DD223363A1

DD223363A1 - DEVICE FOR SUPPLYING LIQUIDITY WITH STEAM BATH GAS SHARES

Info

Publication number: DD223363A1
Application number: DD25802683A
Authority: DD
Inventors: Juergen Mueller; Peter Barthel; Viktor Speiser; Karl Wagner; Richard Koehler; Klaus-Peter Hanisch
Original assignee: Germania Chemnitz
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1985-06-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspeisung von Fluessigkeit mit geringem Dampf- bzw. Gasanteil in Boden- bzw. Fuellungskolonnen. Ziel ist die Erreichung einer weitestgehenden Trennung von Dampf- bzw. Gas- und Fluessigphase des teilverdampften Produktes. Es ist Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der durch zweckentsprechende Anordnung und Ausgestaltung eine Trennung von Abscheide- und Abfuehrfunktion gewaehrleistet ist, wobei die Abscheidung mehrstufig und die Abfuehrung der Fluessigkeit kontinuierlich zu erfolgen hat. Dies wird dadurch erreicht, dass die Abscheideeinrichtung oberhalb einer Sammeleinrichtung angeordnet ist und der Eintrittsstutzen in den durch die beiden Einrichtungen gebildeten Innenraum muendet. Dabei besteht die Abscheideeinrichtung aus formperforierten geneigten Laengswaenden und deren Gasdurchtrittsoeffnungen schraeg nach unten gerichtet sind. Die Sammeleinrichtung ist als Trog mit unperforierten Laengswaenden und Fluessigkeitsaustrittsoeffnungen gestaltet. Kolonnen mit derartigen Vorrichtungen werden insbesondere eingesetzt in der primaeren und tieferen Erdoelverarbeitung. Fig. 1The invention relates to a device for feeding of liquid with low vapor or gas content in soil or filling columns. The aim is to achieve the greatest possible separation of steam or gas and liquid phase of the partially vaporized product. It is an object to provide a device in which by appropriate arrangement and design a separation of Abscheide- and Abfuehrfunktion is guaranteed, the separation has to be done in several stages and the discharge of the liquid continuously. This is achieved in that the separating device is arranged above a collecting device and the inlet nozzle in the interior formed by the two devices umfendet. In this case, the separator consists of form-perforated inclined Laengswaenden and whose Gasdurchtrittsoeffnungen schraeg are directed downwards. The collecting device is designed as a trough with unperforated Laengswaenden and Fluigkeitigkeitsaustrittsoeffnungen. Columns with such devices are particularly used in primary and deeper petroleum processing. Fig. 1

Description

a) Titel der Erfindung a) Title of the invention

Vorrichtung zur Einspeisung von Flüssigkeit mit Dampf- bzw. Gasanteil 5Device for feeding liquid with vapor or gas 5

b) Anwendungsgebiet der Erfindung -b) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspeisung von Flüssigkeit mit geringem bis mittleren Dampf- bzw. Gasanteil in Boden- bzw. Füllungskolonnen, z. Bsp. zwischen Verstärkungs- und Abtriebssäule. Kolonnen mit derartigen Vorrichtungen v/erden insbesondere eingesetzt in der primären und tieferen Erdölverarbeitung.The invention relates to a device for feeding liquid with low to medium vapor or gas content in soil or Füllungskolonnen, z. Eg between reinforcement and stripping column. Columns with such devices are particularly used in primary and lower petroleum processing.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen c) Characteristic of the known technical solutions

Gem. DE OS 1 519.711 ist eine Einlaß- und Verteilvorrichtung für ein Gemisch aus Flüssigkeit und Dampf in Säulen oder anderen Behandlungsbereichen bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Anzahl von Leitblechen hintereinander in der Säule oder ähnlichen Vorrichtung in Strömungsrichtung des in die Säule eintretenden Zulaufes derartig vorgesehen ist, daß jedes Leitblech einen Teil des Gemischzulaufes abfängt · und umlenkt. Dabei bilden die Leitbleche zusammen eine Reihe, deren einzelne Leitbleche in derartigen gegenseitigen Abständen angeordnet sind, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung von Flüssigkeit und Dampf mindestens über den Teil des Säulenquerschnittes erzielt wird, über den sich die Reihe von Leitblechen·erstreckt.According to DE OS 1 519 711 an inlet and distribution device for a mixture of liquid and vapor in columns or other treatment areas is known, which is characterized in that a number of baffles in a row in the column or similar device in the flow direction of the entering into the column Supply is provided in such a way that each baffle intercepts a portion of the mixture feed · and deflects. The baffles together form a series whose individual baffles are arranged at such mutual distances that a substantially uniform distribution of liquid and vapor is achieved over at least the portion of the column cross-section over which the series of baffles extends.

