間歇性強制對流解決再沸器中輕餾分結(jié)焦的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種間歇性強制對流解決再沸器中輕餾分結(jié)焦的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)，其包括：分離塔、再沸器去分離塔管道、再沸器、分離塔去再沸器管道、循環(huán)泵、控制系統(tǒng)和分離塔塔釜物質(zhì)采出口，其中，分離塔塔釜物質(zhì)采出口連接于分離塔去再沸器管道上，控制系統(tǒng)包括三個渦輪球閥和一個過濾器，三個渦輪球閥中的兩個與另一個并聯(lián)連接，過濾器連接在并聯(lián)的兩個渦輪球閥之間，在分離塔去再沸器管道上分出一個支管與循環(huán)泵連接，循環(huán)泵的出口與控制系統(tǒng)連接，然后再連接到分離塔去再沸器管道的再沸器端。本實用新型裝置可增加精餾塔的運轉(zhuǎn)周期，減低精餾塔的操作溫度，提高再沸器的換熱效率，減少重餾分的排放周期，延長再沸器的運行周期。
【專利說明】間歇性強制對流解決再沸器中輕餾分結(jié)焦的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種間歇性強制對流解決再沸器中輕餾分結(jié)焦的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)焦在所有的加熱設(shè)備中都存在，只是由于溫度和介質(zhì)的不同使得結(jié)焦程度有一定的差異。
[0003]在烴類裂解制乙烯時的副產(chǎn)碳四餾分(主要成分為碳四烯烴和烷烴)和醋酸為原料合成SBA (醋酸仲丁酯)的反應(yīng)中，利用的是碳四餾分中烯烴部分的正丁烯、順丁烯、反丁烯，碳四餾分中的異丁烯在MTBE(甲基叔丁基醚)裝置中被反應(yīng)了，原料中殘余大概為0.03%左右；另外，碳四餾分中還含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.1%的丁二烯是無法分離和利用的，經(jīng)過一段加氫處理可以將其含量降至0.01%左右，剩下活性較高且能產(chǎn)生輕餾分的就是含量大概在0.2%左右異戊烯。原料中不飽和烯烴進入反應(yīng)器后，在催化劑的作用下有著很高的活性，其中一部分烯烴與醋酸進行了加成酯化反應(yīng)生成產(chǎn)品酯，活性高的二烯烴則進行聚合和環(huán)化反應(yīng)生成沸點較高的輕餾分。這些在常壓下沸點相對較高的輕餾分(150°C以上)在產(chǎn)品分離的初步階段是無法分離的，一定會和醋酸進入醋酸精制塔；而醋酸精制塔(常壓)的塔釜的操作溫度在130°C左右，在這種操作條件下，輕餾分會在醋酸精制塔塔釜中累積。達(dá)到一定程度會導(dǎo)致塔的分離效果下降，為了維持醋酸的分離塔釜的分離效果，操作溫度則需要不斷的提高。在這過程中會引起輕餾分中如含有不飽鍵的組份的自聚和聚合，生成溶沸點更高的重餾分；而附在管壁上的輕餾分如酯、酮、醚在高溫下內(nèi)部分子組合形成高分子的重餾分。這些高分子會不斷的在塔釜累積并附在管道和換熱器管束上，在塔釜液位較低和管道流速較慢的時候就會脫水形成焦?fàn)钗?，?dǎo)致分離塔的操作不穩(wěn)定和換熱器的換熱效果降低，增加能耗，嚴(yán)重時則需要將整個精餾分離塔停塔來清洗塔釜和換熱器管束。在工業(yè)生產(chǎn)過程中輕餾分的自聚與聚合是不可避免的，一方面可以通過要求上游企業(yè)嚴(yán)格控制原料碳四餾分中的組份來減少輕餾分的產(chǎn)生，另一方只能間歇性的將塔釜底的重餾分采出來維持塔的分離穩(wěn)定。在整個SBA生產(chǎn)裝置中，所有的重餾分幾乎都來自于醋酸精制過程中輕餾分的自聚和聚合，這些重餾分對裝置穩(wěn)定的有著重要的影響，上游企業(yè)對組份的控制是不穩(wěn)定的而間歇性的排放重餾分一方面提增加了操作人員的工作量，另一方面沒有從根本上解決換熱器管束結(jié)焦導(dǎo)致的換熱器導(dǎo)熱系數(shù)下降的問題。因此怎么緩解輕餾分自聚與聚合是提高換熱器生產(chǎn)周期的一個重要環(huán)節(jié)。
[0004]中國專利ZL200620170299.6公開了一種C5分離中減少再沸器聚合的強制循環(huán)系統(tǒng)。該專利中提出了在塔釜底加一個循環(huán)泵，用泵將塔釜的物料輸送到再沸器中，強制塔釜的物料和再沸器的強制循環(huán)，使得的塔釜和再沸器物料組成相似，減少物料中不飽和烯烴自聚和聚合的反應(yīng)時間。
[0005]該技術(shù)是針對C5分離中減少再沸器聚合的強制循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)將循環(huán)泵作為一個常用設(shè)備加入了系統(tǒng)中，為了維持塔的操作穩(wěn)定必須要設(shè)置有一臺備用泵而且在泵的出口有流量控制，防止塔釜的液位被抽空，影響塔的穩(wěn)定操作；再沸器出口溫度達(dá)到120°C需要長期穩(wěn)定的操作的話這對管道的材質(zhì)和泵的選型都有較高的要求；在機泵的運轉(zhuǎn)下，塔釜的壓力降低，塔釜壓力會長期比較低這對塔的分離效率有重要的影響。在SBA裝置中，由于溫度和含量的原因分離塔的再沸器中輕餾分自聚和聚合的很快，但結(jié)焦過程緩慢。因此持續(xù)性的強制循環(huán)是完全沒有必要的。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的問題是增加精餾塔的運轉(zhuǎn)周期，減低精餾塔的操作溫度，提高再沸器的換熱效率，減少重餾分的排放周期，延長再沸器的運行周期。
[0007]本實用新型目的是提供一種間歇性強制對流解決再沸器中輕餾分結(jié)焦的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)，其包括:分離塔、再沸器去分離塔管道、再沸器、分離塔去再沸器管道、循環(huán)泵、控制系統(tǒng)和分離塔塔釜物質(zhì)采出口，其中，分離塔塔釜物質(zhì)采出口連接于分離塔去再沸器管道上，控制系統(tǒng)包括三個渦輪球閥和一個過濾器，三個渦輪球閥中的兩個(即，第一個和第二個)與另一個(即，第三個)并聯(lián)連接，過濾器連接在并聯(lián)的兩個渦輪球閥(即，第一個和第二個)之間，在分離塔去再沸器管道上分出一個支管與循環(huán)泵連接，循環(huán)泵的出口與控制系統(tǒng)連接，然后再連接到分離塔去再沸器管道的再沸器端。
[0008]根據(jù)本實用新型的裝置，在分離塔去再沸器管道上分出的與循環(huán)泵連接的一個支管是在分離塔塔釜物質(zhì)采出口之后。
[0009]在本實用新型中，在精餾塔的塔釜去再沸器的管道(塔釜排重餾分閥門后)上增加強制對流系統(tǒng)，包括管道、渦輪球閥、循環(huán)泵。通過該強制對流系統(tǒng)，可以通過渦輪球閥的控制來間歇性的啟動循環(huán)泵。例如，在運行中，以分離塔塔底的溫度指示為依據(jù)，由于輕餾分的累積，分離塔塔底的操作溫度會緩慢上升。根據(jù)塔底條件而定，一般操作溫度為128?129°C，當(dāng)溫度漲到133?134°C時候就可以啟動循環(huán)泵進行強制對流。啟動循環(huán)泵時候可以先讓物料走循環(huán)泵出口不帶過濾器的管線，最多運行6小時后，這個階段最少每4?5小時就必須要清理過濾器，也可以由泵和過濾器的情況來延長過濾器的實用時間。由于輕餾分結(jié)焦后的物質(zhì)只能在塔釜與再沸器底下管線之間循環(huán)或沉淀，通過間歇性的啟循環(huán)泵與間歇性的切換泵出口管道，可以最大限度的將管道與再沸器管束中的結(jié)焦物質(zhì)積累到過濾器中，因此我們只需要通過清洗過濾器就達(dá)到了清新再沸器與分離塔塔釜的目的，這大大的增加了分離塔的運行周期，增加塔釜和再沸器類物料的對流，沖洗管道和換熱器管束。
[0010]本實用新型用控制系統(tǒng)6來控制強制對流，該部分共有三個渦輪球閥與一個過濾器可以處理分離塔的各種狀況，最大程度上的維持分離塔的穩(wěn)定。渦輪球閥的選用，考慮到塔釜與再沸器物料組份復(fù)雜，密度和粘度變換大，且啟動循環(huán)泵時沖刷管道產(chǎn)生的聚合物顆粒容易在閥門處聚集導(dǎo)致閥門開啟困難。渦輪球閥具有以下優(yōu)點:1、流體阻力小，其阻力系數(shù)與同長度的管段相等。2、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，緊密可靠。3、操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，控制方便。4、維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封圈一般都是活動的，拆卸更換都比較方便。5、在全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕。
[0011]另外，在不同工況中，如果分離塔塔釜中物料中重餾分如果不那么容易除去，在循環(huán)泵的下游增加一個蒸發(fā)釜或者沉降池，用作組份的預(yù)處理。
[0012]本實用新型的優(yōu)點:
[0013]1.通過增加控制系統(tǒng)6，使得該設(shè)施可以間歇性的運行，同時使得其可以解決操作分離塔說遇到的再沸器中輕餾分結(jié)焦問題，增加再沸器的運轉(zhuǎn)周期和分離塔的穩(wěn)定性。
