CN209033768U - 一种叠加组合式罐式重沸器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种叠加组合式罐式重沸器，包括罐式重沸器、卧式储罐，所述罐式重沸器上设有热流进料管咀、热流出料管咀、冷流进料管咀、冷流液相出料管咀、冷流气相出料管咀、壳体人孔；所述卧式储罐上设有热流出料穿越管路、冷流进料穿越管路、冷流液相出料流入管咀、冷流液相出料流出管咀和人孔；所述罐式重沸器设在所述卧式储罐上方，所述热流出料管咀与所述热流出料穿越管路穿入管咀连接，所述冷流进料穿越管路穿出管咀与所述冷流进料管咀连接，所述冷流液相出料管咀与所述冷流液相出料流入管咀连接。本实用新型解决了罐式重沸器液体储存缓冲容积小的缺陷，增强了出料流率稳定性，避免了物料流向下一道工艺设备时出现操作波动的问题。

Description

一种叠加组合式罐式重沸器

技术领域

本实用新型涉及石油、石化、化工、橡胶、冶金等行业生产装置中用于分馏塔底物料加热的工艺设备，具体涉及一种叠加组合式罐式重沸器。

背景技术

在石油、石化、化工、橡胶、冶金等行业生产装置中混合物料在分馏塔内进行组分分离过程中常常需要对塔底物料进行加热才能满足分离精度的要求。塔底物料加热方式分为直接加热和间接加热。直接加热方式分为汽提蒸汽加热或电加热，而这两种加热方式受介质特性和热负荷条件所限制，只有在比较少的工况下应用。应用最广泛的加热方式当属间接加热，间接加热方式主要是塔底物料通过加热设备管束换热来获取外部热源释放出的热量，间接加热方式中最常用的加热设备有加热炉、重沸器。加热炉适用于塔底物料温度要求较高的场合，对于石油、石化、化工行业多数工况下塔底温度并不要求很高的情况下，则更多地采用重沸器。

重沸器也叫再沸器，是石油、石化、化工、橡胶、冶金等行业生产过程中最为常见、最为普遍应用的一种分馏塔底加热设备，特别是在石油、石化、化工行业是一种不可或缺的重要工艺设备。它通常以蒸汽或其它高温介质为热源，通过管束进行换热，使塔底来的物料经过加热汽化后返回塔内，从而使塔底物料获得精确分离所需的热量。

常用的重沸器有，罐式重沸器、热虹吸式重沸器、泵强制循环式重沸器，热虹吸式重沸器又可以分为卧式热虹吸式重沸器和立式热虹吸式重沸器。泵强制循环式重沸器与热虹吸式重沸器型式形式相同，只是在重沸器外部增加了塔底物料的强制循环输送功能。罐式重沸器只有卧式一种形式。

三种类型的重沸器工艺原理分别如下：罐式重沸器(参考图1)，热虹吸式重沸器(参考图2)，泵强制循环式重沸器(参考图3)。

三种重沸器的功能相同，作用都是加热塔底物料，但适用条件则有所不同。

泵强制循环式重沸器适用条件为：当塔底物料粘度很高、或长时间易受热分解、或易受热改变产品色度等物理特性、或易结垢时，应选用泵强制循环式重沸器。

热虹吸式重沸器具有出塔产品缓冲容积大、操作弹性大、流率稳定性较高、不易引起下游工艺设备操作波动等优点，但也存在着塔底空间要求大、安装高差要求大、气化率低、物料进出口温度稍高、低于一块理论塔板、液相循环量大、换热管束冲刷强、振动大、管子易减薄穿孔、使用寿命短、后期更换管束几率高、管径较大管道布置困难、总投资费用较多等缺点。

罐式重沸器具有塔底空间可以缩小、安装高差要求小、气化率高、操作弹性大、物料进出口温度低、相当于一块理论塔板，液相循环量小、换热管束冲刷弱、振动小、不易减薄穿孔、使用寿命长、后期更换几率低、管径较小管道布置容易、总投资费用较省等优点，但也存在着出塔产品缓冲容积小、流率稳定性较差，易引起下游工艺设备操作波动的缺点。