Die Leitbleche sind an der Seite von einer Wand begrenzt und bilden mit der Strömung einen Winkel nicht mehr als 10 Grad. Die hinter der Zulaufleitung liegenden Leitbleche haben eine größere Breite als der Rohrdurchmesser und sind paarweise entgegengesetzt als kastenförmige Anordnung mit - . verbundener Seitenwand gestaltet, wobei sich an der Abgabeseite eine Flüssigkeitsauslastung mit verengtem Durchlaß befindetThe baffles are bounded on the side by a wall and form an angle with the flow of not more than 10 degrees. The baffles located behind the feed line have a greater width than the pipe diameter and are opposite in pairs as a box-shaped arrangement with -. connected side wall, wherein there is a liquid utilization with a narrowed passage at the discharge side

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß durch Einsatz eines konstruktiven Wirkelementes eine nur einstufige Abscheidung erreicht wird. Dadurch gewährleistet diese Vorrichtung lediglich eine grobe Trennung des eingespeisten Flüssigkeitsdampfgemisches. Weiterhin hat die abgeschiedene Flüssigkeit dadurch noch einen zu hohen Dampfanteil. This device has the disadvantage that a single-stage deposition is achieved by using a constructive active element. As a result, this device ensures only a rough separation of the injected liquid vapor mixture. Furthermore, the separated liquid still has too high a vapor content.

Die konstruktive Gestaltung der Vorrichtung ermöglicht keine geordnete Abführung der Flüssigkeit, da die Leitbleche sowohl eine Flüssigkeitsabscheide- als auch Abführfunktion zu erfüllen' haben. Diese Doppelfunktion führt zwangsläufig zu einem unerwünschten Rückstau der Flüssigkeit in der Vorrichtung, wodurch wiederum die Phasentrennung verschlechtert und ein hoher Druckverlust verursacht wird.The structural design of the device allows no orderly discharge of the liquid, since the baffles have both a Flüssigkeitsabscheide- and discharge function to meet 'have. This dual function inevitably leads to an undesirable backflow of the liquid in the device, which in turn deteriorates the phase separation and causes a high pressure loss.

Die durch die Vorrichtung nur ungenügend gewährleistete Phasentrennung beeinträchtigt sowohl die hydraulische Arbeitsweise der benachbarten Stoffaustauscheinheiten als auch ' dessen Trennwirkungsergebnis.The insufficiently ensured by the device phase separation affects both the hydraulic operation of the adjacent mass transfer units as well as' its separation efficiency result.

Durch die über die Länge der Vorrichtung dichte Anordnung einer Vielzahl von Leitblechen, die noch an ihrer Flüssigabgabeseite einen verengten Durchlaß haben, ist der Einsatz der Vorrichtung bei verschmutzten St of!systemen nicht möglieh, da sich die Räume zv/ischen den einzelnen Leitblechen und in den kanalförmigen Gliedern zusetzen. Außerdem erfordert diese Vorrichtung einen hohen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand bedingt durch die'Vielzahl der Leitbleche und kanalförmigen Glieder.Due to the arrangement of a plurality of baffles which are sealed over the length of the device and which still have a restricted passage at their liquid delivery side, the use of the device in contaminated storage systems is not possible, since the spaces between the individual guide baffles and in Add the channel-shaped members. In addition, this device requires a high design and manufacturing effort due to die'Vielzahl the baffles and channel-shaped members.

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d) Ziel der Erfindung d) Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Erreichung einer weitestgehenden Trennung von Dampf- bzw. Gas- und Flüssigphase des teilverdampften Produktes bei Verursachung eines geringen zusätzlichen Druckverlustes bei einfachem konstruktiven-'Auf bau.The aim of the invention is to achieve the greatest possible separation of vapor or gas and liquid phase of the partially vaporized product in causing a small additional pressure loss in a simple design-'on construction.

e) Darlegen des Wesens der Erfindung 10e) Explaining the nature of the invention 10

