SU1148631A1

SU1148631A1 - Rectifying tower

Info

Publication number: SU1148631A1
Application number: SU823477705A
Authority: SU
Inventors: Виктор Львович Долматов; Константин Федорович Богатых
Original assignee: Уфимский Нефтяной Институт
Priority date: 1982-07-23
Filing date: 1982-07-23
Publication date: 1985-04-07

Abstract

1. РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА , содержаща вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные контактные тарелки, установленные в корпусе по его высоте, переточные патрубки, расположенные между тарелками, и стриппинг, помещенный в, корпус, отличающа с тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем отпарки низкокип щих компонентов на каждой тарелке парами флегмы, стриппинг выполнен в виде наклонных кольцевых труб с выполненными в них окнами, размещенными над контактными тарелками и соединенными с выходными концами лереточных патрубков. 2.Колонна по п. 1, отличающа с тем, что она снабжена высокопористой насадкой, помещенной в переточные патрубки, в которых выполнены паровые окна. 3.Колонна по пп. 1 и 2, отличающа с тем, что она снабжена отбойными козырьками , установленными над окнами кольцевых труб. О) сх о: со1. RECYCLATION COLUMN, containing a vertical cylindrical body, horizontal contact plates installed in the body along its height, flow pipes located between the plates, and stripping placed in the body, characterized in that, in order to intensify the process of mass exchange by stripping, low-boiling pairs of reflux on each plate, stripping is made in the form of inclined annular tubes with windows made in them, placed above the contact plates and connected to the output ends of the ler flow nozzles. 2. The column according to claim 1, characterized in that it is provided with a highly porous nozzle placed in overflow pipes in which steam windows are made. 3. Column on PP. 1 and 2, characterized in that it is provided with fender visors installed above the windows of annular tubes. O) sk about: with

Description

Изобретение относитс к устройствам дл проведени тепломассообмена, может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и .химической отрасл х промышленности и преимущественно предназначено дл разделени в одном колонном аппарате сложных смесей с выводом боковых фракцийThe invention relates to devices for heat and mass transfer, can be used in the oil refining, petrochemical and chemical sectors of the industry and is primarily intended for the separation of complex mixtures with the side fractions in a single column apparatus.

Известна ректификационна колонна, котора содержит вертикальный цилиндрический корпус с ректификационными тарелками и соединенные перетоками с корпусом дополнительные цилиндрические аппараты, служащие дл отпарки получаемых при разделений сложной смеси боковых фракций 1.The known distillation column, which contains a vertical cylindrical body with rectification plates and additional cylindrical apparatus connected to the body overflows to the body, is used for stripping obtained during the separation of a complex mixture of side fractions 1.

Недостатками данной ректификационной колонны вл ютс относительно высока металлоемкость, сложность конструкции и относительно большие теплопотери в окружающую среду.The disadvantages of this distillation column are the relatively high intensity, the complexity of the design and the relatively large heat loss to the environment.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс ректификационна колонна, включающа вертикальный цилиндрический корпус с концентрично расположенным в нем внутренним стриппингом, содержащим в среднем две-три ректификационные тарелки и одну глухую тарелку с горловиной.Closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a distillation column comprising a vertical cylindrical body with an internal stripping concentrically located in it, containing on average two or three distillation plates and one blank plate with a throat.

Внутренний стриппинг занимает часть высоты аппарата, раздел аппарат на части . Пары из нижней части аппарата в верхнюю часть проход т по горловине. Жидкость из верхней части аппарата проходит ректификационные тарелки внутреннего стриппинга , где происходит отпарка части низкокип щих компонентов. Отпарка части низкокип щих компонентов проводитс вод ным паром, подаваемым через маточник, расположенный в нижнем сечении внутреннего стриппинга колонны 2.Internal stripping occupies part of the height of the apparatus, section the apparatus into parts. Vapors from the lower part of the apparatus to the upper part pass through the neck. The liquid from the upper part of the apparatus passes the distillation plates of internal stripping, where a part of the low-boiling components is stripped. The stripping of part of the low-boiling components is carried out with water vapor supplied through the mother liquor, located in the lower section of the internal stripping column 2.

