CN116407899A - 一种增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法 - Google Patents

一种增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116407899A
CN116407899A CN202111637705.0A CN202111637705A CN116407899A CN 116407899 A CN116407899 A CN 116407899A CN 202111637705 A CN202111637705 A CN 202111637705A CN 116407899 A CN116407899 A CN 116407899A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
liquid
separator
cyclone
foam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111637705.0A
Other languages
English (en)
Inventor
苏建海
杨强
李明东
齐庆轩
龚淳铠
刘凯祥
许萧
徐松
宋智博
王立波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Shijiazhuang Refining & Chemical Co ltd
China Petroleum and Chemical Corp
East China University of Science and Technology
Sinopec Engineering Inc
Original Assignee
Sinopec Shijiazhuang Refining & Chemical Co ltd
China Petroleum and Chemical Corp
East China University of Science and Technology
Sinopec Engineering Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Shijiazhuang Refining & Chemical Co ltd, China Petroleum and Chemical Corp, East China University of Science and Technology, Sinopec Engineering Inc filed Critical Sinopec Shijiazhuang Refining & Chemical Co ltd
Priority to CN202111637705.0A priority Critical patent/CN116407899A/zh
Publication of CN116407899A publication Critical patent/CN116407899A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/02—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising gravity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

本发明公开了一种增加高压气提分离器消泡功能的装置，包括高压气提分离器，其罐体上设有气液进口、气体出口和液体出口，罐体内部设置有气液分配器；所述气液分配器包括主体和主体两端的若干个分叉，且每一个所述分叉的末端连设一个旋流分离除沫器；所述旋流分离除沫器包括旋流分离器，旋流分离器的顶部沿水平方向延伸并依次设置有气相除沫器、纤维凝聚模块、以及折流分离模块。本发明利用旋流分离器，在未加动力设备的前提下实现旋流，达到高效分离泡沫和液体的效果；利用纤维凝聚模块拦截和捕获泡沫，并聚并成液滴，在重力场作用下实现消泡；利用亲油折流分离模块增加泡沫的惯性冲击，将泡沫破碎形成液滴，在重力场作用下实现消泡。

Description

一种增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法
技术领域
本发明涉及化工装备领域的消泡设备，具体地说，是关于一种增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法。