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der durch zweckentsprechende Anordnung und Ausgestaltung eine Trennung von Abscheide- und Abführfunktion gewährleistet ist, wobei die Abscheidung mehrstufig und die Abführung der Flüssigkeit kontinuierlich und geregelt zu erfolgen hat. Dies i^ird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Abscheideeinrichtung oberhalb einer Sammeleinrichtung angeordnet ist und der Eintrittsstutzen in den durch die beiden Einrichtungen gebildeten Innenraum mündet. Dabei besteht die Abscheideeinrichtung aus formperforierten Längswänden, die nach oben zum Eintrittsstutzen hin geneigt in einem Winkel von 0 bis 45 Grad sind und deren durch die Perforierung gebildeten Gasdurchtrittsöffnungen schräg nach unten gerichtet sind.The invention has for its object to provide a device in which a separation of separation and Abführfunktion is ensured by appropriate arrangement and design, the separation has to be done in several stages and the discharge of the liquid continuously and regulated. This is essentially achieved in that the separating device is arranged above a collecting device and the inlet nozzle opens into the interior space formed by the two devices. In this case, the separator consists of form-perforated longitudinal walls, which are inclined upwards to the inlet nozzle at an angle of 0 to 45 degrees and whose gas passage openings formed by the perforation are directed obliquely downwards.

Die formperforierten Längswände ragen um mindestens 1/8 ihrer Höhe in die Sammeleinrichtung hinein. Die Sammeleinrichtung ist als Trog mit nach außen geneigten und perforierten Längswänden gestaltet. Dabei ist dessen Bodenplatte je nach Länge des Trog's mit einer oder mehreren Flüssigkeitsaustragsöffnung/en versehen. Zwischen den formperforierten Längswänden und den unperforierten Längswänden des Trogs befinden sich Flüssigkeitsrückführungsöffnungen. Die Oberkanten der formperforierten Längswände sind nach·innen abgekröpft, und unterhalb dieser Abkröpfung ist eine formperforierte Prallplatte mit Distanz angeordnet, wobei die formperforierte Prallplatte bis unter die Abkröpfung der formperforierten' Längswände reicht.The form-perforated longitudinal walls project at least 1/8 of their height into the collecting device. The collecting device is designed as a trough with outwardly inclined and perforated longitudinal walls. In this case, the bottom plate is provided depending on the length of the trough with one or more Flüssigkeitsaustragsöffnung / s. Between the form-perforated longitudinal walls and the unperforated longitudinal walls of the trough are fluid return openings. The upper edges of the form-perforated longitudinal walls are bent inwardly, and below this bend a form-perforated baffle plate is arranged at a distance, the mold-perforated baffle plate extending below the bend of the form-perforated longitudinal walls.

Über den in der Bodenplatte des Trogs befindlichen Flüssigkeitsaustrittsöffnungen ist eine perforierte Abdeckplatte mit Distanz zur Bodenplatte des Trogs angeordnet. Die Bodenplatte des Trogs ist zu den Flüssigkeitsaustrittsöffnungen hin geneigt. An den Flüssigkeitsaustrittsöffnungen ist eine Leiteinrichtung in Form eines Schachtes von Rohren udgl. angeordnet .About the located in the bottom plate of the trough liquid outlet openings a perforated cover plate is arranged at a distance from the bottom plate of the trough. The bottom plate of the trough is inclined to the liquid outlet openings. At the liquid outlet openings is a guide in the form of a shaft of tubes udgl. arranged.

Im Innenraum der Vorrichtung ist am Eintrittsstutzen ein Vorverteiler angeordnetIn the interior of the device, a pre-distributor is arranged at the inlet nozzle

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Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei Anordnung des Eintrittsstutzens in unmittelbarer Nähe einer Ablaufschachtwand eines Querstrombodens eine Hälfte der Vorrichtung durch die Ablaufschachtwand ersetzt ist. ·A particular embodiment of the invention provides that in the arrangement of the inlet nozzle in the immediate vicinity of a downcomer wall of a Querstrombodens one half of the device is replaced by the drain shaft wall. ·

f) Ausführungsbeispiel f) embodiment

Die. Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen: 20The. Invention will be explained below with reference to an embodiment. The accompanying drawings show: 20

Fig. 1: Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei mittiger Anordnung einer BodenkolonneFig. 1: Cross-section through the device according to the invention in the central arrangement of a tray column

Fig. 2: Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei unmittelbarer Anordnung der VorrichtungFig. 2: cross section through the device according to the invention in the immediate arrangement of the device

an der Ablaufschachtwand einer Bodenkolonneat the outlet wall of a tray column

Die konstruktiven Hauptbaugruppen der Vorrichtung sind die Abscheideeinrichtung und die Sammeleinrichtung, die um den Eintrittsstutzen 1 einen Innenraum bilden. Die im Beispiel erläuterte Vorrichtung ist symmetrisch um die Längsachse des Eintrittsstutzens 1 angeordnet.The main structural components of the device are the separation device and the collecting device, which form an interior space around the inlet connection 1. The device explained in the example is arranged symmetrically about the longitudinal axis of the inlet nozzle 1.