热虹吸式重沸器与罐式重沸器是应用最普遍的重沸器。二者适用条件基本相同，只是因工艺条件或现场布置条件不同而有区别。立式热虹吸式重沸器常用于项目用地较紧张的项目，大多数情况下应用卧式热虹吸重沸器。

在工程应用上，罐式重沸器由于受设备自身换热管束长度、装置框架平面结构尺寸的限制，使得罐式重沸器的储液容积无法设计得足够大，限制了罐式重沸器在大型工程项目中的设计应用，使得罐式重沸器的优势无法得到充分发挥。如果能够解决罐式重沸器液体缓冲容积小的缺陷，则罐式重沸器则比卧式热虹吸式重沸器具有更多使用优势。这也是目前罐式重沸器不能获得广泛应用的关键症结所在。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种叠加组合式罐式重沸器，目的是解决了现有罐式重沸器液体储存空间不足的问题。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种叠加组合式罐式重沸器，包括罐式重沸器、卧式储罐，所述罐式重沸器包括有壳程壳体和管程壳体，所述壳程壳体上设有冷流进料管咀、冷流液相出料管咀和冷流气相出料管咀和壳体人孔；所述管程壳体上设有热流进料管咀，热流出料管咀。所述卧式储罐上设置有热流出料穿越管路、冷流进料穿越管路、冷流液相出料流入管咀、冷流液相出料流出管咀和罐体人孔。所述罐式重沸器设置在所述卧式储罐上方，所述管程热流出料管咀与所述储罐热流出料穿入管咀相接，所述储罐冷流进料穿出管咀与所述壳程冷流进料管咀相接，所述壳程冷流液相出料管咀与所述储罐冷流液相出料流入管咀相接。

优选地，所述罐式重沸器包括壳程壳体、管程壳体以及管束部件；所述管束部件包括固定管板、连接在所述固定管板上的换热管束、设置在所述换热管束上的若干支撑板以及设置在所述支撑板上的管板拉杆；所述壳程壳体连接有壳程法兰，所述管程壳体连接有管程法兰，所述固定管板设置在所述壳程法兰与所述管程法兰之间；所述壳程壳体的内底部设置有支撑导轨，上顶部设置有防震挡；所述换热管束、所述支撑板以及所述管板拉杆设置在所述壳程壳体的内部，所述支撑板起着固定和支撑换热管束的作用，所述的防震挡起着阻止管束和支撑板震动的作用；所述壳程壳体的内部设置有内部隔板，所述内部隔板上设置有内部隔板人孔；所述壳程壳体上设置有所述冷流进料管咀、冷流液相出料管咀和冷流气相出料管咀以及壳体人孔，所述管程壳体内部设置有管箱内隔板，所述壳程壳体的底部设置有罐式重沸器鞍座，所述管程壳体上设置有所述热流进料管咀和所述热流出料管咀。所述壳程法兰与所述管程法兰以螺栓、螺母、垫片连接将管束部件箍在一起形成一个整体的罐式重沸器。

优选地，所述卧式储罐包括罐体，所述罐体的下方和上方分别设置有罐体罐体下鞍座和上鞍座，在所述罐体上鞍座与所述罐式重沸器鞍座连接，所述罐体上设置有热流出料穿入管咀、热流出料穿出管咀、冷流进料穿入管咀、冷流进料穿出管咀、冷流液相出料流入管咀、冷流液相出料流出管咀和人孔，所述罐体内有热流出料穿越管路、冷流进料穿越管路穿过，热流出料穿越管段、冷流进料穿越管段在所述罐体内有膨胀节，所述罐体热流出料穿越管段的两端分别为热流出料穿入管咀、热流出料穿出管咀，所述冷流进料穿越管段的两端分别为所述冷流进料穿入管咀、冷流进料穿出管咀。

