CN211963648U - 一种油气洗涤脱氯设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油气洗涤脱氯设备，包括卧式罐体以及沿卧式罐体轴线从左至右依次设置的混合洗涤筒、隔板、气相出口、分水包、挡板和脱氯油出口，所述混合洗涤筒为竖直圆筒，其顶部设有油气入口和水洗水入口，其内部设有混合洗涤元件；所述隔板为圆板，其上部设有气相通道，下部设有液相通道；所述分水包底部设有含氯水出口。本实用新型可使油气中的氯及氯化物含量大大降低，有效提高装置抗氯化物腐蚀和抗结盐的能力；可使后续设备、管道在材质等级较低的情况下提高其耐腐蚀性能。

Description

一种油气洗涤脱氯设备

技术领域

本实用新型属于石油化工领域，涉及油气中腐蚀性氯化物的洗涤脱除，具体地说，涉及一种油气洗涤脱氯设备。

背景技术

随着原油的劣质化，原油中的硫、氮、氯等腐蚀性杂质含量显著增加，在加工过程中引起的诸多腐蚀问题已成为影响装置长周期安全生产的重要因素。其中由氯化物引起的腐蚀泄漏、结盐堵塞等问题普遍出现在常减压装置塔顶系统、加氢装置反应流出物冷凝冷却系统、重整装置预加氢反应器之后的换热器、催化裂化装置和焦化装置的分馏塔塔顶和塔顶系统等，造成装置降量生产或停工处理，已成为影响炼化企业长周期安全稳定运行的突出问题。

含氯原料油加工过程中水解或受热分解生成的HCl在低温部位溶于凝结水形成“盐酸”，有强腐蚀性，或在有NH₃存在的条件下生成NH₄Cl。NH₄Cl在冷凝冷却系统一方面以固体的氯化铵结盐形式析出，积聚后造成系统堵塞；另一方面，由于NH₄Cl具有吸湿性，可以从气态流体中吸收水分，造成NH₄Cl盐的垢下腐蚀。这类由氯引起的氯化铵结盐和盐酸腐蚀，普遍存在于常减压、催化、焦化、加氢等主要生产装置中，导致设备的氯化铵盐堵塞、穿孔泄漏等失效事故，已造成了多起非计划停工事故，严重影响了企业的安全生产与经济效益。

目前国内外常用的氯化物腐蚀防护措施主要有注中和剂、注缓蚀剂、注水以及提高材料等级等措施。注水一方面将气相物流中氯吸收到水中避免氯化铵盐的形成，另一方面将已形成的氯化铵盐溶解到水中，以免堵塞管路和设备。因此降低系统中液相氯离子浓度，避免气相氯化铵结盐，成为控制系统腐蚀的关键。对于设计好的装置设备管线系统，由于加工原料的变化、工艺条件的变动、甚至操作参数的波动等不稳定因素的存在，出现注水量不足、露点位置的前后漂移，使得已设的注水、注剂设施能力不足，所选材质不能很好适应从而系统发生露点腐蚀、NH₄Cl盐的垢下腐蚀、冲蚀等。此外，目前装置上普遍的做法是注剂注水后的流体经一系列换热器、空冷器以及分离器后才将水分离出去，没有即时将吸收了氯、溶解了氯化铵盐的水溶液排出系统，致使含有高腐蚀介质的物流长期存在于系统中，增加了在系统中局部浓缩、偏流的机率，增大了发生腐蚀的风险，扩大了产生腐蚀的设备管线范围。

目前，石油化工领域中降低含氯量的另一种方法是设置脱氯设备。中国专利CN209093016U(一种重整装置稳定塔顶不凝气脱氯设备)公开了一种重整装置稳定塔顶不凝气脱氯设备，塔顶气相通过该脱氯设备，在脱氯剂的作用下塔顶气中的氯离子得到脱除；中国专利CN204918487U(一种烷基化油脱氯设备)公开了一种烷基化油脱氯设备，通过设置两级脱氯罐，在脱氯剂的作用下使烷基化油中的含氯量降低。但是脱氯罐往往压降较大，一方面增加装置能耗，另一方面在操作压力较低的系统中并不适用。

中国专利CN205379839U(漩涡式脱氯装置)公开了一种快速溶解氯离子并固液分离的一种漩涡式脱氯装置，通过漩涡式冲洗、螺旋搅拌、二次清水冲洗，可快速将泥沙中的氯离子脱除并进行固液分离。该装置主要用于脱除固相中的氯离子，与脱除气相占大多数的介质中氯离子的技术不相同，并且装置中存在转动部件，增加了装置能耗，易出现故障。