背景技术
气液分离是化学加工行业必不可少的一个环节。消泡器广泛用于石油、化工、天然气加工以及环保等行业，它将泡沫状气液混合物分离开，从而减少因雾沫夹带导致的返混以提高效率，改善操作，同时净化尾气，减少大气污染等。
随着石油化工行业的发展，对轻质油的要求日渐提升，为了将油相从C8、C9、C10通过加氢反应精制成C3、C4、C5，需要较小的气泡进行液相加氢反应。目前已经可以实现较小的气泡进行加氢反应，但是在加氢后的馏出物以泡沫状形式排出，传统的丝网除沫器无法将泡沫状气液混合物分离，严重影响后续流程，因此，需在流程中增加具有消泡功能的装置将泡沫状气液混合物脱除。
高效的消泡器对石化行业至关重要，其可防止某些组分的泡沫被气流夹带逸出造成轻质油的浪费和能耗增加，从而降低生产成本；工艺过程中需要将气相夹带的液相含量控制在一定值之下以保证产品的质量要求。若氢气中夹带油相，会严重影响后续氢气的利用；其可对下游设备进行保护，当气相中夹带泡沫状气液混合物时，将对联接管道、阀门、仪表处会产生不同程度的危害，例如腐蚀压缩机和风机叶片、使壁面结垢导致堵塞管道、破坏动设备运转平衡等。
在液相加氢工艺流程中，加氢反应器改造后，由于气泡尺寸降低，气体出口处夹带泡沫状气液混合物，若外增消泡罐则需要较大成本，增加传统的丝网除沫器又不能实现高效的消泡功能，因此需要简易的带有消泡功能的装置进行泡沫状气液混合物脱除。
CN211158912U公开了一种可拆卸的管式丝网除沫器，包括塔体、支撑底柱、进液管、出液管和连接管体以及管式丝网除沫器主体，所述塔体的底部安装有支撑底柱，所述塔体的左侧安装有进液管，所述塔体的右侧安装有出液管，所述塔体的顶部安装有连接管体，所述连接管体的内部设有密封槽，所述密封槽的内部安装有密封胶圈，整体装置结构简单，便于拆装管式丝网除沫器主体，对其内部丝网除沫器进行更换维修或清洗，保证丝网除沫器的使用效率，便于分离塔中气体夹带的液滴，以保证传质效率，降低有价值的物料损失，同时便于保证丝网除沫器的结构安装稳定性和使用密封性，且稳定性和实用性较高，具有一定的推广价值。但应用于本工艺时，此装置消泡功能不佳，气体出口仍有较多泡沫，影响后续流程。
CN208785789U公开了一种强制循环高效除沫器，其包括加热器以及分离器，所述加热器的顶部借助于第一管路与所述分离器的入口连接，所述加热器的底部借助于第二管路与所述分离器的出口连接，所述第二管路的合适位置设置有强制循环泵，分离器的顶部设置有气相排出口，所述气相排出口设置有二级分离器，所述二级分离器下方设置有第一料液防冲器，所述二级分离器内部设置有第二料液防冲器以及蒸汽过滤器，所述第一料液防冲器以及第二料液防冲器均设置有导汽板。其使用寿命长，除沫效果好，经过导汽板后，经过蒸汽过滤器，将拦截液滴达到99％以上，从而保证了蒸馏水质。但该装置需另加换热器，增加了占地，提高了成本。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题对高压气提分离器加以改进，以在低成本的前提下增加高压分离器的消泡功能，解决气体出口出现泡沫状气液混合物的现象。
为实现上述目的，本发明的第一个方面，提供了一种增加高压气提分离器消泡功能的装置，包括：
高压气提分离器，其罐体侧壁的中部设有气液进口、罐体的顶部设有气体出口，罐体侧壁的下部设有液体出口，所述罐体的内部设置有气液分配器；
所述气液分配器包括主体和连接于所述主体两端的若干个分叉，所述主体与所述气液进口连通，且每一个所述分叉的末端则连设一个旋流分离除沫器；
所述旋流分离除沫器包括与所述气液分配器的分叉末端连接且竖向设置的旋流分离器，所述旋流分离器的中部通过气液分配器与所述气液进口连通，底部设有导流锥，该导流锥的底端与所述旋流分离器的内壁之间形成液体出口，所述旋流分离器的顶部沿水平方向延伸并依次设置有气相除沫器、纤维凝聚模块、以及折流分离模块，且所述纤维凝聚模块和折流分离模块的底端为液体出口，折流分离模块的外侧端为气体出口。
根据本发明，所述高压气提分离器的罐体的内部固定有支撑杆，支撑杆上设有纵向安装板，所述旋流分离除沫器的外壁上设置有固定片，并通过固定件与所述支撑杆的纵向安装板连接固定，从而将所述旋流分离除沫器及其连接的气液分配器在罐体内安装固定。
根据本发明，所述纤维凝聚模块采用间隔设置的纤维编织层的形式，且所述纤维编织层采用错位编织方式。优选的，相邻的所述纤维编织层之间的间隙为1mm。
根据本发明，所述折流分离模块由多层折流分离板层叠而构成。
根据本发明，所述导流锥的锥顶角为40～60°。
