CN116328339A - 一种氯化甲苯脱重系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯化甲苯脱重系统及方法，包括脱重塔、再沸器、冷却组、气液分离器、回流罐、氯化干品槽、脱苯进料泵、排焦釜、排焦塔，所述脱重塔包括主塔体，主塔体顶部套装拼接有塔顶盖、底部套装拼接有塔釜。本发明克服了现有技术的不足，改变常规的清理操作方式，简化了清洗的拆卸安装流程，节省了清洗消耗的时间，具有较高的社会使用价值和应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及脱重塔技术领域，尤其涉及一种氯化甲苯脱重系统及方法。
背景技术
脱重塔及脱重组分塔，其可以利用物质挥发度的差异，对混合物中的重组分进行去除，其本质为精馏塔的一种，在针对混合物中轻重组分的处理需求时，通常分为脱重塔和脱轻塔两种，在氯化甲苯进行脱重处理中，可以利用气液接触以及升温的方式，对氯化甲苯进行脱重处理。
在现有的脱重塔使用过程中，由于其内部需要满足物料的流通以及气液的接触，使得塔板上随着生产的周期推进，会出现杂质的附着，影响了物料的正常流通，需要进行定期的清理，现有的塔板结构为一体式，通过装配的方式与塔体内壁进行直接的安装处理，在后续的清洁处理中会出现拆卸和安装难度较大，其清洁所消耗的时间较大。
并且随着使用的周期，其拆卸安装的次数会增加，容易导致塔板与塔体内壁之间的安装松动，对整体的密封性造成影响。
为此，本发明人设计开发了一种能够实现抽离式清理的脱重塔，可以在需要进行内部清洁处理的时候，对塔板进行抽离，有效的简化了脱重塔清洗的步骤，以及减少了清洁脱重塔所需的时间。
发明内容
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种氯化甲苯脱重系统，包括脱重塔、再沸器、冷却组、气液分离器、回流罐、氯化干品槽、脱苯进料泵、排焦釜、排焦塔，所述脱重塔包括主塔体，主塔体顶部套装拼接有塔顶盖、底部套装拼接有塔釜；
所述主塔体两侧均固定有安装架，安装架上分别设有齿轮组，两侧的齿轮组通过连接轴同步传动，所述安装架上设有驱动连接轴转动的驱动电机，所述主塔体上连通由进料管。
优选地，所述脱重塔上设有塔板组，以及安装塔板组的安装口，所述塔板组包括主塔板，以及套装设置于主塔板内的控流机构；
所述主塔板上设有用于连接控流机构的密封导向槽，以及对主塔板和主塔体之间拼接缝隙进行密封的密封盖，密封盖上开设有用于匹配连接架安装的嵌入槽；
优选地，所述控流机构包括与密封导向槽装配的密封导向环，密封导向环两端均设有溢流板，所述密封导向环上设有降液管。
优选地，所述齿轮组包括套装于连接轴端部的主动斜齿轮，主动斜齿轮上啮合设有从动斜齿轮。
优选地，所述主塔体上设有用于固定挡板的安装座，所述丝杆一端通过轴承套固定在挡板上，所述丝杆另一端轴承连接有平衡架组；
所述平衡架组包括有固定于主塔体外壁的支撑架，支撑架另一端固定有与丝杆轴承连接的连杆板。
优选地，所述从动斜齿轮上贯穿固定有丝杆，丝杆上设有带动连接架移动的滑块，所述连接架上设有用于辅助密封盖安装的密封辅助机构；
所述密封辅助机构包括与连接架端部活动套装的次螺栓，以及与密封盖端部固定套装的主螺栓，所述连接架上设有用于活动套装次螺栓的穿孔。
优选地，所述密封盖两端均设有导向杆，导向杆可滑动插入设置于安装座上的导向板内。
优选地，所述次螺栓上套设有辅助弹簧，所述主螺栓上设有用于螺纹套装次螺栓的连接孔。
优选地，所述脱重塔、冷却组、气液分离器、回流罐以及氯化干品槽通过管道依次首尾相连，所述冷却组底部输出端还通过管道与回流罐连通，所述回流罐的输出端还通过管道与脱重塔的进料端连通，所述脱重塔、脱苯进料泵、排焦釜以及排焦塔利用管道依次首尾相连，所述排焦塔输出端通过管道与脱重塔连通，所述再沸器顶部输出端与脱重塔连通设置。
一种氯化甲苯脱重系统的方法，包括以下步骤：
S1：打开脱重塔的进料阀，通过进料管向塔内进料，当塔釜内部有液位时，打开再沸器，再沸器的阀门开度和塔釜内的物料温度实行联锁控制，保证脱重塔工作温度在140℃，脱重塔的顶部气相由脱重一冷器和脱重二冷器组成的冷却组进行冷凝处理，冷凝液送至回流罐，当该回流罐液位达到50％位置时，缓慢打开回流罐与脱重塔连通管道的阀门，使脱重塔全回流；
S2：保持回流罐液位稳定，回流1小时后，设定回流量一定，打开回流罐与氯化干品槽连通管道的阀门，向氯化干品槽出料，逐渐增加脱重塔进料量，控制进料流量等于脱重塔顶部采出流量值和塔釜采出流量值之和；
S3：待塔釜从取样点取样分析合格后，打开脱苯进料泵的流量阀，脱苯进料泵的流量阀开度和塔釜采出流量连锁，将釜液送至排焦釜，待排焦釜液位达到75％以上，在真空状态下加热排焦釜中的物料，轻组分回流至脱重塔内，待排焦釜内温度上升到140℃以上，停止加热，切断排焦塔与脱重塔的连接管道，排焦釜内的高沸物装桶。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、利用塔板组的分离式设置，可以将主塔板快速的从主塔体的内部进行抽离，方便对主塔板进行快速的清理操作，节省了常规清洁所消耗的时间。
2、通过连接架、齿轮组和连接轴的设置，可以对同侧安装的主塔板进行同步抽离，使用单个电机对多个主塔板进行位移控制。
3、对于主塔板清洗结束后的安装，可以通过密封辅助机构对密封盖与主塔体外壁的接触密封状态进行适配调整，避免出现密封不完全的现象。
4、清洗方式的调整，可以缩短单次清理所需的时间，简化了清洗的操作方式，使得清洗的次数在同一周期内得到了提升。
综上，本发明克服了现有技术的不足，改变常规的清理操作方式，简化了清洗的拆卸安装流程，节省了清洗消耗的时间，具有较高的社会使用价值和应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工艺流程示意图；
图2为本发明中脱重塔的结构示意图；
图3为本图2的结构爆炸示意图；
图4为本发明中脱重塔的结构正视图；
图5为本图4中B-B处的结构剖面示意图；
图6为本发明中主塔板与连接架的结构示意图；
图7为本发明中主塔板与控流机构的结构分离示意图；
图8为本发明中齿轮组与平衡架的结构位置示意图；
图9为本发明中主塔板的结构示意图；
图10为本发明中控流机构的结构示意图；
图11为本发明中主筒体的外部结构示意图；
图12为本发明连接架的安装结构示意图；
图13为本图12中A处的局部结构放大图；
图14为本发明中密封辅助机构的工作原理图；
图15为本发明中实施例2的结构示意图。
图中：1、脱重塔；101、主塔体；1011、进料管；102、塔顶盖；103、安装座；1031、导向板；1032、挡板；104、安装口；105、塔釜；2、塔板组；21、导向杆；201、主塔板；2011、密封盖；2012、密封导向槽；2013、嵌入槽；2014、套孔；2015、板体；202、控流机构；2021、密封导向环；2022、降液管；2023、溢流板；3、连接架；31、密封辅助机构；3101、主螺栓；3102、次螺栓；3103、辅助弹簧；3104、连接孔；32、穿孔；4、安装架；5、齿轮组；51、驱动电机；52、连接轴；501、主动斜齿轮；502、从动斜齿轮；503、丝杆；504、滑块；6、平衡架组；601、连杆板；602、支撑架；7、再沸器；8、冷却组；9、气液分离器；10、回流罐；11、氯化干品槽；12、脱苯进料泵；13、排焦釜；14、排焦塔。
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。
实施例1