综上所述，目前存在于常减压、催化、焦化、加氢等主要生产装置中氯化物腐蚀问题并未完全解决，未能实现腐蚀风险的完全可控，不能满足炼化企业长周期安全稳定运行的要求，需要开发一种更有效降低油气中氯腐蚀的设备，为后续操作建立稳定可控的腐蚀环境。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的腐蚀性氯化物排除不及时、腐蚀风险大、装置能耗高的技术问题，本实用新型提供了一种油气洗涤脱氯设备。

本实用新型提供的油气洗涤脱氯设备，包括卧式罐体以及沿卧式罐体轴线从左至右依次设置的混合洗涤筒、隔板、气相出口、分水包、挡板和脱氯油出口，混合洗涤筒设于卧式罐体左端顶部外侧，隔板设于混合洗涤筒下游的卧式罐体内壁上，气相出口设于卧式罐体顶部，分水包设于卧式罐体底部外侧，挡板设于分水包下游的卧式罐体底部；所述混合洗涤筒为竖直圆筒，其顶部设有油气入口和水洗水入口，其内部设有混合洗涤元件；所述隔板为圆板，其上部设有气相通道，下部设有液相通道；所述分水包底部设有含氯水出口。

所述混合洗涤元件包括防冲分散板和混合构件，混合构件设于防冲分散板下方。防冲分散板是由2～6层、厚度1～10mm的椭圆的弓形金属板制成，金属板与混合洗涤筒筒体轴线安装夹角为5～45度，上下两层金属板对称布置，上下两层金属板间隔为40～100mm，最后一层防冲分散板上均布呈正三角形排布的圆形孔，通过防冲分散板可实现油气、水洗水的初步混合，同时大大降低油气、水相对混合构件的冲击，保护混合构件，并且使油气、水相均匀平缓地进入混合构件。

混合构件可以是由金属板构成，也可以是由波纹型丝网平铺而成。混合构件由丝网平铺而成时，采用若干层波纹型规格0.1～2mm丝径丝网平铺而成，相邻两层丝网交错90度排列，丝网总高度为50～800mm，丝网内部构成相互交叉又相互贯通的通道。丝网由格栅支撑并压紧固定，格栅固定在混合洗涤筒筒壁上。丝网可根据混合洗涤筒直径大小做成整体型，也可做成分块型。液相沿着丝网表面以曲折的路途不断向下流动，气相在通道内交叉流动，油气不断和水洗水接触，共同在混合元件中的孔隙通道中充分接触、混合，油气中的氯及氯化物充分地溶解到水中。丝网型混合构件具有比表面积数值大、大通量、小压降、效率高、更换方便的工艺特点，可与混合洗涤筒器壁紧密接触。

混合构件也可由若干片厚度0.1～8mm金属板制成，金属板与混合洗涤筒轴线夹角为10～60度，左右相邻两片金属板间距为1～10mm，左右相邻两片金属板顶部和底部通过金属板条连接成整体，组成一层；每层金属板高度为40～100mm。上下相邻两层金属板对称布置，2～10层金属板叠在一起，构成上下连通的通道。叠在一起的金属板周围用金属箍圈箍住，箍圈上端外翻以防止壁流。金属板型混合构件由焊在混合洗涤筒器壁的支撑圈支撑在混合洗涤筒内部，支撑圈可以为一整圈，也可以为间断的。金属板型混合构件具有抗冲击、小压降、耐腐蚀、抗污能力强、效率高的工艺特点，油气和水在金属板表面以曲折的路径向下流动，气、液两相在流动过程中不断转向，增加油气和水接触的面积和时间，使油气中的氯离子充分的融到水洗水中。

所述隔板上部的气相通道可以为方孔，也可以为圆孔，供来自混合洗涤筒的气相进入隔板下游卧式罐体空间；所述隔板下部的液相通道的形状可以为槽缝、长方形、圆形、弓形，供来自混合洗涤筒的液相进入隔板下游卧式罐体空间，液相通道的面积可根据液相在通道内的流速为1～3m/s计算。

作为改进的方案，为了更好的进行气液分离，除去气相中夹带的液体，隔板上气相通道的出口上设置有气液分离元件，所述气液分离元件可以是旋风分离器、丝网除沫器或聚集分离器等分离元件，根据处理量可设置1～6组气液分离元件。