本发明的第二个方面，提供了一种增加高压气提分离器消泡功能的方法，包括以下步骤：
从反应器出来的加氢产物进入高压气提分离器，气液混合物从分离器罐体中部的气液进口进入分离器，然后通过气液分配器进入旋流分离除沫器；
在旋流分离除沫器中，气液混合物在导流锥的作用下产生旋流，形成压力梯度场，泡沫状的气液混合物向旋流分离除沫器的中心靠拢，液体向旋流分离除沫器的边壁靠拢，从而使泡沫与液体实现分离；
分离后的气体由旋流分离除沫器顶部首先进入气相除沫器，通过泡沫间的碰撞破碎部分泡沫；然后进入纤维凝聚模块进行纤维碰撞，进行二次消泡；最后通过折流分离模块进行惯性冲击，实现深度消泡。
根据本发明，所述高压气提分离器的工作温度为200～410℃，工作压力为1～15MPa。
根据本发明，所述折流分离模块中的气体流速为3～6m/s，其波峰和波谷的角度为60～80°。
根据本发明，所述旋流分离除沫器的个数视气液混合物的流量而定，具体如下：
当操作状态下气液混合物的流量小于60m3/h时，所述旋流分离除沫器的个数为2个，采用对置形式均布于所述高压气提分离器中；
当操作状态下气液混合物的流量在60～120m3/h时，所述旋流分离除沫器的个数为4个，采用对置形式均布于所述高压气提分离器中；
当操作状态下气液混合物的流量大于120m3/h时，所述旋流分离除沫器的个数为6个，均布于所述高压气提分离器中。
根据本发明，所述旋流分离器气液进口至顶部的距离与至底部的距离之比d2:d视进口混合物的气液体积比而定，具体如下：
当气液体积比VG:VL小于1：5时，所述旋流分离器气液进口至顶部的距离与至底部的距离之比d2:d1为0.5～1；
当气液体积比VG:VL在1：5～1：10时，所述旋流分离器气液进口至顶部的距离与至底部的距离之比d2:d1为1～2。
本发明的增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法具有以下有益效果：
1、本发明的增加高压分离器消泡功能的装置和方法利用旋流分离器，在未加动力设备的前提下实现旋流，达到高效分离泡沫和液体的效果。
2、本发明的增加高压分离器消泡功能的装置和方法利用纤维凝聚模块，拦截、捕获泡沫，并将其聚并成液滴，在重力场作用下实现消泡。
3、本发明的增加高压分离器消泡功能的装置和方法利用亲油折流分离模块，增加泡沫的惯性冲击，将泡沫破碎形成液滴，在重力场作用下实现消泡。
4、本发明可在原高压分离器中直接进行改造，无需重新加工新的高压分离器，施工简易，节约成本及占地，经济效益高。
附图说明
图1为本发明的增加高压气提分离器消泡功能的装置的整体示意图。
图2为图1中沿A-A的剖视图，显示了气液分配器部位的结构。
图3为旋流分离除沫器的结构剖视图。
图4为图3中沿C-C的剖视图。
图5是纤维聚结模块的纤维编织层采用错位编织方式的示意图。
图6为图3中沿B-B的剖视图。
图7为旋流分离除沫器的旋流分离原理图。
图8是气相除沫器中泡沫间(包括泡沫与液滴)碰撞示意图。
图9是纤维凝聚模块中泡沫拦截、捕获、聚并的示意图。
图10折流分离模块的结构剖视图，显示了折流板的结构形式。
图11是折流分离模块中泡沫惯性冲击破碎的示意图。
图号说明：
10-气液进口；20-气体出口；30-排液口；40-液体出口；50-支撑杆；51-纵向安装板；60-气液分配器；61-主体；62-分叉；70-旋流分离除沫器；71-旋流分离器；72-导流锥；73-气相除沫器；74-纤维凝聚模块；75-折流分离模块；76-液体出口；77-气体出口；78-液体出口；100-罐体。
具体实施方式
下面结合附图，以具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。应理解，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的范围。
实施例1、装置实施例
如图1和图2所示，本发明为一种增加高压气提分离器消泡功能的装置，包括高压气提分离器，其罐体100的侧壁中部设有气液进口10、罐体100的顶部设有气体出口20，罐体100的侧壁下部设有液体出口40，所述罐体100的内部设置有气液分配器60，该气液分配器60包括主体61和连接于所述主体61两端的若干个分叉62，所述主体61与所述气液进口10连通，每一个所述分叉62的末端则连设一个旋流分离除沫器70。
进一步的，罐体100的底部还设有排液口30，用于在检修的时候将罐体100底部的液体排空。
进一步的，所述罐体100的内部固定有支撑杆50，支撑杆50上设有纵向安装板51，所述旋流分离除沫器70的外壁上设置有固定片(图中未示出)，并通过固定件，例如螺栓螺母，与所述支撑杆50的纵向安装板51连接固定，从而将所述旋流分离除沫器70及其连接的气液分配器60在罐体100内安装固定。