优选地，所述罐体上还设置有现场液位计管咀、液位变送器管咀、现场温度计管咀和温度变送器管咀。

优选地，所述罐式重沸器冷流液相出料管咀处设置有压力平衡隔板。

本实用新型的有益效果：通过在罐式重沸器的外部增设了储液空间，解决了罐式重沸器的液体储存缓冲容积小的缺陷，使得出料流率稳定性增强，液位控制灵活，避免了物料流向下一道工艺设备时出现操作波动的可能性；罐体冷流进料穿越管路穿卧式储罐而过，使得物料得到一定程度的预加热，提高了换热效率。同时采用叠加组合式罐式重沸器相较于采用热虹吸式重沸器而言，减少了塔底的储液空间，即降低塔釜高度，从而降低了塔体总高度，进而降低塔体壁厚、重量、风荷载，再进而减少了塔设备基础工程费用、减少敷塔管线、保温用量，避免了采用热虹吸式重沸器换热管束冲刷、振动、及后续更换管束的可能性，总投资费用和后期操作维护费用均有节省。设备结构紧凑，节省空间，特别适用于框架设备层高较高而平面空间又较紧凑的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为现有的罐式重沸器与分馏塔工艺原则流程图；

图2为现有的热虹吸式重沸器与分馏塔工艺原则流程图；

图3为现有的泵强制循环式重沸器与分馏塔工艺原则流程图；

图4为本实用新型的叠加组合式罐式重沸器与分馏塔工艺原则流程图；

图5为本实用新型的叠加组合式罐式重沸器的罐式重沸器前视透视图；

图6为本实用新型的叠加组合式罐式重沸器的局部剖视图。

其中，1、壳程壳体；2、壳程法兰；3、罐式重沸器鞍座；4、内部隔板；5、内部隔板人孔；6、支撑导轨；7、冷流进料管咀；8、冷流液相出料管咀；9、冷流气相出料管咀；10、壳体人孔；11、管程壳体；12、管程法兰；13、管箱内隔板；14、热流进料管咀；15、热流出料管咀；16、固定管板；17、换热管束；18、支撑板；19、管板拉杆；20、防震挡；21、卧式储罐罐体；22、罐体下鞍座；23、罐体上鞍座；24、罐体人孔；25、冷流进料穿入管咀；26、冷流进料穿越管路；27、冷流进料穿出管咀；28、冷流液相出料流入管咀；29、冷流液相出料流出管咀；30、热流出料穿入管咀；31、热流出料穿越管路；32、热流出料穿出管咀；33、罐体现场液位计管咀；34、罐体液位变送器管咀；35、罐体现场温度计管咀；36、罐体温度变送器管咀；37、压力平衡隔板；38、膨胀节。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合附图来描述本实用新型的具体实施方式。

参考图4至图6示出了一种叠加组合式罐式重沸器，包括罐式重沸器、卧式储罐，所述罐式重沸器包括有壳程壳体1和管程壳体11，所述壳程壳体1上设有冷流进料管咀7、冷流液相出料管咀8和冷流气相出料管咀9和壳体人孔10；所述管程壳体11上设有热流进料管咀14，热流出料管咀15。所述卧式储罐上设置有热流出料穿入管咀30、热流出料穿越管段31、热流出料穿出管咀32、冷流进料穿入管咀25、冷流进料穿越管段26、冷流进料穿出管咀27、冷流液相出料流入管咀28、冷流液相出料流出管咀29和罐体人孔24。所述罐式重沸器设置在所述卧式储罐上方，所述管程热流出料管咀15与所述储罐热流出料穿入管咀30相接，所述储罐冷流进料穿出管咀27与所述壳程冷流进料管咀7相接，所述壳程冷流液相出料管咀8与所述储罐冷流液相出料流入管咀28相接。