参照图1-14，一种氯化甲苯脱重系统，包括脱重塔1、再沸器7、冷却组8、气液分离器9、回流罐10、氯化干品槽11、脱苯进料泵12、排焦釜13、排焦塔14，脱重塔1输出端与脱苯进料泵12的连通段管道上设有取样点，用以对脱重塔1内部的混合物进行取样操作，脱重塔1包括主塔体101，主塔体101顶部套装拼接有塔顶盖102、底部套装拼接有塔釜105；
主塔体101两侧均固定有安装架4，安装架4上分别设有齿轮组5，两侧的齿轮组5通过连接轴52同步传动，安装架4上设有驱动连接轴52转动的驱动电机51，主塔体101上连通由进料管1011。
具体的，脱重塔1上设有塔板组2，以及安装塔板组2的安装口104，塔板组2包括主塔板201，以及套装设置于主塔板201内的控流机构202；
主塔板201上设有用于连接控流机构202的密封导向槽2012，以及对主塔板201和主塔体101之间拼接缝隙进行密封的密封盖2011，密封盖2011上开设有用于匹配连接架3安装的嵌入槽2013，201和202可以组成塔板结构，并且拆分式塔板在后期的清洗过程中，简化了其拆卸和安装的步骤。
具体的，控流机构202包括与密封导向槽2012装配的密封导向环2021，密封导向环2021两端均设有溢流板2023，密封导向环2021上设有降液管2022，降液管2022底部的高度在安装中需要低于溢流板2023顶端的高度，让液体流动形成溢流状态，主塔板201和控流机构202的拼接能够将主塔板201满足抽取操作，用以方便对主塔板201进行抽取，并且对主塔板201表面进行清洁处理，避免其上面设置的孔洞发生堵塞的情况。
具体的，齿轮组5包括套装于连接轴52端部的主动斜齿轮501，主动斜齿轮501上啮合设有从动斜齿轮502。
具体的，主塔体101上设有用于固定挡板1032的安装座103，丝杆503一端通过轴承套固定在挡板1032上，丝杆503另一端轴承连接有平衡架组6；
平衡架组6包括有固定于主塔体101外壁的支撑架602，支撑架602另一端固定有与丝杆503轴承连接的连杆板601，平衡架组6的设置配合挡板1032为丝杆503提供了支撑的作用，防止丝杆503在转动的过程中发生剧烈晃动，有效的提升了主塔板201从安装口104中抽取和推进的过程中发生位置偏移，可避免位置偏移发生的主塔板201卡顿的情况。
具体的，从动斜齿轮502上贯穿固定有丝杆503，丝杆503上设有带动连接架3移动的滑块504，连接架3上设有用于辅助密封盖2011安装的密封辅助机构31；
密封辅助机构31包括与连接架3端部活动套装的次螺栓3102，以及与密封盖2011端部固定套装的主螺栓3101，连接架3上设有用于活动套装次螺栓3102的穿孔32，穿孔32的使用，可以让次螺栓3102在其中滑动，让辅助弹簧3103能够跟随连接架3与密封盖2011之间的相对位置进行弹性形变，丝杆503的设置纹路需要与主塔板201的抽离方向同步，在齿轮组5的传动作用下，避免发生不同步的现象，两个相近且同一侧的滑块504能够同步进行相近或者相离的运动，主动斜齿轮501和从动斜齿轮502的啮合使用，可以让驱动电机51传递至主动斜齿轮501的转动进行变向传递，使得从动斜齿轮502能够带动丝杆503进行转动。
具体的，密封盖2011两端均设有导向杆21，导向杆21可滑动插入设置于安装座103上的导向板1031内，导向杆21的设置，可以为密封盖2011提供其在连接架3的带动平移下的稳定性，也起到了移动的导向作用。
具体的，次螺栓3102上套设有辅助弹簧3103，主螺栓3101上设有用于螺纹套装次螺栓3102的连接孔3104，密封辅助机构31的使用，可以在密封盖2011与主塔体101外壁进行密封安装的时候，对密封盖2011与主塔体101之间的接触面进行有效的密封，避免出现连接架3带动主塔板201移动不完全的现象，使得密封盖2011与主塔体101外壁密封接触完全，在通过螺栓对将密封盖2011与主塔体101之间进行密封固定，辅助弹簧3103的设置能够在密封盖2011与主塔体101外壁密封状态下呈挤压状态，在密封盖2011与主塔体101外壁分离的时候，辅助弹簧3103的状态呈松弛状态。