进一步的，如图3所示，所述旋流分离除沫器70包括与所述气液分配器60的分叉62末端连接且竖向设置的旋流分离器71，所述旋流分离器71的中部通过气液分配器60与所述气液进口10连通，底部设有导流锥72，结合图4所示，该导流锥72的底端与所述旋流分离器71的内壁之间形成液体出口78，所述旋流分离器71的顶部沿水平方向延伸并依次设置有气相除沫器73、纤维凝聚模块74、以及折流分离模块75，且所述纤维凝聚模块74和折流分离模块75的底端为液体出口76，折流分离模块75的外侧端为气体出口77。
进一步的，所述导流锥72的底端与旋流分离器71的内壁之间的液体出口78，以及所述纤维凝聚模块74和折流分离模块75底端的液体出口76均采用开孔挡板的形式，如图4和图6所示，以利于液体的排出。
使用上述增加高压气提分离器消泡功能的装置的消泡过程如下：
从反应器出来的加氢产物进入热高压气提分离器，气液混合物从分离器罐体100中部的气液进口10进入分离器，然后通过气液分配器60进入旋流分离除沫器70；
在旋流分离除沫器70中，气液混合物在导流锥72的作用下产生旋流，形成压力梯度场，泡沫状的气液混合物向旋流分离除沫器70的中心靠拢，液体向旋流分离除沫器70的边壁靠拢，从而使泡沫与液体实现分离；
分离后的气体由旋流分离除沫器70顶部首先进入气相除沫器73，通过泡沫间的碰撞破碎部分泡沫；然后进入纤维凝聚模块74进行纤维碰撞，进行二次消泡；最后通过折流分离模块75进行惯性冲击，实现深度消泡。
本发明中，旋流分离除沫器70是通过旋流分离的方式实现泡沫与液体的分离。旋流分离是多相分散系统分离的重要方法，具有处理能力大、投资小、操作简便可靠等系列优点，旋转湍流的中心区域会产生一个低压区，旋转湍流的离心场和压力梯度场使进料中所有的气体向中央聚集，从而旋流分离器中央形成了一个空气柱。当进料速度较大时，旋转轴心处的压力将可能为负压。利用旋流分离和轴心处空气柱的低压原理，就可以将含泡沫状气液混合物中的气体析出并分离。在本装置中，在旋流场和重力场的作用下，如图7所示(阴影部分为液体，其余为泡沫状气液混合物)，液体向边壁运动，泡沫状气液混合物向中心运动，并且在重力场作用下液体向下流动从液体出口排出，实现泡沫状气液混合物和液体的高效分离。
本发明中，所述气相除沫器73是通过泡沫间的碰撞破碎或泡沫与液滴碰撞形成大泡沫、小液滴而实现消泡。具体地，如图8所示，当小泡沫与大泡沫碰撞时，由于大泡沫的动量较大，小泡沫被大泡沫碰撞开并与大泡沫结合在一起，形成一个更大的泡沫；当大泡沫与大泡沫碰撞时，由于两大泡沫的动量相当，两大泡沫均被撞出液体缺口，发展成棍状液体，最终形成小液滴从液体出口排出；当泡沫与液滴碰撞时，由于液滴的动量大于泡沫的动量，泡沫被撞出缺口，并且一端与液滴结合在一起，发展成棍状液滴，最终形成一个液滴从液体出口排出。
本发明中，所述纤维凝聚模块74采用间隔设置的纤维编织层的形式，相邻纤维编织层之间的间隙为1mm，其可拦截并捕获直径大于1mm的泡沫，使其聚并、沉降；另外，纤维编织层采用错位编织方式，如图5的剖视图所示，实线和虚线为相邻编织层的交错方式。所述纤维凝聚模块74是采用凝聚法，处理对象主要是泡沫状气液混合物。该方法是利用油气两相对凝聚材料亲和力相差悬殊的特性，液体被凝聚材料捕获而滞留于材料表面和空隙内形成油膜，当油膜增大到一定厚度时，在重力等作用下油膜脱落合并聚结成较大的液滴。具体地，如图9所示，当泡沫与纤维凝聚模块碰撞时，泡沫被纤维剪碎，由于纤维为亲油纤维，液滴就停留在纤维上，并且当纤维上液滴较多时，液滴之间会相互靠近，并且结合成一个较大的液滴，大液滴在重力作用下向下运动从液体出口排出。
根据本发明，所述折流分离模块75由多层类似于波纹板的折流分离板层叠而构成，通过惯性冲击对泡沫进行沉降分离，其结构如图10所示。该技术采用亲油改性的折流分离板，油滴汇集在折板波峰顶点并下降，折流分离板在其波峰段是渐缩、叠层的，泡沫顺着折流分离板做变速运动，增加泡沫碰撞板面的几率，最终聚成油滴在重力作用下向下运动后从液体出口排出。具体地，如图11所示(右侧为泡沫或者液滴放大图)，当泡沫较小时，在惯性冲击力下只需一级折流就能使泡沫破碎，并聚结成油滴向下排出。当气泡较大时，在惯性冲击力下只能将泡沫中的气体空腔缩小，经过二级或者多级折流，可实现油滴向下排出。
根据本发明，所述折流分离模块75中的气体流速为3～6m/s，其波峰和波谷的角度为60～80°。在这个气速和角度范围内，可在保证较低压降的同时实现消泡功能。