所述罐式重沸器包括壳程壳体1、管程壳体11以及管束部件；所述管束部件包括固定管板16、连接在所述固定管板上的换热管束17、设置在所述换热管束上的若干支撑板18以及设置在所述支撑板上的管板拉杆19；所述壳程壳体连接有壳程法兰2，所述管程壳体连接有管程法兰12，所述固定管板16设置在所述壳程法兰2与所述管程法兰12之间；所述壳程壳体的内底部设置有支撑导轨6，上顶部设置有防震挡20；所述换热管束17、所述支撑板18以及所述管板拉杆19设置在所述壳程壳体1的内部，所述支撑板18起着固定和支撑换热管束17的作用，所述的防震挡20起着阻止换热管束17和支撑板18震动的作用；所述壳程壳体1的内部设置有内部隔板4，所述内部隔板4上设置有内部隔板人孔5；所述壳程壳体1上设置有所述冷流进料管咀7、冷流液相出料管咀8和冷流气相出料管咀9以及壳体人孔10，所述管程壳体11内部设置有管箱内隔板13，所述壳程壳体1的底部设置有罐式重沸器鞍座3，所述管程壳体11上设置有所述热流进料管咀14和所述热流出料管咀15。所述壳程法兰2与所述管程法兰12通过螺栓、螺母、垫片将管束部件箍在一起形成一个整体的罐式重沸器。

所述卧式储罐包括罐体21，所述罐体21的下方和上方分别设置有罐体罐体下鞍座22和上鞍座23，在所述罐体上鞍座23与所述罐式重沸器鞍座3连接，所述罐体21上设置有热流出料穿入管咀30、热流出料穿出管咀32、冷流进料穿入管咀25、冷流进料穿出管咀27、冷流液相出料流入管咀28、冷流液相出料流出管咀29和人孔24，所述罐体21内有热流出料穿越管段31、冷流进料穿越管路26穿过，热流出料穿越管段31、冷流进料穿越管段26在所述罐体内有膨胀节38，所述罐体热流出料穿越管段31的两端分别为热流出料穿入管咀30、热流出料穿出管咀32，所述冷流进料穿越管段26的两端分别为所述冷流进料穿入管咀25、冷流进料穿出管咀27。

所述罐体上还设置有罐体现场液位计管咀33、罐体液位变送器管咀34、罐体现场温度计管咀35和罐体温度变送器管咀36。

所述罐式重沸器冷流液相出料管咀8处设置有压力平衡隔板37。

参考图4，叠加组合式罐式重沸器工作时，来自分馏塔的塔釜冷流液体靠在塔底液面与罐式重沸器液面差形成推动力流入叠加组合式罐式重沸器的所述储罐冷流进料穿入管咀25，再经过所述冷流进料穿越管段26、所述储罐冷流进料穿出管咀27、所述壳程冷流进料管咀7至所述壳程壳体1内，饱和蒸汽或高温物料等热流介质自系统来进入所述管程热流进料管咀14，热流介质流经所述换热管束17与所述壳程壳体1内冷流液体换热后，自所述管程热流出料管咀15流出后流入储罐热流出料穿入管咀30、再经热流出料穿越管段31、热流出料穿出管咀32流出；罐式重沸器的所述壳程壳体1内冷流液体经过加热后约80％的物料气化并从所述冷流气相出料管咀9流出把热量带回分馏塔内，其余约20％的物料自所述壳程壳体1内的所述内部隔板4的顶部溢出，经所述冷流液相出料管咀8流入所述卧式储罐的所述冷流液相出料流入管咀28，所述卧式储罐与所述罐式重沸器通过所述压力平衡隔板37实现压力平衡和液相平稳流通，液体在卧式储罐内得以缓冲、闪蒸、分离，在外接的液位变送器的控制下，液体不断地通过所述罐体冷流液相出料流出管咀29流向下一道工艺设备。

所述罐式重沸器属于传统的常规设备，在工程项目中已经应用多年，所述卧式储罐也属于常规容器设备，本实用新型通过空间结构上优化布置和管路上组合设置而形成一种罐式重沸器，解决了传统的罐式重沸器液体存储空间小的缺点。