作为进一步改进的方案，为了更好的进行液液分离，使水洗水和脱氯油分离更为彻底，在隔板和分水包之间靠近分水包的卧式罐体底部设有液液分离元件，所述液液分离元件可以为丝网聚结器，丝网由规格为0.1～2mm丝径钢丝组成，丝网厚度50～500mm，丝网聚结器具有比表面积数值大、大通量、小压降、效率高的工艺特点，油相、水相在聚结器中的孔隙内，小液滴逐渐聚结成较大的液滴，最终形成相界面分界明显的、连续的油相和水相，由于油相密度比水相密度小，在重力的作用下，水相积聚于液相下部，流入到卧式罐体上的分水包内，通过分水包上的含氯水出口流出设备；油相积聚于液相上部，当油相积攒到一定高度后可越过卧式罐体内部的挡板后，从卧式罐体上的脱氯油出口流出设备。

为了更好的除去气相中夹带的雾沫状液体，气相出口前设置有脱液器，脱液器由两端敞口的圆形或方形金属槽体内充填丝网构成。

本实用新型的工作过程为：含氯油气和水洗水分别经油气入口和水洗水入口进入混合洗涤筒，经混合洗涤元件混合洗涤后进入卧式罐体内隔板上游空间，进行初步的气液分离，在重力的作用下，积聚于该空间下部的液相通过隔板下部开设的液相通道流出，积聚于该空间上部的气相、液相从隔板上部的气相通道经气液分离元件进行气液分离得到液相和气相，隔板下部液相通道流出的液相和气液分离元件分离出的液相汇为同一股流体，再通过后续的聚集分离器进行油水分离得到相界面分界明显的油相和水相，水相经含氯水出口离开洗涤脱氯设备，油相经挡板溢流后从脱氯油出口离开洗涤脱氯设备，分离出的气相则从气相出口离开洗涤脱氯设备。

根据油气中氯化物的含量和供水情况，水洗水可以选用净化水、除盐水等。

本实用新型具有以下有益效果：

1)通过对含氯及盐的油气的洗涤分离，将油气中的氯及氯化物溶解到水中，并将溶有氯及氯化物的水分离出去，从而使油气中的氯及氯化物含量大大降低，使油气的腐蚀性减弱，有效提高装置抗氯化物腐蚀和抗结盐的能力；

2)为后续系统建立稳定可控的腐蚀环境，可使后续设备、管道在材质等级较低的情况下提高其耐腐蚀性能；

3)水洗水即时分离，不增加后续设备、管道负荷，减小后续设备、管道发生腐蚀的风险和范围；

4)对油气的分散、洗涤、油相与水相的分离在同一设备中完成，降低装置投资和占地；

5)所有元件均为静态设施，故障少，设备压降小，能耗低。

附图说明

图1是本实用新型的油气洗涤脱氯设备的一种结构示意图；

图2是本实用新型中混合构件的一种结构示意图；

图3是本实用新型中气液分离元件的一种结构示意图；

图4是本实用新型中最后一层防冲分散板的结构示意图；

图5是本实用新型中隔板的一种结构示意图；

图6是本实用新型中隔板的另一种结构示意图；

图7是本实用新型中隔板的又一种结构示意图。

图中：1-卧式罐体，2-支座，3-旋风分离器，4-分水包，5-含氯水出口，6-挡板，7-脱氯油出口，8-脱液器，9-人孔，10-液位仪，11-气相出口，12-液液分离元件，13-油气入口，14-金属板式混合构件，15-隔板，16-水洗水入口，17-防冲分散板，18-丝网式混合构件，19-丝网除沫器，20-方孔式气相通道，21-圆孔式气相通道，22-槽缝式液相通道，23-圆孔式液相通道，24-混合洗涤筒。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型的油气洗涤脱氯设备的一种结构示意图，主要包括卧式罐体1、支座2、旋风分离器3、分水包4、含氯水出口5、挡板6、脱氯油出口7、脱液器8、人孔9、液位仪10、气相出口11、液液分离元件12、油气入口13、金属板式混合构件14、隔板15、水洗水入口16、防冲分散板17和混合洗涤筒24。

防冲分散板17和金属板式混合构件14共同组成混合洗涤元件安装于混合洗涤筒24内，防冲分散板17整体呈椭圆的弓形板，有两种结构：一种为无孔的椭圆形光板，另一种为开孔的椭圆形板；开孔的椭圆形板作为防冲分散板17的最后一层板，主要对气液混相起分散作用，使气液混相均匀分布在金属板式混合构件14表面，图4是最后一层防冲分散板的结构示意图，其上开孔为呈正三角形排布的圆孔，开孔的椭圆形板上方均为无孔的椭圆形光板。

金属板式混合构件14由2～10层金属板呈“之”字形叠在一起构成，整体呈圆饼状。混合构件除了采用金属板式混合构件外，还可以采用其他形式的混合构件，如图2所示的丝网式混合构件18，由波纹型丝网平铺而成，相邻两层丝网交错90度排列。