根据本发明，所述高压气提分离器的工作温度为200～410℃，工作压力为1～15MPa。在该工况下，可保证其消泡性能。
根据本发明，所述旋流分离除沫器70的个数视气液混合物的流量而定，具体如下：
当操作状态下气液混合物的流量小于60m3/h时，所述旋流分离除沫器70的个数为2个，采用对置形式均布于热高压气提分离器中；
当操作状态下气液混合物的流量在60～120m3/h时，所述旋流分离除沫器70的个数为4个，采用对置形式均布于热高压气提分离器中；
当操作状态下气液混合物的流量大于120m3/h时，所述旋流分离除沫器70的个数为6个，均布于热高压气提分离器中。
根据本发明，所述导流锥72的锥顶角为40～60°。在这个角度范围内泡沫状气液混合物和液相可充分旋流并有效分离。
根据本发明，所述旋流分离器气液进口10至顶部的距离与至底部的距离之比d2:d1视进口混合物的气液体积比而定，具体如下：
当气液体积比VG:VL小于1：5时，所述旋流分离器气液进口10至顶部的距离与至底部的距离之比d2:d1为0.5～1；
当气液体积比VG:VL在1：5～1：10时，所述旋流分离器气液进口10至顶部的距离与至底部的距离之比d2:d1为1～2。
采用本发明的增加高压气提分离器消泡功能的装置，消泡率可达到≥99％，气相出口20夹带液滴的尺寸≤5μm，泡沫尺寸≤50μm。
根据本发明，所述泡沫状气液混合物气液体积比VG:VL≤1：10。当气液体积比VG:VL超过1：10时，无法保证消泡率≥99％。
实施例2、应用实施例
某石化厂采用实施例1的增加高压气提分离器消泡功能的装置。与原装置进行对比，其工艺流程具体如下：
原料液相柴油和氢气经加热炉加热后进入加氢精制反应器，在反应器顶部得到泡沫状的气液混合物。从反应器出来的加氢产物进入热高压气提分离器，气液混合物从分离器中部气液进口进入分离器，通过气液分配器进入旋流分离除沫器；在旋流分离除沫器中，使气液实现高效分离；分离后的气体进入纤维凝聚模块进行二次分离，最终通过折流分离模块实现深度分离。
从热高压汽提分离器顶部出来的反应生成气经空气冷却器冷却后进入冷低压分离器，在冷低压分离器中进行气液分离；从热高压汽提分离器底部出来的油相分成两路，一路经反应产物循环泵升压后重新返回反应器。另一路冷却后进入热低压分离器进一步闪蒸；从冷低压分离器和热低压分离器分离出的油相一起预热后进入产品分馏塔，气相进行回收利用。
本实施例的泡沫状气液混合物性质见表1，本实施例与原装置的反应条件见表2，本实施例与原装置的产品性质见表3。
表1、泡沫状气液混合物性质
项目 值
温度/℃ 253
气液体积比VG:VL 1：10
表2、本实施例与原装置的反应条件
项目 实施例2 原装置
反应器入口总压/MPa 2.8 2.8
平均反应温度/℃ 253 253
体积流量/m3·h-1 40 40
表3、本实施例与原装置产品性质
项目 实施例2 原装置
平均温度/℃ 253 253
消泡效率/％ 99.6 75
气体出口平均液滴尺寸/μm 3.8 11.5
气体出口平均泡沫尺寸/μm 43.5 78.5
从表3的数据分析可知，本实施例相比原装置的气液分离效率提高了32.8％，气体出口平均的液滴尺寸降低了7.8μm，气体出口的平均泡沫尺寸下降了35μm。
实施例3、应用实施例
某石化厂采用实施例1的增加高压分离器消泡功能的装置进行气液分离。与原装置进行对比，本实施例的泡沫状气液混合物的性质见表4，本实施例与原装置的产品要求见表5，本实施例与原装置的反应条件见表6，本实施例与原装置的达标时所需能耗见表7。
表4、泡沫状气液混合物性质
项目 值
温度/℃ 247
气液体积比VG:VL 1：8
表5、产品要求
项目 值
消泡效率/％ ≥99％
气体出口液滴尺寸/μm ≤5
气体出口泡沫尺寸/μm ≤50
表6、本实施例与原装置反应条件
项目 实施例3 原装置
反应器入口总压/MPa 2.5 2.5
平均反应温度/℃ 247 247
体积流量/m3·h-1 80 80
表7、本实施例与原装置达标时所需能耗
项目 实施例3 原装置
电/(kW·t-1) 7.63 9.34
单位能耗/(kg标油·t-1) 6.97 8.57
从表7的数据分析可知，在相同的产品要求下，实施例3相比原装置的能耗均有所降低，用电降低了22.4％，单位能耗降低了19％。
实施例4、应用实施例
某石化公司采用实施例1的增加高压分离器消泡功能的装置进行气液分离与原装置进行能耗对比。本实施例的泡沫状气液混合物的性质见表8，产品要求见表9，本实施例与原装置的反应条件见表10，本实施例与原装置的出液平均性质及达标率见表11。