Die Abscheideeinrichtung besteht aus formperforierten Längswänden 2, einem Vorverteiler 3 und einer formperforierten Prallplatte 4. Unterhalb der Abscheideeinrichtung ist dieThe separator consists of form perforated longitudinal walls 2, a pre-distributor 3 and a mold-perforated baffle plate 4. Below the separator is the

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Sammeleinrichtung, bestehend aus unperforierten Längswänden 5, Bodenplatte 6, perforierter Abdeckplatte -7 und einer Leiteinrichtung 8 für die Flüssigkeit angeordnet. Die formperforierten Längswände 2 der Abscheideeinrichtung reichen bis 60 mm in die Sammeleinrichtung hinein und sind in einem Winkel 9 von 13° schräg nach oben zum Eintrittsstutzen 1 geneigt. Die Oberkanten 10 der Längswände 2 sind nach innen abgekröpft. Die Richtung der Gasdurchtrittsöffnungen 11 in den Längswänden 2 ist schräg na,ch unten auf die unperforierten Längswände 5 orientiert. Im Aus — führungsbeispiel sind Gasdurchtrittsöffnungen 12 in der Prallplatte 4 von der Mitte aus jeweils schräg nach oben auf die Abkröpfung gerichtetCollection device consisting of unperforated longitudinal walls 5, bottom plate 6, perforated cover plate -7 and a guide 8 arranged for the liquid. The mold-perforated longitudinal walls 2 of the separator extend up to 60 mm in the collecting device and are inclined at an angle 9 of 13 ° obliquely upward to the inlet nozzle 1. The upper edges 10 of the longitudinal walls 2 are bent inwards. The direction of the gas passage openings 11 in the longitudinal walls 2 is inclined na, ch oriented on the bottom of the unperforated longitudinal walls 5. In the exemplary embodiment, gas passage openings 12 in the baffle plate 4 are directed obliquely upwards from the center onto the bend

Zi'/ischen Prallplatte 4, Abkröpfung sowie Längswand 2 besteht Distanz.Zi '/ ischen baffle plate 4, bend and longitudinal wall 2 is a distance.

Die unperforierten Längswände 5 der Sammeleinrichtung sind in einem Winkel 13 von 20 C-rad nach außen geneigt. Die Bodenplatte ist in Figur 1 waagerecht dargestellt und hat in der Mitte mehrere Flüssigkeitsaustrittsöffnungen 14, an dieThe unperforated longitudinal walls 5 of the collector are inclined at an angle 13 of 20 C-rad outwards. The bottom plate is shown horizontally in Figure 1 and has in the middle of several fluid outlet openings 14, to the

sich jeweils eine Leiteinrichtung 8 in Form eines Rohres anschließt. Über den Flüssigkeitsaustrittsöffnungen 14 ist eine durchgehende perforierte Abdeckplatte 7 mit Distanz montiert. Die Abdeckplatte 7 ist breiter ausgeführt als die 'Flüssigkeitsaustrittsöffnung 14. Die unperforierten Längswände 5 und die perforierten Längswände 2 sind zueinander so montiert, daß zwischen beiden ein Spalt vorhanden ist. Dieser Spalt bildet die Flüssigkeitsrückführöffnung 15·in each case a guide 8 in the form of a tube connects. About the liquid outlet openings 14 a continuous perforated cover plate 7 is mounted at a distance. The cover plate 7 is made wider than the 'liquid outlet opening 14. The unperforated longitudinal walls 5 and the perforated longitudinal walls 2 are mounted to each other so that there is a gap between the two. This gap forms the liquid return opening 15 ·

In Figur 2 ist eine Hälfte der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Ablaufschachtwand 16 ersetzt.In FIG. 2, one half of the device according to the invention is replaced by the downcomer wall 16.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist wie folgt: Das durch den Eintrittsstutzen in die erfindungsgemäße Vor-' richtung eingespeiste Flüssigkeits- Dampf- bzw. Gasgemisch gelangt zunächst in den Vorverteiler. Durch diesen Vorverteiler erfolgt eine grobe Phasentrenhung und eine Gleichver-The mode of operation of the invention is as follows: The liquid-vapor or gas mixture fed through the inlet nozzle into the device according to the invention first enters the pre-distributor. This pre-distributor provides a rough phase separation and an equal

teilung des Gemisches über die gesamte Breite und Länge der Vorrichtung.division of the mixture over the entire width and length of the device.

