CN111151106A - 一种提高wgs脱硫塔气液分离效果的系统及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高WGS脱硫塔气液分离效果的工艺。所述方法增加了整流喷嘴对脱硫塔内偏流烟气进行整流，消除烟气的局部高速区，进而提高塔盘和填料的工作效率，改善气液分离效果。具体实施方式为：在在烟道进入分离塔的位置和塔盘之间增加整流喷嘴，对偏流烟气进行整流，改善气液分离效果，改善烟囱落滴现象。

Description

一种提高WGS脱硫塔气液分离效果的系统及其应用
【技术领域】
本发明涉及石油化工技术领域，具体的说是一种提高WGS脱硫塔气液分离效果的系统及其应用。
【背景技术】
炼油厂催化裂化再生烟气中含有大量的SO2和粉尘，在排往大气以前需要进行脱硫除尘处理。目前炼油厂广泛使用埃克森美孚的WGS湿法洗涤工艺，即先使再生烟气中的粉尘和SO2在文丘里洗涤器内被循环液吸收，再使烟气与循环液以水平切线方式进入脱硫塔。脱硫塔内采用三级气液分离：第一级烟气与循环液以水平切线方式进入分离塔，依靠离心力进行气液分离；第二级使用一层塔盘进行气液分离；第三级依靠填料或除雾栅格进行气液分离。
烟气进入脱硫塔后呈螺旋加速向上流动，越向上塔内偏流越严重，贴壁气流的切向速度越高(类似于龙卷风)，塔内局部气速超过15m/s。在流速高、偏流的情况下，塔盘和填料效率很低，基本起不到气液分离的作用，高速烟气会携带水汽向上通过烟囱排出，造成脱硫塔周围落滴严重。一方面造成水的浪费；另一方面，在冬季落滴造成脱硫塔周围结冰严重，影响炼油厂正常工作。
【发明新型内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种提高WGS脱硫塔气液分离效果的系统及其应用。通过在脱硫塔内部增加专用的整流喷嘴，消除脱硫塔内的气流局部高速区，从而提高塔盘和填料的气液分离效率，可以降低脱硫塔周围的落滴现象。
本发明所述的是一种提高WGS脱硫塔气液分离效果的系统，包括：整流喷嘴、整流喷嘴前管道、降压部件和闸阀，整流喷嘴前管道与文丘里洗涤器前供液管道连接来对喷嘴提供循环液。
整流喷嘴由原来的文丘里洗涤器前供液管道分流进行供液，避免新增加循环泵。由于文丘里洗涤器前供液管道内循环液压力达到0.7MPa，因此需要在喷嘴前安装降压部件和闸阀，以保证整流喷嘴工作在合适的压力。整流喷嘴安装在脱硫塔内部，高度位于烟道入口与塔盘之间。循环液经整流喷嘴雾化后形成扩张角不小于120°的广角喷雾，雾矩流量均匀，刚直有力。螺旋上升的烟气遇到循环液雾矩，强行穿过后大部分切向速度被循环液雾矩吸收，因此烟气速度大大降低，局部高速区由超过15m/s降至5m/s以下。由于气体夹带颗粒(液滴或粉尘)的能力与速度的立方成正比，在气速大大降低的情况下，塔盘和填料气液分离效率会大幅度提高，脱硫塔周围落滴现象得到缓解。
所述整流喷嘴由旋流腔(包括外环壁、内环壁和隔板构成)、出口锥面和进液管组成。工作时，循环液从进液管流入旋流腔，在旋流腔内加速旋转，在离心力的作用下从旋流腔的喷口喷出，再经过出口锥面整流后，形成扩张角不小于120°的广角喷雾，雾矩刚直有力，可对偏流的烟气进行整流。
本发明所述设备是可拆卸式。管道与喷嘴为法兰连接，检修时整流喷嘴可直接卸下。
本发明所述设备的具体布置形式需根据脱硫塔的尺寸来确定。比如，每层喷嘴的布置方案和喷嘴布置层数应根据脱硫塔尺寸及脱硫塔周围施工空间确定，要求每层喷雾覆盖面要把脱硫塔截面覆盖完全，并且要求尽可能多的喷嘴层数。
采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：
本发明所述方法可消除WGS脱硫塔内的气流局部高速区，从而提高塔盘和填料的气液分离效率，缓解脱硫塔周围落滴现象。
本发明所述方法适用于采用WGS洗涤工艺的催化裂化再生烟气脱硫塔的设计和改造。
【附图说明】
图1是本发明所述系统示意图；
图2是图1的A-A视图；
图3是图2的B-B视图；
图中：1、脱硫塔塔体；2、再生烟气管道；3、整流喷嘴；4、喷嘴前管道；5、均流环管；6、环管前管道；7、文丘里洗涤器前供液管道；8、闸阀；9、降压部件。
【具体实施方式】
本发明专利保护范围不限于如下实施例,凡是依据本发明技术原理和精神所做的等效变化或替代技术，均在本专利的保护范围之内。
结合附图1和附图2对本发明所述的一种提高WGS脱硫塔气液分离效果的系统及其应用做进一步阐述。催化裂化再生烟气经过文丘里洗涤器脱去SO2和粉尘后，烟气和循环液的气液混合物经烟道2以8-10m/s的速度切线进入脱硫塔1，在脱硫塔1内螺旋上升，整个塔截面偏流严重，靠近塔壁处的气速远远高于塔中心的气速。塔底循环液在循环泵的作用下沿文丘里洗涤器前供液管道7输送至环管前管道6，此处循环液压力为0.7MPa。闸阀8和降压部件9把循环液压力从0.7MPa降为0.3MPa，循环液进入均流环管5。均流环管5的作用是保证每层的整流喷嘴工作流量一致。循环液从均流环管5均匀进入三根供液管4来给来给三个整流喷嘴3供液，每个整流喷嘴流量一致，喷出的刚性雾矩覆盖整个塔截面。螺旋上升的烟气经过整流喷嘴3喷出的刚性雾矩后，切向速度被消除，烟气局部高速区由超过15m/s降至5m/s以下。由于气体夹带颗粒(液滴或粉尘)的能力与速度的立方成正比，在气速大大降低的情况下，塔盘和填料气液分离效率会大幅度提高，脱硫塔周围落滴现象得到缓解。
如图1所示，本实施例中安装了一层整流喷嘴1，在其他实施例中其结构形式不限于此。
如图2所示，本实施例中每层中安装了三个整流喷嘴1，在其他实施例中其结构形式不限于此。
如图2所示，本实施例中整流喷嘴1前供液管道为环管，在其他实施例中其结构形式不限于此。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (7)

1.本发明涉及一种提高WGS脱硫塔气液分离效果的方法，其特征为：在烟道进入脱硫塔的位置和塔盘之间增加整流喷嘴，对偏流烟气进行整流，消除脱硫塔内的气体局部高速区，从而提高塔盘和填料的气液分离效率。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：烟气速度经过循环液整流后，局部气速由15m/s(或高于)降至3-5m/s。
3.根据权利要求1所述，其特征在于：增加的整流喷嘴为专用的可拆卸式(法兰连接)喷嘴。
4.根据权利要求1及2所述，其特征在于：专用可拆卸式整流喷嘴为扩张角不小于120°的广角空心锥形喷雾喷嘴。
5.根据权利要求1及2所述，其特征在于：专用可拆卸式整流喷嘴可以是单面喷射，也可以是双面喷射。
6.根据权利要求1及2所述，其特征在于：喷嘴的层数可以是一层，也可以是多层。
7.根据权利要求1及2所述，其特征在于：每层喷嘴的个数可以是一个，也可以是多个。
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