表8、泡沫状气液混合物性质
Figure BDA0003442954030000101
Figure BDA0003442954030000111
表9、
项目 值
消泡效率/％ ≥99％
气体出口液滴尺寸/μm ≤5
气体出口泡沫尺寸/μm ≤50
表10、
项目 实施例 原装置
反应器入口总压/MPa 2.18 2.18
平均反应温度/℃ 231 231
表11、
项目 实施例4 原装置
消泡效率/％ 99.6 75
气体出口平均液滴尺寸/μm 3.8 11.5
气体出口平均泡沫尺寸/μm 38.9 97.8
达标率/％ 99.1 73
从表11的数据分析可知，在相同的产品要求下，本实施例相比原装置的分离效率提高了32.8％，平均液滴尺寸降低了7.7μm，平均泡沫尺寸降低了58.9μm，达标率提高了35.8％。

Claims (11)

1.一种增加高压气提分离器消泡功能的装置，其特征在于包括：
高压气提分离器，其罐体侧壁的中部设有气液进口、罐体的顶部设有气体出口，罐体侧壁的下部设有液体出口，所述罐体的内部设置有气液分配器；
所述气液分配器包括主体和连接于所述主体两端的若干个分叉，所述主体与所述气液进口连通，且每一个所述分叉的末端则连设一个旋流分离除沫器；
所述旋流分离除沫器包括与所述气液分配器的分叉末端连接且竖向设置的旋流分离器，所述旋流分离器的中部通过气液分配器与所述气液进口连通，底部设有导流锥，该导流锥的底端与所述旋流分离器的内壁之间形成液体出口，所述旋流分离器的顶部沿水平方向延伸并依次设置有气相除沫器、纤维凝聚模块、以及折流分离模块，且所述纤维凝聚模块和折流分离模块的底端为液体出口，折流分离模块的外侧端为气体出口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高压气提分离器的罐体的内部固定有支撑杆，支撑杆上设有纵向安装板，所述旋流分离除沫器的外壁上设置有固定片，并通过固定件与所述支撑杆的纵向安装板连接固定，从而将所述旋流分离除沫器及其连接的气液分配器在罐体内安装固定。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述纤维凝聚模块采用间隔设置的纤维编织层的形式，且所述纤维编织层采用错位编织方式。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，相邻的所述纤维编织层之间的间隙为1mm。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述折流分离模块由多层折流分离板层叠而构成。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导流锥的锥顶角为40～60°。
7.一种增加高压气提分离器消泡功能的方法，其特征在于包括以下步骤：
从反应器出来的加氢产物进入高压气提分离器，气液混合物从分离器罐体中部的气液进口进入分离器，然后通过气液分配器进入旋流分离除沫器；
在旋流分离除沫器中，气液混合物在导流锥的作用下产生旋流，形成压力梯度场，泡沫状的气液混合物向旋流分离除沫器的中心靠拢，液体向旋流分离除沫器的边壁靠拢，从而使泡沫与液体实现分离；
分离后的气体由旋流分离除沫器顶部首先进入气相除沫器，通过泡沫间的碰撞破碎部分泡沫；然后进入纤维凝聚模块进行纤维碰撞，进行二次消泡；最后通过折流分离模块进行惯性冲击，实现深度消泡。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述高压气提分离器的工作温度为200～410℃，工作压力为1～15MPa。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述折流分离模块中的气体流速为3～6m/s，其波峰和波谷的角度为60～80°。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述旋流分离除沫器的个数视气液混合物的流量而定，具体如下：
当操作状态下气液混合物的流量小于60m3/h时，所述旋流分离除沫器的个数为2个，采用对置形式均布于所述高压气提分离器中；
当操作状态下气液混合物的流量在60～120m3/h时，所述旋流分离除沫器的个数为4个，采用对置形式均布于所述高压气提分离器中；
当操作状态下气液混合物的流量大于120m3/h时，所述旋流分离除沫器的个数为6个，均布于所述高压气提分离器中。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述旋流分离器气液进口至顶部的距离与至底部的距离之比d2:d1视进口混合物的气液体积比而定，具体如下：