Die beim" Entgasungsprozeß vom auf s-teigenden Dampf- bzw. Gasstrom mitgeführten Flüssigkeitströpfchen werden beim Passieren der perforierten Längswände und der perforierten Prallplatte mehrfach umgelenkt und dadurch abgeschieden. Die durch die Prall- und Fliehkraftwirkung·· abgeschiedenen Flüssigkeitströpfchen v/erden durch die erfindungsgemäße Anordnung der Gas durchtrittsöffnungen in die Sammeleinrichtung geleitet. Durch die Flüssigkeitsrückführöffnungen v/ird ein ungehinderter Flüssigkeitsaustrag aus der Abscheidevorrichtung in die Sammeleinrichtung gewährleistet. Die in der Sammeleinrichtung befindliche Flüssigkeit wird durch die in der Bodenplatte vorhandenen Flüssigkeitsaustrittsöffnungen und die sich daran anschließenden Leiteinrichtungen auf die darunter befindliche Stoffaustauscheinrichtung geregelt abgeführt.The liquid droplets entrained in the "degassing" process from the steam or gas stream entrained are repeatedly deflected and thereby separated as they pass through the perforated longitudinal walls and the perforated baffle plate The liquid in the collecting device is passed through the liquid outlet openings present in the bottom plate and the adjoining guide devices to the mass transfer device located underneath, through the liquid return openings v / an unimpeded liquid discharge from the separating device into the collecting device regulated dissipated.

Die oberhalb der Flüssigkeitsaustrittsöffnung angeordnete Abdeckplatte bewirkt eine zusätzliche Entgasung der ablaufenden FlüssigkeiThe cover plate arranged above the liquid outlet opening causes an additional degassing of the draining liquid

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß für die benachbarten Stoffaustauscheinrichtungen eine einwandfreie hydraulische Arbeitsweise gewährleistet v/ird als Voraussetzung für eine maximale Durchsatz- und Trennleistung. Dadurch wird der Durchmesser der Kolonne minimiert und die Bodenanzahl zur Erreichung der vorgegebenen Produktreinheit reduziertWith the device according to the invention it is achieved that for the adjacent mass transfer devices a perfect hydraulic operation ensures v / ird as a prerequisite for a maximum throughput and separation performance. This minimizes the diameter of the column and reduces the number of soils to achieve the given product purity

Gleichzeitig ergibt sich eine Reduzierung des Druckverlustes für die gesamte Kolonne. At the same time there is a reduction of the pressure loss for the entire column.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auch bei verschmutzten St offsystemen eine ungestörte Arbeitsweise und damit eine lange Betriebsdauer gegeben ist.Another advantage is that even with dirty St offsystemen undisturbed operation and thus a long service life is given.

Claims

invention claim

1. A device for feeding liquid with low to medium vapor or gas content in columns, consisting of a arranged along a chord inlet nozzle and a related deposition and collection device, characterized in that the separating device is disposed above the collecting means and the inlet connection (1) opens into the interior space formed by the two devices, the separation device consisting of perforated longitudinal walls (2) which are inclined upwards towards the inlet connection (1) at an angle (9) of 0 to 45 degrees and whose formed by the perforation gas passage openings (11) are directed obliquely downwards and the form perforated longitudinal walls (2) protrude by at least 1/8 of its height in the collecting device, and that the collecting device as a trough with outwardly inclined unperforated longitudinal ^T. vänden (5) is designed, wherein the bottom plate depending on Length of the trough is provided with one or more liquid outlet opening (s) (14).

2. Device according to item 1, characterized in that there are liquid return openings (15) between the form-perforated longitudinal walls (2) and the unperforated longitudinal walls (5) of the trough.

-S

3. Device according to item 1 and 2, characterized in that the upper edges of the mold-perforated longitudinal walls

, (2) are bent inwards and below this

a form-perforated baffle plate (4) with
Distance is arranged, wherein the mold-perforated baffle plate (4) extends below the bend of the form-perforated longitudinal walls (2).

4. Device according to item 1 to 3, characterized in that located above the in the bottom plate (.6) -Trough the liquid outlet openings (14) has a perforated cover plate (7) with distance to the bottom plate
(6) is arranged.

5. Device according to item 1 to 4, characterized in that the bottom plate (6) of the trough is inclined to the or to the liquid outlet opening / s (14).

6. Device according to item 1 to 5, characterized in that at the liquid outlet openings (14) has a

Guiding device (8) in the form of a shaft of pipes
and the like is arranged.

7. Device according to item 1 to 6, characterized in that at the inlet nozzle (1) a pre-distributor (3) is arranged in the interior of the device.

8. Device according to item 1 to 7, characterized in that when the inlet connection (1) is arranged in

indirect proximity of a downcomer wall (16) of a Querstrombodens one half of the device is replaced by the drain wall (16).