Недостатками известной колонны вл ютс относительно невысока эффективность отпарки части низкокип щего компонента из-за малой величины, КПД ректификационной тарелки, большие затраты на Отпарку из-за необходимости применени дл отпарки дорогосто щего инерта (помимо того, использование инерта в р де случаев отрицательно сказываетс на процесс ра делени в ректификационной колонне), относительно высока металлоемкость, так как при данном конструктивном оформлении внутреннего стриппинга ректификационна колонна имеет больщую высоту, сложность конструктивного оформлени колонны (монтаж дополнительных специальных ректификационных тарелок и маточника в колонне,).The disadvantages of the known column are relatively low efficiency of stripping part of the low-boiling component due to the small size, efficiency of the rectification plate, high costs of Stripping because of the need to use expensive inert for stripping (in addition, the use of inert in some cases negatively affects the process of dividing in a distillation column), the metal intensity is relatively high, since with this constructive design of the internal stripping the distillation column has a large the height, the complexity of the design of the column (installation of additional special distillation plates and the mother liquor in the column).

Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса массообмена путем отпарки низкокип щих компонентов на каждой тарелке парами флегмы.The aim of the invention is to intensify the process of mass transfer by stripping low-boiling components on each plate with pairs of reflux.

Поставленна цель достигаетс тем, что в ректификационной колонне, содержащейThe goal is achieved by the fact that in a distillation column containing

вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные контактные тарелки, установленные в корпусе по его высоте, переточные трубки, расположенные между тарелками, и стриппинг, помещенный в корпус, стриппинг выполнен в виде наклонных кольцевых труб с выполненными в них окнами, размещенными над контактными тарелками и соединенными с выходными концами переточных патрубков.vertical cylindrical body, horizontal contact plates installed in the body along its height, flow pipes located between the plates and stripping placed in the body, the stripping is made in the form of inclined annular tubes with windows made in them placed above the contact plates and connected to the output ends of overflow pipes.

Дополнительно колонна снабжена высокопористой насадкой, помещенной в переточные патрубки, в которых выполнены паровые окна.Additionally, the column is equipped with a highly porous nozzle placed in the overflow pipes in which steam windows are made.

Колонна снабжена отбойными козырьками , установленными над окнами кольцевых труб.The column is equipped with fender visors installed above the windows of the annular tubes.

На фиг. 1 показана ректификационна колонна в изометрии, общий вид; на фиг. 2 то же, сечение; на фиг. 3 - то же (колонна с размещенной в перетоках высокопористой насадкой).FIG. 1 shows a distillation column in isometry, a general view; in fig. 2 the same cross section; in fig. 3 - the same (a column with a highly porous packing placed in the flows).

Колонна содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с размещенными кольцевыми трубами 2, которые соединены между собой по высоте перетоками 3. В каждой вышерасположенной кольцевой трубе 2 в месте ее соединени перетоком с нижерасположенной кольцевой трубой 2 выполнено окно 4.Кольцевые трубы 2 расположены наклонно над поверхностью контактных устройств 5, снабженных переливными планками 6, образующими с корпусом 1 аппарата сливные карманы 7. Перетоки 3 расположены в сливных карманах 7. Колонна также имеет патрубок 8 дл вывода «товарной боковой фракции. Над каждым окном 4 установлены наклонные отбойные козырьки 9.The column contains a vertical cylindrical body 1 with annular tubes 2 placed, which are interconnected in height by overflows 3. A window 4 is made in each upstream annular tube 2 at the point of its connection with the inflow with the downstream annular tube 2. The annular tubes 2 are inclined above the surface of the contact devices 5, equipped with overflow straps 6, which form the drain pockets 7 with the apparatus body 1. The overflows 3 are located in the drain pockets 7. The column also has a nozzle 8 for outputting “product b faction. Above each window 4 installed sloping visors 9.