隔板15采用的是弓形隔板，其结构如图5所示，其上设有方孔式气相通道20，弓形隔板15下缘与卧式罐体1底部之间的空隙构成液相通道；当然，隔板15还以采用图6或图7的形式，图6中的液相通道为槽缝式液相通道22；图7中的气相通道为圆孔式气相通道21，液相通道为圆孔式液相通道23，液相通道的圆孔呈正三角形排布，也可采用正方形排布，正三角形排布是指相邻的每3个圆孔的圆心呈正三角形。

图1中的气液分离元件采用的是旋风分离器3，安装于隔板15的气相通道出口上；当然，气液分离元件也可以采用图3所示的丝网除沫器19，丝网除沫器由两端敞口的方管或圆管内充填丝网组成。

液液分离元件12采用丝网聚结器。

脱液器8设置于气相出口11前，由两端敞口的圆形或方形金属槽体内充填丝网构成。

工作时，含氯油气和水洗水分别经油气入口13和水洗水入口16进入混合洗涤筒24，经防冲分散板17和金属板式混合构件14混合洗涤后进入卧式罐体1内隔板15上游空间，进行初步的气液分离，在重力的作用下，积聚于该空间下部的液相通过隔板15下部开设的液相通道流出，积聚于该空间上部的气相、液相从隔板15上部的气相通道经旋风分离器3进行气液分离得到液相和气相，隔板15下部液相通道流出的液相和旋风分离器3分离出的液相汇为同一股流体，再通过后续的液液分离元件12进行油水分离得到相界面分界明显的油相和水相，水相经分水包4和含氯水出口5离开洗涤脱氯设备，油相经挡板6溢流后从脱氯油出口7离开洗涤脱氯设备，分离出的气相则经脱液器8从气相出口11离开洗涤脱氯设备。

Claims (12)

1.一种油气洗涤脱氯设备，其特征在于：包括卧式罐体以及沿卧式罐体轴线从左至右依次设置的混合洗涤筒、隔板、气相出口、分水包、挡板和脱氯油出口，混合洗涤筒设于卧式罐体左端顶部外侧，隔板设于混合洗涤筒下游的卧式罐体内壁上，气相出口设于卧式罐体顶部，分水包设于卧式罐体底部外侧，挡板设于分水包下游的卧式罐体底部；所述混合洗涤筒为竖直圆筒，其顶部设有油气入口和水洗水入口，其内部设有混合洗涤元件；所述隔板为圆板，其上部设有气相通道，下部设有液相通道；所述分水包底部设有含氯水出口。

2.根据权利要求1所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述混合洗涤元件包括防冲分散板和混合构件，混合构件设于防冲分散板下方。

3.根据权利要求2所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述的防冲分散板由2～6层、厚度1～10mm的椭圆的弓形金属板制成，金属板与混合洗涤筒筒体轴线安装夹角为5～45度，上下两层金属板对称布置，上下两层金属板间隔为40～100mm，最后一层防冲分散板上均布呈正三角形排布的圆形孔。

4.根据权利要求2所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述的混合构件由金属板构成或由波纹型丝网平铺而成。

5.根据权利要求4所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述的金属板厚度为0.1～8mm，金属板与混合洗涤筒轴线夹角为10～60度，左右相邻两片金属板间距为1～10mm，左右相邻两片金属板顶部和底部通过金属板条连接成整体，组成一层，每层金属板高度为40～100mm；上下相邻两层金属板对称布置，2～10层金属板叠在一起，构成上下连通的通道。

6.根据权利要求4所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述的波纹型丝网的波纹型规格为0.1～2mm丝径，相邻两层丝网交错90度排列，丝网总高度为50～800mm，丝网内部构成相互交叉又相互贯通的通道。

7.根据权利要求1～6任一所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述的隔板上部的气相通道为方孔或圆孔，所述隔板下部的液相通道的形状为槽缝、长方形、圆形或弓形。

8.根据权利要求1～6任一所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述的隔板上气相通道的出口上设置有气液分离元件。

9.根据权利要求8所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述的气液分离元件为旋风分离器、丝网除沫器或聚集分离器。

10.根据权利要求1～6任一所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述隔板和分水包之间靠近分水包的卧式罐体底部设有液液分离元件。

11.根据权利要求10所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述液液分离元件为丝网聚结器，丝网由规格为0.1～2mm丝径钢丝组成，丝网厚度50～500mm。

12.根据权利要求1～6任一所述的油气洗涤脱氯设备，其特征在于：所述气相出口前设置有脱液器，脱液器由两端敞口的圆形或方形金属槽体内充填丝网构成。

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