本实用新型的有益效果：在传统的罐式重沸器的外部增设了储液空间，解决了罐式重沸器的液体储存缓冲容积小的缺陷，使得出料流率稳定性增强，液位控制灵活，避免了物料流向下一道工艺设备时出现操作波动的可能性；罐体冷流进料穿越管路穿卧式储罐而过，使得物料得到一定程度的预加热，提高了换热效率。同时，设备结构紧凑，节省空间，特别适用于框架设备层高较高而平面空间又较紧凑的情况。同时采用叠加组合式罐式重沸器相较于采用热虹吸式重沸器而言，减少了塔底的储液空间，即降低塔釜高度，从而降低了塔体总高度，进而降低塔体壁厚、重量、风荷载，再进而减少了塔设备基础工程费用、减少敷塔管线、保温用量，避免了采用热虹吸式重沸器换热管束冲刷、振动、及后续更换管束的可能性，总投资费用和后期操作维护费用均有节省。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种叠加组合式罐式重沸器，包括罐式重沸器、卧式储罐，其特征在于：

所述罐式重沸器包括有壳程壳体和管程壳体；

所述壳程壳体上设有冷流进料管咀、冷流液相出料管咀和冷流气相出料管咀和壳体人孔；

所述管程壳体上设有热流进料管咀，热流出料管咀；

所述卧式储罐上设置有热流出料穿越管路、冷流进料穿越管路和冷流液相出料流入管咀、冷流液相出料流出管咀和罐体人孔；

所述热流出料穿越管路包括热流出料穿入管咀、热流出料穿越管段、热流出料穿出管咀；

所述冷流进料穿越管路包括冷流进料穿入管咀、冷流进料穿越管段、冷流进料穿出管咀；

所述罐式重沸器设置在所述卧式储罐上方，所述管程热流出料管咀与所述储罐热流出料穿入管咀相接，所述储罐冷流进料穿出管咀与所述壳程冷流进料管咀相接，所述壳程冷流液相出料管咀与所述储罐冷流液相出料流入管咀相接。

2.根据权利要求1所述的一种叠加组合式罐式重沸器，其特征在于，所述罐式重沸器还包括管束部件；所述管束部件包括固定管板、连接在所述固定管板上的换热管束、设置在所述换热管束上的若干支撑板以及设置在所述支撑板上的管板拉杆；所述壳程壳体连接有壳程法兰，所述管程壳体连接有管程法兰，所述固定管板设置在所述壳程法兰与所述管程法兰之间；所述壳程壳体的内底部设置有支撑导轨，上顶部设置有防震挡；所述换热管束、所述支撑板以及所述管板拉杆设置在所述壳程壳体的内部；所述壳程壳体的内部设置有内部隔板，所述内部隔板上设置有内部隔板人孔；所述壳程壳体上设置有所述冷流进料管咀、冷流液相出料管咀和冷流气相出料管咀以及壳体人孔，所述管程壳体内部设置有管箱内隔板，所述壳程壳体的底部设置有罐式重沸器鞍座，所述管程壳体上设置有所述热流进料管咀和所述热流出料管咀；所述壳程法兰与所述管程法兰以螺栓、螺母、垫片连接将管束部件箍在一起形成一个整体的罐式重沸器。

3.根据权利要求2所述的一种叠加组合式罐式重沸器，其特征在于，所述卧式储罐包括罐体，所述罐体的下方和上方分别设置有罐体下鞍座和罐体上鞍座，在所述罐体上鞍座与所述罐式重沸器鞍座连接，所述罐体上设置有热流出料穿入管咀、热流出料穿出管咀、冷流进料穿入管咀、冷流进料穿出管咀、冷流液相出料流入管咀和冷流液相出料流出管咀，所述罐体内有热流出料穿越管段、冷流进料穿越管段穿过，热流出料穿越管段、冷流进料穿越管段在所述罐体内设有膨胀节，所述罐体热流出料穿越管段的两端分别为热流出料穿入管咀、热流出料穿出管咀，所述冷流进料穿越管段的两端分别为所述冷流进料穿入管咀、冷流进料穿出管咀。

4.根据权利要求3所述的一种叠加组合式罐式重沸器，其特征在于，所述罐体上还设置有罐体现场液位计管咀、罐体液位变送器管咀、罐体现场温度计管咀和罐体温度变送器管咀。

5.根据权利要求3所述的一种叠加组合式罐式重沸器，其特征在于，所述冷流液相出料管咀处设置有压力平衡隔板。