具体的，脱重塔1、冷却组8、气液分离器9、回流罐10以及氯化干品槽11通过管道依次首尾相连，冷却组8底部输出端还通过管道与回流罐10连通，回流罐10的输出端还通过管道与脱重塔1的进料端连通，脱重塔1、脱苯进料泵12、排焦釜13以及排焦塔14利用管道依次首尾相连，排焦塔14输出端通过管道与脱重塔1连通，再沸器7顶部输出端与脱重塔1连通设置，气液分离器9能够为冷却组8所导出的物料进行气液分离处理，然后再通过管道让气液分离器9与回流罐10连通。
一种氯化甲苯脱重系统的方法，包括以下步骤：
S1：打开脱重塔1的进料阀，通过进料管1011向塔内进料，当脱重塔1内部有液位时，打开再沸器7，再沸器7的阀门开度和塔釜105内的物料温度实行联锁控制，保证脱重塔1工作温度在140℃，脱重塔1的顶部气相由脱重一冷器和脱重二冷器组成的冷却组8进行冷凝处理，冷凝液送至回流罐10，当该回流罐10液位达到50％位置时，缓慢打开回流罐10与脱重塔1连通管道的阀门，使脱重塔1全回流；
S2：保持回流罐10液位稳定，回流1小时后，设定回流量一定，打开回流罐10与氯化干品槽11连通管道的阀门，向氯化干品槽11出料，逐渐增加脱重塔1进料量，控制进料流量等于脱重塔1顶部采出流量值和塔釜105采出流量值之和；
S3：待塔釜105从取样点取样分析合格后，打开脱苯进料泵12的流量阀，脱苯进料泵12的流量阀开度和塔釜105采出流量连锁，将釜液送至排焦釜13，待排焦釜13液位达到75％以上，在真空状态下加热排焦釜13中的物料，轻组分回流至脱重塔1内，待排焦釜13内温度上升到140℃以上，停止加热，切断排焦塔14与脱重塔1的连接管道，排焦釜13内的高沸物装桶。
实施例2
参照图15，本实施例与实施例1的区别在于，主塔板201上开设套孔2014，套孔2014内设置可拆卸的板体2015，板体2015与主塔板201之间的密封安装采用螺栓进行固定，在清洗阶段对板体2015可以进行更换，可节省对于板体2015上气流孔的堵塞清除的操作时间。
其他未描述结构参照实施例1
工作原理：本发明中，首先关闭系统供料及出料的所有管道，然后再拆卸掉密封盖2011与主塔体101之间密封的螺栓，让辅助弹簧3103的弹性形变恢复，使得密封盖2011与主塔体101外壁之间的密封解除，然后开启驱动电机51，让驱动电机51的输出轴带动连接轴52转动，使得位于主塔体101两侧的主动斜齿轮501均能够旋转，从而带动从动斜齿轮502转动，使得丝杆503同步旋转，滑块504带动与其连接的连接架3进行横移，让主塔板201能够从主塔体101的内部推出，最后对主塔板201进行清理，待主塔板201、主塔体101的内部及控流机构202清理完毕之后，可以反向开启驱动电机51，使得齿轮组5和连接轴52的转动力传动，让连接架3带动主塔板201由安装口104推入主塔体101的内部，在推入过程中，密封导向环2021为主塔板201提供导向作用，待主塔板201完全推入之后，密封导向环2021会完全嵌入密封导向槽2012内，使得主塔板201和控流机构202之间的套装处理密闭状态，即清洗结束。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种氯化甲苯脱重系统，包括脱重塔(1)、再沸器(7)、冷却组(8)、气液分离器(9)、回流罐(10)、氯化干品槽(11)、脱苯进料泵(12)、排焦釜(13)、排焦塔(14)，其特征在于：所述脱重塔(1)包括主塔体(101)，主塔体(101)顶部套装拼接有塔顶盖(102)、底部套装拼接有塔釜(105)；
所述主塔体(101)两侧均固定有安装架(4)，安装架(4)上分别设有齿轮组(5)，两侧的齿轮组(5)通过连接轴(52)同步传动，所述安装架(4)上设有驱动连接轴(52)转动的驱动电机(51)。
2.根据权利要求1所述的一种氯化甲苯脱重系统，其特征在于：所述脱重塔(1)上设有塔板组(2)，以及安装塔板组(2)的安装口(104)，所述塔板组(2)包括主塔板(201)，以及套装设置于主塔板(201)内的控流机构(202)；
所述主塔板(201)上设有用于连接控流机构(202)的密封导向槽(2012)，以及对主塔板(201)和主塔体(101)之间拼接缝隙进行密封的密封盖(2011)，密封盖(2011)上开设有用于匹配连接架(3)安装的嵌入槽(2013)。
3.根据权利要求2所述的一种氯化甲苯脱重系统，其特征在于：所述齿轮组(5)包括套装于连接轴(52)端部的主动斜齿轮(501)，主动斜齿轮(501)上啮合设有从动斜齿轮(502)。
4.根据权利要求3所述的一种氯化甲苯脱重系统，其特征在于：所述主塔体(101)上设有用于固定挡板(1032)的安装座(103)，所述丝杆(503)一端通过轴承套固定在挡板(1032)上，所述丝杆(503)另一端轴承连接有平衡架组(6)；
所述平衡架组(6)包括有固定于主塔体(101)外壁的支撑架(602)，支撑架(602)另一端固定有与丝杆(503)轴承连接的连杆板(601)。
5.根据权利要求3所述的一种氯化甲苯脱重系统，其特征在于：所述从动斜齿轮(502)上贯穿固定有丝杆(503)，丝杆(503)上设有带动连接架(3)移动的滑块(504)，所述连接架(3)上设有用于辅助密封盖(2011)安装的密封辅助机构(31)；
所述密封辅助机构(31)包括与连接架(3)端部活动套装的次螺栓(3102)，以及与密封盖(2011)端部固定套装的主螺栓(3101)，所述连接架(3)上设有用于活动套装次螺栓(3102)的穿孔(32)。
6.根据权利要求2所述的一种氯化甲苯脱重系统，其特征在于：所述密封盖(2011)两端均设有导向杆(21)，导向杆(21)可滑动插入设置于安装座(103)上的导向板(1031)内。
7.根据权利要求5所述的一种氯化甲苯脱重系统，其特征在于：所述次螺栓(3102)上套设有辅助弹簧(3103)，所述主螺栓(3101)上设有用于螺纹套装次螺栓(3102)的连接孔(3104)。
8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的氯化甲苯脱重系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：打开脱重塔(1)的进料阀，脱重塔(1)内进料，当脱重塔(1)内部有液位时，打开再沸器(7)，再沸器(7)的阀门开度和塔釜(105)内的物料温度实行联锁控制，保证脱重塔(1)工作温度在140℃，脱重塔(1)的顶部气相由脱重一冷器和脱重二冷器组成的冷却组(8)进行冷凝处理，冷凝液送至回流罐(10)，当该回流罐(10)液位达到50％位置时，缓慢打开回流罐(10)与脱重塔(1)连通管道的阀门，使脱重塔(1)全回流；
S2：保持回流罐(10)液位稳定，回流1小时后，设定回流量一定，打开回流罐(10)与氯化干品槽(11)连通管道的阀门，向氯化干品槽(11)出料，逐渐增加脱重塔(1)进料量，控制进料流量等于脱重塔(1)顶部采出流量值和塔釜(105)采出流量值之和；
S3：待塔釜(105)从取样点取样分析合格后，打开脱苯进料泵(12)的流量阀，脱苯进料泵(12)的流量阀开度和塔釜(105)采出流量连锁，将釜液送至排焦釜(13)，待排焦釜(13)液位达到75％以上，在真空状态下加热排焦釜(13)中的物料，轻组分回流至脱重塔(1)内，待排焦釜(13)内温度上升到140℃以上，停止加热，切断排焦塔(14)与脱重塔(1)的连接管道，排焦釜(13)内的高沸物装桶。
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