Ректификационна колонна работает следующим образом.The distillation column works as follows.

Поступающа в колонну жидка фаза сверху вниз по контактны.м устройства.м 5 движетс , вступа в контакт с восход щим потоком паровой фазы. Часть жидкости с определенной расчетами тарелки 5 через переливную планку 6 переливаетс в карман 7, остальна часть жидкости направл етс в переток 3, св занный с кольцевой трубой 2 (состав данной жидкости приблизительно соответствует составу «товарной боковой фракции). По перетоку 3 жидкость перетекает в зону нижерасположенного контактного устройства 5, температура в которой несколько выше, чем те.мпература поступающей жидкости. Растека сь двум потоками по кольцевой трубе 2, установленной наклонно , жидкость замедл ет свое движение и равномерно прогреваетс за счет тепла пара и жидкости, наход щихс в зоне контактного устройства 5 (с целью интенсификации процесса теплопередачи внешн поверхность кольцевых труб 8 может выполн тьс ,с оребрением). Образующиес в процессе нагргва жидкости пары отвод тс из кольцевой трубы 2 через окно 4, над которым с целью исключени попадани жидкости с контактного устройства установлен отбойный козырек 9. Вывод паровой фазы из кольцевой трубы 2 через окно 4 осуществл етс над поверхностью сливного кармана 7. Неиспаривша с часть жидкости по перетоку 3 перетекает в следующую зону нижерасположенного контактного устройства 5 и т.д. Пройд таким образом р д последовательно расположенных зон контактных устройств 5 (сверху вниз), жидка фаза, состав которой идентичен составу «товарной боковой фракции , через патрубок 8 выводитс из ректификационной колонны.The liquid phase entering the column from top to bottom along the contact device of the device m 5 moves in contact with the upward flow of the vapor phase. Part of the liquid with a certain calculation of the plate 5 through the overflow bar 6 is poured into the pocket 7, the rest of the liquid is sent to the overflow 3 associated with the annular tube 2 (the composition of this liquid approximately corresponds to the composition of the "commercial lateral fraction). Through the overflow 3, the liquid flows into the zone of the downstream contact device 5, the temperature of which is somewhat higher than the temperature of the incoming liquid. Spreading in two streams through the annular tube 2, which is installed obliquely, the fluid slows down its movement and evenly heats up due to the heat of steam and liquid in the zone of the contact device 5 (to intensify the heat transfer process, the outer surface of the annular tubes 8 can be made ribbing). The vapors formed during the naggwah process are discharged from the annular pipe 2 through the window 4, above which, in order to prevent liquid from the contact device, a fender visor 9 is installed. The vapor phase is removed from the annular pipe 2 through the window 4 above the surface of the drain pocket 7. With a part of the liquid over the flow 3 flows into the next zone of the downstream contact device 5, etc. Passing in this way a series of consecutive zones of contact devices 5 (from top to bottom), the liquid phase, whose composition is identical to the composition of the product side fraction, is discharged through pipe 8 from the distillation column.

В случае, когда кольцевые трубы выполн ютс «глухими,окна 4 размещены в верхнем сечении перетоков 3 и над ними также установлены отбойные козырьки 9. В объеме перетоков 3 устанавливаетс высокопориста насадка 10. Жидкость нагреваетс в кольцевых трубах 2, и образующиес при этом пары в противотоке с жидкой фазой движутс по кольцевым трубам 2, направл сь в перетоки 3, проход т слой высокопористой насадки Ю; контактиру с нисход щим потоком жидкости, и вывод тс через окна 4 в зону выщерасположенного контактного устройства 5. Высокопориста насадка (с объемом свободного сечени 80957 .) в данном случае играет роль турбулизатора взаимодействующих потоков пара и жидкости, гасит скорость потоков, тем самым увеличива врем их контакта.в перетоке 3, т.е. при расположении высокопористой насадки 10 (мелкоцориста насадка вIn the case when the annular tubes are deaf, the windows 4 are located in the upper section of the overflows 3 and the visors 9 are also installed above them. In the volume of the overflows 3 a highly porous nozzle 10 is installed. The liquid heats up in the annular tubes 2, and the resulting pairs in the countercurrent with the liquid phase moves along the annular tubes 2, going into the overflows 3, a layer of highly porous attachment Yu passes; in contact with the downward flow of fluid, and output through the windows 4 to the area of the lamely spaced contact device 5. The highly porous nozzle (with a free section volume of 80957.) in this case plays the role of a turbulizer of interacting vapor and liquid flows, extinguishes the flow rates, thereby increasing the time their contact. in flow 3, i.e. at the location of the highly porous nozzle 10 (small-grained nozzle in

данном случае не может быть применена, так как резко увеличиваетс гидравлическое сопротивление в перетоке и по вл етс возможность воэЛикновени паровых пробок) в перетоке 3 по вл етс р д последовательно расположенных по высоте перетока 3 микрокаскадов взаимодействи пара и жидкости (повышаетс эффективность контакта).In this case, it cannot be used, since the hydraulic resistance in the flow increases sharply and the possibility of vapor plugs appears) in flow 3 there appears a series of successively arranged flow height 3 micro-cascades of vapor and liquid interaction (contact efficiency increases).

За счет многократного испарени жидкости от нагрева ее в зонах нижерасположенных контактных устройств осуществл етс отпарка части низкокип щих компонентов из жидкости и тем самым доведение ее состава до требуемого товарного.Due to the repeated evaporation of a liquid from its heating in the zones of the downstream contact devices, a part of the low-boiling components of the liquid is stripped from the liquid and, thus, brings its composition to the required product.

Таким образом, повышена эффективность 5 работы ректификационной колонны и снижены энергозатраты на процесс разделени за счет многократного испарени жидкости на разных уровн х в зонах контактных устройств путем использовани тепла паровой и жидкой фаз, вступающих в контакт на этих устройствах. Полностью исключаетс потребность в использовании на процесс отпарки «постороннего дорогосто щего инерта.Thus, the efficiency of the operation of the distillation column is increased and the energy consumption for the separation process is reduced due to multiple evaporation of the liquid at different levels in the zones of contact devices by using the heat of the vapor and liquid phases that come into contact on these devices. The need to use extraneous expensive inert for the stripping process is completely eliminated.

Предлагаема конструкци колонны проста. Выполнение внутреннего стриппинга в форме кольцевых труб не требует специальной сложной переделки конструкции колонны , при этом при размещении кольцевых труб над поверхностью контактных устройств , которые, как правило, выполн ютс в форме квадрата, используетс нерабоча поверхность сечени колонны. Кроме того, колонна имеет меньЩую высоту, а следовательно , и меньшую металлоемкость.The proposed column design is simple. Perform internal stripping in the form of annular tubes does not require a special complex reworking of the column design, while placing annular tubes above the surface of the contact devices, which, as a rule, are made in the form of a square, uses the non-working surface of the column section. In addition, the column has a lower height and, consequently, less metal consumption.

Фиг.ЗFig.Z

Claims

1. A RECTIFICATION COLUMN containing a vertical cylindrical body, horizontal contact plates installed in the body along its height, transfer pipes located between the plates, and stripping placed in the body, characterized in that, in order to intensify the mass transfer process by stripping low boilers components on each plate with phlegm pairs, the stripping is made in the form of inclined annular tubes with windows made in them, placed above the contact plates and connected to the output ends X pipes.

2. The column by π. 1, characterized in that it is equipped with a highly porous nozzle placed in the transfer pipes, in which steam windows are made.

3. The column according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is equipped with bump visors mounted above the windows of the annular tubes.

Figure 1