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一种进料分布器和一种用于溶剂脱沥青过程的溶剂回收塔的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种进料分布器和一种用于溶剂脱沥青过程的溶剂回收塔的制作方法

1.本实用新型涉及一种炼油及化工领域的反应器内构件和分离设备,更具体地说,涉及一种进料分布器和溶剂回收塔。


背景技术:

2.世界范围内石油资源正呈现出重质化、劣质化的趋势,而且各国环保法规日益严格,对于炼油产品轻质化和清洁化、炼制过程清洁化和低碳化提出了更高的要求,重油轻质化技术越来越受到重视。溶剂脱沥青是重油轻质化的重要途径之一,可以将渣油分离得到富含沥青质和金属、高残炭的脱油沥青和低杂质含量、低残炭的脱沥青油,其组合工艺在重油深度加工方面极具吸引力。
3.以生产轻质油为目的的渣油溶剂脱沥青可采用戊烷等重质烃为溶剂,利用重溶剂脱除重油中的全部沥青质和绝大部分金属,得到收率较高的脱沥青油,对其进行加氢处理,加氢后的脱沥青油可作为催化裂化原料或加氢裂化的原料,以此实现多产轻质油品。可以预见,在石油资源紧缺和对石油产品需求日益增加的环境下,高脱沥青油收率的大型溶剂脱沥青设备和技术,将在重油加工中发挥更大的作用,同时为企业带来更高的经济效益。
4.溶剂脱沥青工艺主要包括溶剂脱沥青单元和溶剂回收单元,其中溶剂脱沥青单元主要通过溶剂与渣油接触,将含溶剂和脱沥青油的萃取物和脱油沥青进行分离,在溶剂回收单元则实现溶剂与脱沥青油的分离,溶剂离开回收塔后重新进入萃取塔循环使用(cn206375858u、cn1167770c和cn108624351a)。溶剂回收单元的核心是溶剂回收塔,其设计的合理性是决定溶剂回收效率的关键因素。


技术实现要素:

5.本实用新型要解决的技术问题之一是在现有技术中的基础上,提供一种进料分布器。
6.本实用新型要解决的技术问题之二是提供一种用于溶剂脱沥青过程的溶剂回收塔,该溶剂回收塔分离效率高、处理能力大。
7.一种进料分布器,所述的进料分布器外侧贴合塔内壁设置,所述的进料分布器由两端断开的弧形管道1和与设置于弧形管道中点的进料口4组成,所述的弧形管道的横截面积与塔的横截面积之比为0.001-0.2:1,所述的弧形管道内侧开有分布孔。
8.本实用新型提供的进料分布器的应用方法,原料经进料分布器进入塔内,原料进入进料分布器的进料口4后被分为两股物流,并沿着弧形管道1的中点到两端运动,在上述两股物料沿塔内壁运动的过程中,不断地通过弧形管道内侧的分布孔流入塔的内部空间,以使原料在塔内均匀分布。
9.一种用于溶剂脱沥青过程的溶剂回收塔,由壳体、位于壳体中部的原料入口、位于塔底的脱沥青油出口、塔顶溶剂出口、聚结填料段和进料分布器组成,所述的聚结填料段位于原料入口至塔顶溶剂出口,装填有聚结填料,所述的进料分布器为上述的进料分布器。
10.本实用新型提供的溶剂回收塔的应用方法,包含溶剂和脱沥青油的原料由位于溶剂回收塔壳体中部的原料入口引入,经进料分布器进入塔内并在塔的圆周方向均匀分布,在溶剂回收塔的操作条件下,溶剂与脱沥青油之间的溶解性较差,两者逐渐分离,富含溶剂的物流向上流动进入聚结填料段,促进脱沥青油液滴的聚结并向下沉降分离,分离出脱沥青油后的溶剂由塔顶出口排出溶剂回收塔;富含脱沥青油的物流向下流动,进一步富集后的脱沥青油由塔底脱沥青油出口排出溶剂回收塔。
11.与现有技术相比,本实用新型提供的进料分布器和用于溶剂脱沥青的溶剂回收塔的有益效果为:
12.本实用新型提供的进料分布器,设备结构简单,可以实现大流量的流体分配,能够较为均匀的分布流体,不宜堵塞。本实用新型提供的溶剂回收塔,适用于溶剂脱沥青过程,具有设备结构简单、流体分布均处理能力大、分离效率高的特点。利用聚结填料有效的强化脱沥青油的聚结效果,形成较大的液滴,有利于实现脱沥青油与溶剂的分离。
附图说明
13.图1为溶剂回收塔的一种实施方式的结构示意图。
14.图2为进料分布器的一种实施方式的结构示意图。
15.附图标记说明:
16.1-进料分布器
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2-聚结填料
17.3-塔体
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4-原料入口
18.5-脱沥青油出口
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6-溶剂出口
19.7-相界面
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8-分布孔
20.9-分布器内壁
具体实施方式
21.以下详细说明本实用新型提供的进料分布器和用于溶剂脱沥青的溶剂回收塔的具体实施方式:
22.第一方面,本实用新型提供一种进料分布器,所述的进料分布器外侧贴合塔内壁设置,所述的进料分布器由两端断开的弧形管道1和与设置于弧形管道中点的进料口4组成,所述的弧形管道的横截面积与塔的横截面积之比为0.001-0.2:1所述的弧形管道内侧开有分布孔。
23.优选地,所述的弧形管道的横截面积与塔的横截面积之比为0.01-0.2:1。
24.优选地,所述的弧形管道的横截面为矩形,所述的矩形的长宽比a:b为0.2-10:1,优选为0.5-5:1;所述的矩形的宽与所述塔直径的比b:d为0.01-0.2:1。
25.优选地,所述的矩形的宽b为10~400mm,长a为300~900mm。
26.优选地,所述的分布孔的等效孔径为50-600mm,优选为200-550mm,分布孔的孔间距为20-600mm,优选位100-500mm。优选所述矩形开孔的数量为1~50个。
27.优选地,所述的分布孔为矩形,宽为50~300mm,高为100~900mm。
28.优选地,所述的弧形管道形成的圆弧所对应的圆心角的角度为270~360
°

29.本实用新型提供的进料分布器中,所述的进料分布器的进料口设置于弧形管道的
中部,两侧的弧形管道对称设置,并且两侧弧形管道的末端为死端。
30.优选地,所述的弧形管道由中部进料口到两端的横截面积逐渐缩小。
31.本实用新型提供的进料分布器的应用方法,原料经进料分布器进入塔内,原料进入进料分布器的进料口4后被分为两股物流,并沿着弧形管道1的中点到两端运动,在上述两股物料沿塔内壁运动的过程中,不断地通过弧形管道内侧的分布孔流入塔的内部空间,以使原料在塔内均匀分布。
32.第二方面,本实用新型提供一种用于溶剂脱沥青过程的溶剂回收塔,由壳体、位于壳体中部的原料入口、位于塔底的脱沥青油出口、塔顶溶剂出口、聚结填料段和进料分布器组成,所述的聚结填料段位于原料入口至塔顶溶剂出口之间,装填聚结填料,所述的进料分布器为上述的任一种的进料分布器。
33.本实用新型提供的用于溶剂脱沥青过程的溶剂回收塔中,所述的进料分布器在所述聚结填料段的下方,所述的进料分布器的进料口与原料入口相连通,将进入溶剂回收塔的原料较为均匀的分布于塔内。
34.可选地,所述的聚结填料为格栅填料和/或波纹填料,所述聚结填料为不锈钢材质,表面进行喷砂处理。
35.上述聚结填料在溶剂回收塔中的装填方式,在溶剂回收塔垂直方向上可设置一层或多层聚结填料,上一层的填料单元相对于其下一层填料单元在水平面上旋转30~150
°
;更优选45~120
°