[0014]2.在一般情況下，以再沸器進口溫度為指示判斷塔釜內(nèi)重餾分的多少。啟動循環(huán)泵運行一段時間后通過原來的排凝閥將重餾分排到后路的系統(tǒng)中回收處理，如果重餾分粘度大，可以其循環(huán)泵通過球閥的控制來排向后路系統(tǒng)。過濾器的設(shè)置也保證將再沸器管束上沖刷下的焦體顆粒攔截下來，不重新進入到再沸器中重新附在到管束上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是間歇性強制對流解決再沸器中輕餾分結(jié)焦的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)的示意圖，其中:1為分離塔，2為再沸器去分離塔管道，3為再沸器，4為分離塔去再沸器管道，5為循環(huán)泵，6為控制系統(tǒng)，7為分離塔塔釜物質(zhì)采出口，控制系統(tǒng)6包括三個渦輪球閥8和一個過濾器9。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型提供一種間歇性強制對流解決再沸器中輕餾分結(jié)焦的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)，其包括分離塔I，再沸器去分離塔管道2，再沸器3，分離塔去再沸器管道4，循環(huán)泵5，控制系統(tǒng)6，分離塔塔釜物質(zhì)采出口 7，控制系統(tǒng)6包括三個渦輪球閥8和一個過濾器9。
[0017]設(shè)置本循環(huán)系統(tǒng)的目的是減緩分離塔中輕餾分的結(jié)焦，并通過間歇性強制循環(huán)沖洗再沸器和分離塔之間的管道以及再沸器的管程。通過管道和閥門的控制形成了一個可以隨時啟用的循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)泵一般一臺就可以了。
[0018]實施例
[0019]對分離塔I的再沸器3的入口的管線進行改造，增加了一臺流量為59m3/h，揚程為IOm的循環(huán)泵5以及循環(huán)泵出口的包括三個渦輪球閥8和過濾器9的控制系統(tǒng)6。使得分離塔I塔釜物質(zhì)經(jīng)循環(huán)泵5以及渦輪球閥8后進入再沸器3。在運行中，在分離塔去再沸器管道4的管道溫度指示較高時候，關(guān)閉分離塔去再沸器管道4處閥門，啟動循環(huán)泵5，讓I處物料通過控制系統(tǒng)6進入再沸器3中。在強制對流的前期將8處第一和第二位置的閥門關(guān)閉，開第三個閥門。循環(huán)泵5運行一段時間6小時后將三個渦輪球閥8處的第一和第二閥門打開，關(guān)閉第三閥門，讓物料從過濾器9處經(jīng)過，以物料經(jīng)過過濾器9的狀態(tài)運行18小時，其中需每4?5小時需要清洗過濾器，清洗過濾器的時候就可以將物料切換到不經(jīng)過過濾器的管道，整個啟動循環(huán)泵的時間一般24小時左右就可以了，以4處溫度下降4?5°C為決定停泵的時間。通過控制系統(tǒng)6可以間歇的將塔釜和再沸器中結(jié)焦的物質(zhì)通過9過濾器清洗出精餾法系統(tǒng)。維持分離塔I的工藝條件不變，檢測到再沸器進口溫度下降4?5°C以及維持分離塔液位再沸器所需的蒸汽下降80?100kg/h，節(jié)能效果明顯。以同樣的條件運行沒有加本發(fā)明控制系統(tǒng)和循環(huán)泵的系統(tǒng)。結(jié)果見表I?2。
[0020]表I再沸器更換完管束但沒有加循環(huán)泵和控制系統(tǒng)[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種間歇性強制對流解決再沸器中輕餾分結(jié)焦的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于包括:分離塔、再沸器去分離塔管道、再沸器、分離塔去再沸器管道、循環(huán)泵、控制系統(tǒng)和分離塔塔釜物質(zhì)采出口，其中，分離塔塔釜物質(zhì)采出口連接于分離塔去再沸器管道上，控制系統(tǒng)包括三個渦輪球閥和一個過濾器，三個渦輪球閥中的兩個與另一個并聯(lián)連接，過濾器連接在并聯(lián)的兩個渦輪球閥之間，在分離塔去再沸器管道上分出一個支管與循環(huán)泵連接，循環(huán)泵的出口與控制系統(tǒng)連接，然后再連接到分離塔去再沸器管道的再沸器端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:在分離塔去再沸器管道上分出的與循環(huán)泵連接的一個支管是在分離塔塔釜物質(zhì)采出口之后。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的精餾塔循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:在循環(huán)泵的出口增加一個用作組份的預(yù)處理的蒸發(fā)釜或者沉降池。
【文檔編號】B01D3/14GK203469519SQ201320620654
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】甘建, 李圓圓, 張 杰, 劉成 申請人:湖南瑞源石化股份有限公司