35％，以保证达到最佳的气液传质、传热效果。比如阀腿12的尺寸为26mm×15.5mm(高度×宽度)，则开孔122的尺寸可以是(22mm～24mm)×(5mm～7mm)，比如22mm×6mm(高度×宽度)。

开孔122的开设位置同样会影响气液传质效果，通常可以控制开孔122的上边缘(即顶边)至阀腿12顶部的距离为1.2mm～1.8mm，比如1.5mm，开孔122的两侧边缘至阀腿12两端的距离为1.8mm～2.5mm，比如2mm。

如上所述，固阀2是在塔板100上直接冲压而成，与塔板100呈一体设置，因此具有造价低的优点，接近筛孔塔板的造价。相应的，其在塔板100上对应留下的阀孔为矩形，长宽比通常可设置在(4～5)：(2～3)。

固阀2的尺寸和形状同样能够影响气液传质、传热效果。请进一步参考图6和图7，一般情况下，固阀2的矩形侧板22与塔板100平面之间呈35～40度锐角，矩形顶板21为矩形，距离塔板100的高度为2.5～3.0mm，比如2.8～3.0mm。这样能够有适量的气体从固阀2两侧的孔中水平吹出，减轻返混现象的产生，所以其操作效率和操作弹性与F₁型浮阀塔板相当，因此具有很好的性价比。

合理设置浮阀1和固阀2在塔板100上的布设数量或布设面积6，能够达到最佳的气液传质效率，优选的，塔板100的开孔率一般控制在5％～15％，且浮阀1和固阀2的设置方向与液流方向一致，从而达到最优的气液传质、传热效率。

上述浮阀1的设置方向与液流方向一致，是指浮阀1的矩形阀片11的长边平行于液流方向，且前端的阀腿12上所设置的开孔122朝向液流方向，为方便说明，本发明将其称之为正向安装。在具体实施过程中，也可以采取反向安装的方式，即浮阀1前端阀腿12上的开孔122的朝向与液流方向平行且相背，这样能够增加液层厚度和停留时间。固阀2的安装，则以其矩形顶板21的长边平行于液流的方向为准。

进一步的，浮阀1和固阀2在塔板100上的布设，还应满足最小流道长度要求，即液相流经塔板100区域所需要的最小长度，小于这个长度可能会导致液相从上一塔板100流到下一塔板100的速度过快，造成液泛。

上述浮阀1和固阀2在塔板100上的具体排布方式，可根据实际工况需求合理确定，不做特别限定。

图8为本发明一具体实施方式中提供的阀组件排列方式示意图。如图8所示，在某一具体实施方式中，可将固阀2排布于与液流方向垂直的塔板中心线区域及该中心线两侧区域，浮阀1排布于靠近受液盘110和降液管120的区域，且在弓形区的浮阀1呈同心圆排布。

该种布设方式(为方便说明，以下简称为排布方式一)，中间区域的固阀2布设区域宽度满足最小流道长度的要求，其中最小流道长度要求是指液相流经塔板100区域所需要的最小长度。排布方式一更适用于操作弹性需求比较大的工况：高负荷工况时，浮阀1全部升起并达到最大升起高度，传质和传热都比较均匀；低负荷工况时，浮阀1全部落下，达到最小升起高度，此时浮阀1布置区域相当于稳定区的作用，中间布置的固阀2即可满足传质、传热的要求；介于高、低负荷之间的工况，浮阀1的升起高度自动调整，并配合以固阀2的传质、传热功能，即可满足需要。

图9为本发明一具体实施方式中提供的阀组件排列方式示意图。如图9所示，在另一具体实施方式中，也可按照下述方式进行排布：沿液流方向，固阀2和浮阀1呈每两列为单位的间隔排布，且在弓形区的浮阀1呈同心圆排布。

这种排布方式(为方便说明，以下简称为排布方式二)，在高负荷工况和低负荷工况下，均能保证适宜的流道长度，浮阀1全部升起或全部落下时，固阀2部分依然是呈三角排列，不会对塔板效率产生任何影响。

进一步的，沿液流方向，相邻的固阀2、相邻的浮阀1以及相邻的固阀2和浮阀1，均成交错排布，以进一步提高气液传质、传热效率。

当然，还可以根据实际的工况和加工需求，采取其它排布方式，或者将上述两种排布方式进行结合，比如在脱油塔内，精馏段使用排布方式一进行布置，解决精馏段干板的问题，而提馏段采用排布方式二进行布置，有效降低全塔的压降和能耗，提高塔底的真空度，确保贫溶剂的质量。

实施例二

本实施例提供一种脱油塔(未图示)，用于汽油组分的分离，其具体可以是目前工业常规的脱油塔，设有精馏段和提馏段，其中塔内件设置如上述实施例一所述。

其中，浮阀1中，矩形阀片11的尺寸为50mm×30mm；两个阀腿12的尺寸相同，均为26mm×16.5mm(高度×宽度)；前端的阀腿12上设有一尺寸为22mm×6mm的矩形，矩形的三边切开，与折边相连的顶边不切断，顶边距离阀腿12顶边的距离为1.5mm，两个侧边距离阀腿12两侧的距离均为2mm，切开的矩形以顶边为轴向外弯到与矩形阀片11成30°角，作为延伸斜板111，留在阀腿12上的矩形孔作为开孔122，开孔122朝向与液流方向一致；塔板100上矩形阀孔3的尺寸为50.5mm×30.5mm，其边缘与阀腿12外缘保持0.25mm的空隙，矩形阀孔3和浮阀1边缘打磨光滑；

固阀2是在塔板100上直接冲压形成，相应塔板100上的开孔面积为50mm×30mm。矩形顶板21与塔板100平行，面积为31mm×30mm；两个矩形侧板22与塔板100平面成40°角，面积均为13mm×30mm。

脱油塔一般为负压操作，塔顶压力约为0.4kgf/cm²(绝对压力)。脱油塔内的物料中，水占90％，烃类占10％，在减压条件下会造成脱油塔的精馏段段气相量特别大，而液相量又特别小，气液比严重失衡，所以精馏段的压降几乎为零，基本处于干板状态，造成脱硫油中的溶剂含量严重超标。

在精馏段中设置塔内件，其阀组件按排布方式一进行布置。该塔内件的使用，可以最大限度反向推动塔板100上的液层，使得塔板100上的液层最大限度增厚，解决脱油塔精馏段干板的问题，进而达到降低富硫油中溶剂含量的目的。

脱油塔提馏段的气液比同样严重失衡，但是其负荷情况刚好与精馏段相反，即气相量非常小，而液相量却非常大。如上所述，脱油塔为负压操作，由于液相的溢流强度大，每层塔盘板上的液层厚度比较大，每层塔板100的总板压降就大，对贫溶剂的质量造成影响。从能耗角度来说，脱油塔的全塔压降越低，塔底热源(即蒸汽)的消耗量就越少。提馏段中设置塔内件，阀组件按照上述排布方式二进行布置，可以有效的降低全塔的压降和能耗，提高塔底的真空度，确保贫溶剂的质量。

实施例三

本实施例提供一种抽提蒸馏塔，用于汽油组分的分离，其具体可以是目前工业常规的抽提蒸馏塔，抽提蒸馏塔的气液相负荷与脱油塔的提馏段相似，即液相量很大，而气相量比较小。在此情况下，抽提蒸馏塔内设置塔内件，阀组件按照上述实施例二中的排布方式二进行布置，使固阀2部分满足正常气相通量，一部分浮阀1来调整整个塔板100的弹性。

具体的，在实际运行时，由于塔板100上液流强度比较大，浮阀1部分的阻力比较大，浮阀1基本不升起，气相从固阀2部分的通道排出。当进入抽提蒸馏塔的小分子烃比较多的时候，整个抽提蒸馏塔内的气相负荷迅速增大，固阀2部分不足达到正常气相通量时，浮阀1部分升起，防止抽提蒸馏塔冲塔。

因此，在抽提蒸馏塔中安装上述塔内件，能够使浮阀1根据不同负荷工况自动调整升起的高度，同时与固阀2配合，不仅很好的满足弹性需求较大工况的需求，而且不影响塔板效率，尤其适用于汽油组分分离。

实施例四

本实施例提供一种汽油组分分离系统，其工艺流程和装置均可参考专利ZL201310581366.8中记载的内容，具体包括抽提塔、水洗塔、抽提蒸馏塔、溶剂回收塔、溶剂再生塔等装置。其中，抽提塔塔顶物流为硫含量小于10ppm的抽余油和极少部分溶剂，送入水洗塔将溶剂脱除，最终得到可以参与汽油池调和的汽油组分。抽提塔塔底的物流以大碳数烃类化合物、含硫化合物和溶剂组成，送入抽提蒸馏塔的顶部进行抽提蒸馏。抽提蒸馏塔顶部出口物流以小碳数烯烃为主，返回抽提塔底部进行反萃取；抽提蒸馏塔底部出口物流送入溶剂回收塔中部，在溶剂回收塔塔顶得到含有硫化物、芳烃、环烯的富硫油，塔底得到以溶剂为主的物料，这部分物料送入溶剂再生塔进行排渣再生，最后返回抽提塔底部循环利用。

其中，上述溶剂回收塔具体采用实施例二中的脱油塔，上述抽提蒸馏塔采用实施例三中的抽提蒸馏塔。

经测试，采用本实施例中的汽油组分分离系统进行汽油组分分离，能够很好的将汽油中的烃类化合物和含硫化合物进行定向分离。其中，所用的抽提蒸馏塔能够促进小碳数烯烃的引出，使得易加氢饱和的C5～C8烯烃更多的集中在抽余油中，且抽余油中硫含量小于10ppm。同时，所用的溶剂回收塔能够将富硫油和溶剂很好的进行分离，使得大部分溶剂经过再生后能在系统中循环使用，减少新溶剂的补充量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种塔内件，包括塔板和布设于塔板上的阀组件，其特征在于，所述阀组件包括设置于塔板上的多个条形浮阀和多个梯形固阀；其中，

所述浮阀具有矩形阀片，以及分别固设于矩形阀片下表面前端和后端区域的阀腿，所述阀腿的宽度不大于所述矩形阀片的宽度，所述阀腿底部相背弯曲形成阀脚，前端的阀腿上设有开孔，所述矩形阀片前端对应于该开孔的区域沿长度方向延伸并向上倾斜成与矩形阀片夹角不大于45度的延伸斜板；

所述固阀的阀体为冲压塔板而形成的等腰梯形，具有向上突起并平行于塔板的矩形顶板和分别与塔板平面呈30～45度锐角的矩形侧板；

所述塔板上开设有与浮阀相匹配的矩形阀孔，浮阀的阀腿安装于该矩形阀孔中并借助阀脚控制浮阀升起的最大高度，所述矩形阀孔与阀腿外缘之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的塔内件，其特征在于，所述阀腿为矩形阀片的前端和后端分别向下弯曲而形成，

前端的所述阀腿上的开孔为矩形开孔，矩形阀片的延伸斜板轮廓与矩形开孔相匹配并以自该矩形开孔的上边缘为轴外翻而延伸形成，与矩形阀片的夹角成10～30度。

3.根据权利要求2所述的塔内件，其特征在于，所述开孔的上边缘至阀腿顶部的距离为1.2～1.8mm，所述开孔的两侧边缘至阀腿两端的距离为1.8～2.5mm。

4.根据权利要求1所述的塔内件，其特征在于，所述固阀经冲压形成后，塔板上对应留下的阀孔为矩形，长宽比为(4～5)：(2～3)。

5.根据权利要求4所述的塔内件，其特征在于，所述固阀的矩形侧板与塔板平面呈35～40度锐角，矩形顶板距塔板的高度为2.5～3.0mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的塔内件，特征在于，所述塔板的开孔率为5～15％，且浮阀和固阀的设置方向与液流方向一致。

7.根据权利要求6所述的塔内件，其特征在于，所述浮阀和固阀在塔板上的布设方式包括：

固阀排布于与液流方向垂直的塔板中心线区域及该中心线两侧区域，浮阀排布于靠近受液盘和降液管的区域，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布；或沿液流方向，固阀和浮阀呈每两列为单位的间隔排布，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布。

8.根据权利要求7所述的塔内件，其特征在于，沿所述液流方向，相邻的固阀、相邻的浮阀以及相邻的固阀和浮阀，均成交错排布。

9.一种脱油塔，其设有精馏段和提馏段，其特征在于，设有权利要求1-8任一项所述的塔内件，其中：

所述精馏段的塔板上设置阀组件的方式为，固阀排布于与液流方向垂直的塔板中心线区域及该中心线两侧区域，浮阀排布于靠近受液盘和降液管的区域，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布；

所述提馏段的塔板上设置阀组件的方式为，沿液流方向，固阀和浮阀呈每两列为单位的间隔排布，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布。

10.一种抽提蒸馏塔，其特征在于，设有权利要求1-8任一项所述的塔内件，其中，塔板上设置阀组件的方式为，沿液流方向，固阀和浮阀呈每两列为单位的间隔排布，且在弓形区的浮阀呈同心圆排布。