当气液体积比VG:VL小于1：5时，所述旋流分离器气液进口至顶部的距离与至底部的距离之比d2:d1为0.5～1；
当气液体积比VG:VL在1：5～1：10时，所述旋流分离器气液进口至顶部的距离与至底部的距离之比d2:d1为1～2。
CN202111637705.0A 2021-12-29 2021-12-29 一种增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法 Pending CN116407899A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111637705.0A CN116407899A (zh) 2021-12-29 2021-12-29 一种增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111637705.0A CN116407899A (zh) 2021-12-29 2021-12-29 一种增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116407899A true CN116407899A (zh) 2023-07-11

Family

ID=87058007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111637705.0A Pending CN116407899A (zh) 2021-12-29 2021-12-29 一种增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116407899A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005070520A1 (en) Method and apparatus for separating liquid droplets from a gas stream
US20160038854A1 (en) Method and apparatus for improving hydrogen utilization rate of hydrogenation apparatus
CN105457454A (zh) 分离回收烟气中夹带有机胺盐的整体式吸收塔及方法
US20010046460A1 (en) System for thermal and catalytic cracking of crude oil
CN110835565A (zh) 一种天然气气液分离装置
CN217526432U (zh) 一种冷凝收油装置
WO2020001246A1 (zh) 一种酸性水脱气除油方法及其装置
CN109021999B (zh) 一种回收裂解气的装置及其方法和应用
CN109666508B (zh) 一种提升加氢装置经济运转周期的改造方法
JP2001146593A (ja) 炭化水素転換方法において使用されるガス・液体分離システム
CN116407899A (zh) 一种增加高压气提分离器消泡功能的装置和方法
CN116986773A (zh) 一种兰炭废水资源化综合利用处理装置及其工艺
CN101544921A (zh) 天然气超音速脱水除液净化分离撬装装置
WO2019228320A1 (zh) 一种适用于重整氢气净化的方法和装置
CN209076237U (zh) 一种气液分离装置及气液分离系统
CN200940123Y (zh) 一种甲醇分离装置
CN211302127U (zh) 脱除聚异戊二烯胶乳中有机溶剂的装置
CN208250196U (zh) 一种四氢呋喃的脱低沸物回收装置
CN112546972A (zh) 一种粗苯加氢精制的强化系统及工艺
CN220939140U (zh) 一种基于气浮原理的酚盐蒸吹系统
CN213220962U (zh) 一种一体式强制循环蒸发分离器
CN220159576U (zh) 一种废气处理装置
CN2581061Y (zh) 气液并流反应器
CN112386937B (zh) 一种碳五精制烷烃分离的高效换热装置
CN220845810U (zh) 一种兰炭废水资源化综合利用处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination