DD221639A1

DD221639A1 - INSPECTION ZONE FOR STOCK EXCHANGE COLUMNS

Info

Publication number: DD221639A1
Application number: DD25895083A
Authority: DD
Inventors: Juergen Mueller; Juergen Keller; Klaus Lessig; Gabriele Fiedler; Ulrich Schoepke; Frank Reifenberger
Original assignee: Germania Chemnitz
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1985-05-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspeisung teilverdampfter Zulaufprodukte in Stoffaustauschkolonnen. Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der hydraulischen Arbeitsweise und der Trennleistung der unterhalb der Einspeiszone vorhandenen Stoffaustauschboeden. Es ist Aufgabe, eine Einspeiszone zu schaffen, in der eine weitestgehende hydraulische Abschirmung zwischen Eintrittsstutzen und dem darunterliegenden Stoffaustauschboden realisiert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen Produkteintrittsstutzen mit anschliessender Leiteinrichtung und den Stoffaustauschboeden ein Sammlerboden angeordnet ist in einem Abstand von mindestens dem 1,5fachen des Durchmessers des Produkteintrittsstutzens. Der Sammlerboden ist mit einem oder mehreren Kamin/en versehen und vorzugsweise im Kruemmungsbereich der Leiteinrichtung mit geringer Distanz zu dieser angebracht. Der Kamin hat einen Fluessigkeitsablauf, der in Form, Groesse und Lage der Fluessigkeitsaufgabe des darunterliegenden Stoffaustauschbodens angebracht ist. Der Einsatz der Vorrichtung erfolgt vorzugsweise in Stoffaustauschkolonnen zur tieferen Aufarbeitung von Erdoelrueckstaenden unter Vakuum bei hohem Gas- bzw. Dampfanteil des Einlaufproduktes. Fig. 2The invention relates to a device for feeding partially vaporized feed products in mass transfer columns. The aim of the invention is to improve the hydraulic operation and the separation efficiency of existing below the feed zone Stoffaustauschboeden. It is an object to provide a feed zone in which a most extensive hydraulic shielding between the inlet nozzle and the underlying mass transfer tray is realized. This is achieved in that between the product inlet nozzle with subsequent guide and the Stoffaustauschboeden a collector bottom is arranged at a distance of at least 1.5 times the diameter of the product inlet nozzle. The collector bottom is provided with one or more chimneys and preferably mounted in the crimping area of the nozzle at a small distance from it. The chimney has a liquid drain, which is mounted in the form, size and location of the liquid feed of the underlying mass transfer tray. The use of the device is preferably carried out in mass transfer columns for deeper processing of Erdoelrueckstaenden under vacuum at high gas or vapor content of the inlet product. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspeisung teilverdampfter Zulaufprodukte in Stoffaustauschkolonnen, bei denen sich am Produkteintrittsstutzen eine nach unten offene Leiteinrichtung anschließt und bei denen unterhalb der Einspeiszone Stoffaustauschböden eingesetzt sind. Der Einsatz dieser Vorrichtung erfolgt vorzugsweise in Stoffaustauschkolonnen zur tieferen Aufarbeitung von Erdölrückständen unter Vakuum bei hohem Gas- bzw. Dampfanteil des Einlaufprodüktes sowie bei Forderung nach geringem Druckverlust in der Einlaufzone.The invention relates to a device for feeding partially vaporized feed products in mass transfer columns, in which a downwardly open guide connects to the product inlet nozzle and in which below the feed zone mass transfer trays are used. The use of this device is preferably carried out in mass transfer columns for deeper processing of petroleum residues under vacuum at high gas or vapor content of Einlaufprodüktes and demand for low pressure drop in the inlet zone.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Gemäß Glitsch Bulletin No.7070 FIRST PRINTING/August, 1978 ist eine Einspeiszone bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sich an den tangential angeordneten Produkteintrittsstutzen eine nach unten offene Leiteinrichtung anschließt. Diese Leiteinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Winkelprofil und erstreckt sich über einen Teil des Umfangs der KolonneAccording to Glitsch Bulletin No. 7070 FIRST PRINTING / August, 1978, a feed zone is known, which is characterized in that adjoins the downwardly open guide at the tangentially arranged product inlet nozzle. This guide consists essentially of an angle profile and extends over part of the circumference of the column

entlang der Kolonnenwand.along the column wall.

Unterhalb der Leiteinrichtung befinden sich mehrere Stoffaustauschböden mit Ablaufschächten.Below the guide are several mass transfer trays with downcomers.

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß die aus der Leiteinrichtung austretende Flüssigkeit unkontrolliert und ungleichmäßig verteilt auf den darunterliegenden Stoffaustauschboden strömt. Dadurch gelangt nur ein Teil der Flüssigkeit auf das Verschlußsegment des Stoffaustauschbodens und der überwiegende Teil der Flüssigkeit trifft direkt auf die aktive Bodenfläche auf und ein weiterer Teil strömt sofort ohne Beteiligung am Stoffaustausch in den Abiaufschacht hinein.This device has the disadvantage that the liquid emerging from the guide flows uncontrollably and unevenly distributed on the underlying mass transfer tray. As a result, only a portion of the liquid reaches the closure segment of the mass transfer tray and the majority of the liquid directly impinges on the active bottom surface and another portion immediately flows into the discharge tray without any involvement in mass transfer.

Durch die Ungleichmäßigkeit der Beaufschlagung des Bodens wird seine hydraulische Arbeitsweise so beeinträchtigt, daß einerseits der Druckverlust steigt und andererseits der Boden an den Stellen, an denen die Flüssigkeit direkt aus der Leiteinrichtung auf die aktive Fläche auftritt, massiv abregnet. Dadurch erreicht der Boden nicht die vorgesehene Durchsatzleistung und die Stoffaustauschergebnissesind ebenfalls nicht wie voraus berechnet.Due to the unevenness of the action of the soil its hydraulic operation is impaired so that on the one hand increases the pressure loss and on the other hand, the soil at the points where the liquid occurs directly from the guide on the active surface massively raining. As a result, the soil does not reach the intended throughput and the mass transfer results are also not calculated as predicted.

Der Ablaufschacht wird durch die direkt aus der Leiteinrichtung einströmende Flüssigkeit infolge zusätzlicher Wirbelbildung im Schacht überlastet, wodurch wiederum der Stoffaustauschboden insgesamt seine vorgesehene Durchsatzleistung nicht erreicht.The downcomer is overloaded by the liquid flowing in directly from the guide due to additional vortex formation in the shaft, which in turn does not reach the total mass flow rate of its intended throughput.

Ein weiterer Nachteil für die hydraulische Arbeitsweise und die Stoffaustauschleistung der Einspeiszone besteht darin, daß die auf dem Boden auftreffende Flüssigkeit nicht im erforderlichen Maße entgast ist. Das hat zur Folge, daß auf der aktiven Bodenfläche und im Schacht ein starkes, die Arbeitsweise des Bodens negativ beeinflussendes, Schäumen auftritt. All diese oben angeführten Nachteile wirken in abgeschwächter Form auch auf weitere darunterliegende Böden.Another disadvantage for the hydraulic operation and mass transfer performance of the feed zone is that the impinging liquid on the ground is not degassed to the extent necessary. This has the consequence that on the active floor surface and in the shaft a strong, the operation of the soil negatively affecting, foaming occurs. All of the above-mentioned disadvantages also have an attenuated effect on further underlying floors.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der hydraulischen Arbeitsweise und der Trennleistung der unterhalb der Einspeiszone vorhandenen Stoffaustauschböden. /The aim of the invention is to improve the hydraulic operation and the separation efficiency of existing below the feed zone mass transfer trays. /

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspeiszone zu schaffen, in der eine weitestgehende hydraulische 'Abschirmung zwischen Eintrittsstutzen und dem darunterliegenden Stöffaustauschboden realisiert wird.The invention has for its object to provide a feed zone in which a far-reaching hydraulic 'shielding between inlet nozzle and the underlying Stöffaustauschboden is realized.

Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß zwischen Produkteintrjttsstutzeri mit anschließender Leiteinrichtung und den Stöffaustauschboden ein Sammlerboden angeordnet ist. Der Abstand des Sammlerbodens zum Produkteintrittsstutzen beträgt mindestens das 1,5fache des Durchmessers des Produkteintrittsstutzens.This is achieved essentially by the fact that a collector bottom is arranged between the product inlet nozzle with a subsequent guide device and the floor exchange floor. The distance of the collector bottom to the product inlet nozzle is at least 1.5 times the diameter of the product inlet nozzle.

Der Sammlerboden ist mit einem oder mehreren Kamin/Kaminen versehen, der/die die Unterkante der Leiteinrichtung um mindestens 150mm überragt/überragen, und vorzugsweise im Krümmungsbereich der Leiteinrichtung mit geringer Distanz zuThe collector bottom is provided with one or more chimneys / chimneys which project beyond the lower edge of the guide by at least 150 mm, and preferably in the region of curvature of the guide at a small distance

dieser angebracht. Die äußere Hüllkurve des Kamins/der Kamine liegt innerhalb der Fläche des darunterliegendenthis attached. The outer envelope of the chimney / chimneys lies within the area of the lower one

Stoffaustauschbodens. DerKamin hat einen Flüssigkeitsablauf, der in seiner Form, Größe und Lage der Flüssigkeitsaufgabe des darunterliegenden Stoffaustauschbodens angepaßt ist.Mass transfer tray. The chimney has a liquid effluent adapted in shape, size and location to the liquid feed of the underlying mass transfer tray.

-3- 258 950-3- 258 950

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei zweiflutiger Bauweise der Stoffaustauschböden der obere vorzugsweise mit mittiger Flüssigkeitsaufgabe ausgeführt ist. Dabei erstreckt sich der Flüssigkeitsablauf des Sammlerbodens ü6er dessen gesamten Durchmesser und der Kamin ist symmetrisch über diesem Flüssigkeitsablauf angeordnet.A particular embodiment of the invention provides that in two-flow design of the mass transfer trays, the upper is preferably carried out with central liquid task. In this case, the liquid flow of the collector bottom ü6er extends its entire diameter and the chimney is arranged symmetrically above this liquid drain .

Der freie Querschnitt des Kamins/der Kamine beträgt mindestens das 2fache der Fläche der GasdUrchtrittsöffnung des oberen Stoffaustauschbodens.The free cross-section of the chimney / chimneys is at least twice the area of the Gasdürrtrittsöffnung the upper mass transfer tray.

Weiterhin ist zweckmäßig, daß der Kamin/die Kamine mit einer Abdeckhaube versehen ist/sind. Die Abdeckhaube hat zu der Oberkante des Kamins eine solche Distanz, daß die Ringspalthöhe mindestens das 0,28fache des Durchmessers des Kamins beträgt.Furthermore, it is expedient that the fireplace / fireplaces is provided with a cover is / are. The cover has such a distance to the upper edge of the chimney that the annular gap height is at least 0.28 times the diameter of the chimney.

Ausführungsbeispiel ιEmbodiment ι

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in Fig. 1: Draufsicht auf die Einspeiszone Fig.2: Schnitt A-A aus Fig. 1.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The accompanying drawings show in FIG. 1: top view of the feed zone FIG. 2: section A-A from FIG. 1.

Die erfindungsgemäße Einspeiszone besteht aus einem bekannten tangential angeordneten Produkteintrittsstutzen 1. Unmittelbar an den Produkteintrittsstutzen 1 schließt sich eine nach unten offene und an der Kolonnenwand angepaßte Leiteinrichtung 2 an. Die Leiteinrichtung 2 besteht aus abgewinkeltem Blech und erstreckt sich über einen Teil des Umfangs der Kolonne.The feed zone according to the invention consists of a known tangentially arranged product inlet nozzle 1. Immediately to the product inlet nozzle 1 is followed by a downwardly open and adapted to the column wall guide 2 at. The guide 2 consists of angled sheet metal and extends over part of the circumference of the column.

Mit einem Abstand des 1,5fachen des Durchmessers des Produkteintrittsstutzens 1 ist unterhalb der Leiteinrichtung 2 ein Sammlerboden 3 angeordnet. Dieser Sammlerboden 3 hat ein oder mehrere Kamine 4. In Fig. 1 ist ein Sammlerboden 3 mit /nur einem Kamin 4 dargestellt.At a distance of 1.5 times the diameter of the product inlet nozzle 1, a collector bottom 3 is arranged below the guide 2. This collector bottom 3 has one or more chimneys 4. In Fig. 1, a collector bottom 3 with / only one chimney 4 is shown.

Der Kamin 4 selbst ist im Krümmungsbereich der Leiteinrichtung 2 und in geringer Distanz zu dieser so angeordnet, daß das mit hoher Geschwindigkeit, aus der Leiteinrichtung 2 in den umgebenden Kolonnenraum strömende Dampf-Flüssigkeits-Gemisch nicht behindert wird. Die Höhe des Kamins 4 überragt die Unterkante der Leiteinrichtung 2 um mindestens 150 mm. Der Kamin 4 auf dem Sammlerboden 3 ist immer innerhalb der Fläche des darunterliegenden Stoffaustauschbodens 8 angebracht. Das gleiche trifft auch zu beim Einsatz mehrerer Kamine 4. :The chimney 4 itself is arranged in the region of curvature of the guide 2 and at a small distance to it so that the flowing at high speed, from the guide 2 in the surrounding column space steam-liquid mixture is not hindered. The height of the chimney 4 projects beyond the lower edge of the guide 2 by at least 150 mm. The chimney 4 on the collector bottom 3 is always mounted within the area of the underlying mass transfer tray 8. The same applies to the use of several fireplaces 4.:

Innerhalb des Kamins 4 sind im Sammlerboden 3 Gasdurchtrittsöffnungen 5 für den Durchtritt der aus dem Unterteil der Kolonne aufsteigenden Dampfphase vorgesehen. Der Sammlerboden 3 besteht weiterhin aus einem Flüssigkeitsablauf 7, der in seiner Form, Größe und Lage dem Verschlußsegment 9 der im Unterteil der Kolonne 6 befindlichen Stoffaustauschböden entspricht.Within the chimney 4 3 gas passage openings 5 are provided for the passage of the ascending from the lower part of the column vapor phase in the collector bottom. The collector bottom 3 further consists of a liquid outlet 7, which corresponds in its shape, size and position of the closure segment 9 located in the lower part of the column 6 mass transfer trays.

im Ausführungsbeispiel sind die Stoffaustauschböden 8 zweiflutig ausgefühlt. Dabei weist der obere Stoffaustauschboden 8 ein mittiges Verschlußsegment 9 auf.In the exemplary embodiment, the mass transfer trays 8 are double-flowed. In this case, the upper mass transfer tray 8 has a central closure segment 9.

Der Flüssigkeitsablauf 7 erstreckt sich über den gesamten Durchmesser des Sammlerbodens 3 und der Kamin 4 ist symmetrisch über diesen Flüssigkeitsablauf 7 angeordnet.The liquid outlet 7 extends over the entire diameter of the collector bottom 3 and the chimney 4 is arranged symmetrically over this liquid outlet 7.

Mit dieser erfindungsgemäßen Einspeiszone werden die unterhalb der Einspeiszone angeordneten Stoffaustauschböden von der hochturbuienten Strömung in dieser Zone hydraulisch abgeschirmt.With this feed zone according to the invention, the mass transfer trays arranged below the feed zone are hydraulically screened by the highly turbulent flow in this zone.

Außerdem ist vorteilhaft, daß die Flüssigkeit weiter entgast und über den Flüssigkeitsablauf gleichmäßig verteilt auf den darunterliegenden Stoffaustauschboden aufgegeben wird. Dadurch wird bereits der obere Stoffaustauschboden für die zu lösende Trennaufgabe voll wirksam.It is also advantageous that the liquid is further degassed and distributed over the liquid flow evenly distributed on the underlying mass transfer tray. As a result, the upper mass transfer tray is already fully effective for the separation task to be solved.

Da der obere Stoffaustauschboden im Unterteil der Kolonne der höchstbelastete ist und damit die Abmessungen des gesamten Unterteils bestimmt/ist gegenüber herkömmlichen Unterteilen eine Reduzierung sowohl des Durchmessers aJs auch der Anzahl der Böden möglich.Since the upper mass transfer tray in the lower part of the column is the most heavily loaded and thus determines the dimensions of the entire lower part / is compared to conventional parts a reduction in both the diameter aJs also the number of trays possible.

Durch geordnete Abführung des aus dem Unterteil der Kolonnen aufsteigenden Dampfstromes durch den Kamin in den oberen Teil der Kolonne wird der Druckverlust über die Einspeiszone minimiert.By orderly removal of the ascending from the lower part of the columns vapor stream through the chimney in the upper part of the column, the pressure drop across the feed zone is minimized.

Claims

-2- 258950 0

Invention claims:

1. Feed zone for mass transfer columns with product inlet nozzle and then downwardly open guide, as well as mass transfer trays below the feed zone, characterized in that arranged between the product inlet nozzle (1) followed by guide (2) and the mass transfer trays (8) a collector bottom (3) is, whose distance from the product inlet nozzle (1) is at least 1, Sfache the diameter of the product inlet nozzle (1), wherein the collector bottom (3) is / are provided with one or more fireplace / fireplaces (4) / the lower edge of the Guide (2) surmounted by at least 150mm / and preferably in the curvature region of the guide (2) with a small distance to this is / are and whose / their outer envelope lies within the surface of the underlying mass transfer tray (8) / lie and a liquid drain (7), which in its shape, size u nd position of the liquid application of the underlying mass transfer tray (8) is adapted.

2. Feed-in zone according to item 1, characterized in that in a two-flow design of the mass transfer trays (8) the upper is preferably designed with central liquid feed and the liquid outlet (7) of the collector bottom (3) extends over its entire diameter and the chimney (4) arranged symmetrically above this liquid outlet (7)

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3. Einsp'eiszone according to item 1 and 2, characterized in that the free cross-section of the chimney (4) / the chimneys (4) is at least twice the area of the gas passage opening (5) of the upper mass transfer tray (8).

4. feed-in zone according to item 1 to 3, characterized in that the chimney (4) / the chimneys (4) is provided with a cover / are having such a distance from the top edge that the annular gap height at least 0.28 times the Diameter of the chimney (4) is.

5. feed-in zone according to item 1 to 4, characterized in that at the respective product inlet nozzle (i) facing away from the longitudinal sides of the liquid outlet (7) to the outside of the / chimney / fireplaces (4) lying parts a weir (10) is arranged.