36.优选地,所述的聚结填料段还包括设置于聚结填料底部的支撑板和设置于聚结填料顶部的盖板,所述的支撑板和所述的盖板为筛孔板、丝网或横梁。
37.优选地,所述的进料分布器还包括设置于其底部的支撑,所述的支撑为支耳、支撑圈或横梁。
38.本实用新型提供的用于溶剂脱沥青过程的溶剂回收塔的应用方法,包含溶剂和脱沥青油的原料由位于溶剂回收塔壳体中部的原料入口引入,经进料分布器进入塔内并在塔的圆周方向均匀分布,在溶剂回收塔的操作温度和压力下,溶剂与脱沥青油之间的溶解性较差,两者逐渐分离,富含溶剂的物流向上流动进入聚结填料段,促进脱沥青油液滴的聚结并向下沉降分离,分离出脱沥青油后的溶剂由塔顶出口排出溶剂回收塔;富含脱沥青油的物流向下流动,进一步富集后的脱沥青油由塔底脱沥青油出口排出溶剂回收塔。
39.其中,所述的原料为包含溶剂和脱沥青油的混合物。其中溶剂一般为丙烷、丁烷、戊烷或者所述物质的混合物。
40.可选地,所述溶剂回收塔的操作温度为180~260℃,操作压力为3.5~4.6mpa。
41.下面结合附图对本实用新型提供的溶剂回收塔作进一步详细说明。
42.附图1为溶剂回收塔的一种实施方式的结构示意图。如附图1所示,溶剂回收塔包括塔体3、位于壳体3中部的原料入口4、位于塔顶的溶剂出口6、位于塔底的脱沥青油出口5、位于溶剂回收塔上部的聚结填料2和位于聚结填料2下方的进料分布器1。图2为进料分布器的一种实施方式的结构示意图。如附图2所示,进料分布器1的内壁9上开有若干矩形分布孔8。进料分布器1与原料入口4相连通。优选地,进料分布器1不是一个完整的圆环,在与原料入口4成轴对称的位置上存在一个缺口,使得进料分布器在缺口处形成两个具有一定距离的封闭端。
43.本实用新型提供的溶剂回收塔内,含有溶剂和脱沥青油的原料由入口4进入进料分布器1,再通过分布孔8均匀的分布于溶剂回收塔内。在溶剂回收塔的操作条件下,溶剂与脱沥青油的相容性较差,因而产生相分离。在重力的作用下,密度较大的脱沥青油逐渐聚结并向下运动,由塔底的脱沥青油出口排出,密度较小的溶剂向上运动有塔顶的溶剂出口排出。塔内设有聚结填料,可以促进脱沥青油的聚结,强化溶剂与脱沥青油的分离效果。
44.以下通过实施例进一步说明本实用新型提供的溶剂回收塔的结构和效果,但本实用新型并不因此而受到任何限制。
45.实施例1
46.溶剂回收塔塔顶溶液的分析测试方法采用nb/sh/t0230-2019(《液化石油气组成的测定气相色谱法》)所提供的方法。
47.原料取自中国石油化工股份有限公司燕山石化分公司。原料为戊烷与脱沥青油的混合物,戊烷与脱沥青油的质量比为3.7:1。脱沥青油的四组分组成数据为,饱和分16%,芳香分57.6%,胶质26.1%,沥青质0.3%。
48.采用附图1所示的溶剂回收塔,放入市售波纹填料,单段波纹填料的高度为200mm,填料的波纹边长为15mm。
49.溶剂回收塔直径1000mm,波纹填料装填高度4m,操作压力为4mpa,操作温度为240℃。溶剂分布器横截面为矩形,其横截面的高度为175mm,宽度为45mm。溶剂分布器的内壁开有6个矩形分布孔,每个孔的高度为175mm,宽度为150mm。矩形分布器对应的圆周角为335度。
50.实验结果表明,塔顶的溶剂纯度》99.9%。
51.对比例1
52.采用与实施例1相同的溶剂回收塔,内部装填的波纹填料与实施例1相同,实验方法与实施例1相同。与实施例1不同的是进料分布器采用排管式分布器,其主管直径150mm,支管直径50mm,各支管的中心距为110mm,在分布器上均匀开有800个小孔,每个小孔的直径为10mm,小孔的开孔方向向上。
53.实验结果表明,塔顶溶剂纯度》99%时,聚结填料的高度为4.6m。由实施例与对比例的实验结果可见,在达到同样的分离要求的情况下,对比例由于分离性能低,采用的聚结填料段比实施例1中高0.6m。由此可见,采用本实用新型提供的进料分布器能够显著提高溶剂回收塔的分离性能。