专利名称：乙烯装置的穿流-折流复合型汽油分馏塔的制作方法
技术领域：
本发明属于化工分离设备，特别是涉及一种乙烯装置的穿流一折流复合型汽油分
馏塔。
背景技术：
汽油分馏塔是乙烯装置的龙头设备，它是化工分离技术水平高低的带有标志性的 体现。 现有板式汽油分馏塔由急冷油循环段、中质油循环段、柴油分离段和汽油分离段 组成，急冷油循环段由喷嘴式液体分布器、三维复合导流式进气初始分布器和大型折流板 或角钢塔盘或中孔波纹穿流筛板(cM2mm，下同)构成，中质油循环段由喷嘴式液体分布 器、高循环量集油箱和固定阀塔盘或角钢塔盘或中孔波纹穿流筛板构成，柴油分离段由固 定阀塔盘或中孔波纹穿流筛板构成，汽油分离段由喷嘴式液体分布器和固定阀塔盘或中孔 波纹穿流筛板构成。
目前板式汽油分馏塔存在以下世界性的主要难题柴油分离段恰处于聚合区，聚 合物常堵塞液体分布器或塔盘；急冷油循环段裂解产生的焦化物常堵塞换热过程中的换热 器、液体分布器或塔盘。 为了避免上述堵塞而利于长周期运行，国内外多采用添加阻聚剂、抗氧剂等工艺 措施，虽有成效但耗资较大，并且国内仍发生多次堵塞事故。
发明内容
本发明的目的在于公开一种乙烯装置的穿流一折流复合型汽油分馏塔，该汽油分 馏塔具有抗堵、节能和增效的突出特点。 本发明为实现上述目的采取以下技术方案本乙烯装置的汽油分馏塔包括塔体 及其管口和仪表，塔体中的功能段是急冷油循环段、中质油循环段、柴油分离段和汽油分离 段，其中急冷油循环段包括喷嘴式液体分布器和三维复合导流式进气初始分布器，中质油 循环段包括喷嘴式液体分布器和高循环量集油箱，汽油分离段包括喷嘴式液体分布器，特 征是，所述急冷油循环段的喷嘴式液体分布器与三维复合导流式进气初始分布器之间设有 上下平行设置且相间排列的微型折流板，所述微型折流板顶角的角度范围为90-139° ，折 流板顶角两侧对称斜边设有对称的垂直折边，对称斜边长度范围为80-200mm，垂直折边长 度范围为10-40mm ;所述中质油循环段喷嘴式液体分布器与高循环量集油箱之间设有上下 排列的筛孔直径范围为小18-24mm的穿流筛板；所述柴油分离段设有上下排列的筛孔直径 范围为小13-24mm的穿流筛板；所述汽油分离段喷嘴式液体分布器的下方设有上下排列的 筛孔直径范围为小13-18mm的穿流筛板。
本发明还可以采取以下技术措施 所述微型折流板等间隔布设的自由截面率为50±5%，层间距范围为300-600mm。
所述急冷油循环段上下平行设置且相间排列的微型折流板是10-16层。
所述微型折流板由空间网架支撑，所述空间网架设有基础梁，基础梁表面间隔分
布有立柱，各立柱之间以及位于外围的各立柱与塔体之间分层并水平支撑有X向横梁和Y
向横梁，所述各层Y向横梁分别水平支撑微型折流板。 所述穿流筛板的开孔率为15-30%。 所述中质油循环段的穿流筛板上下排列8-10层。 所述柴油分离段的穿流筛板上下排列3-5层。 所述汽油分离段的穿流筛板上下排列7-10层。 所述上下排列的穿流筛板由一梁托多盘的桁架梁支撑，桁架梁并列的上下平行弦 之间设有与上下平行弦平行的中间平行弦，并列的各中间平行弦位置对称；所述上、下平行 弦和中间平行弦由对称型钢并接构成，并接的型钢之间分别夹持固定有矩形弦板，各矩形 弦板两侧分别焊接固定有立杆和斜杆，并列的上、下平行弦和中间平行弦分别水平支撑穿 流筛板。 本发明的有益效果和优点在于本乙烯装置的汽油分馏塔在其急冷油循环段设置 微型折流板，在中质油循环段、柴油分离段和汽油分离段分别采用筛孔直径大于现有相应 功能段筛孔直径为小12mm的中孔波纹穿流筛板，使本汽油分馏塔体现出以下突出效果
1.充分利用了穿流筛板公知的"自洁"功能，而克服了所在部位、特别是柴油分离 段常发生的聚合物堵塞现象。穿流筛板的"自洁"功能主要体现在，①穿流筛板构成的塔盘 是气液逆流，气液的冲击搅动使液体中的固体均匀地混合并随液流的升降而升降，不会产 生沉降物造成的堵塞现象。②穿流筛板塔盘上的液体只做轴向运动，而无气液错流，更无滞 留区，也不存在死角，因此不会产生固体的淤积堵塞。③本发明选择的筛孔孔径范围分别是 (M3-18mm(中孔)或(M8-24mm(大孔)，其抗堵塞能力优于现有常用的孔径为(M2mm波 纹穿流筛板。④由于本发明的穿流筛板筛孔面积较大，在气流冲击作用下液体中的固体物 难以在筛孔形成架桥堵塞现象，其抗堵塞能力优于现有常用的浮阀或固定阀结构。
2.使汽油分馏塔的压力降更低，与浮阀或固定阀塔盘相比压力约降低50%，如 某100万吨乙烯装置引进的小12600汽油分馏塔采用固定阀穿流筛板方案，全塔压力降约 20KPa，而同规格的本发明实验塔全塔压力降小于lOKPa。按本领域公知常识即压力降每降 低lKPa将节能150Kw/小时、乙烯收率增加0. 1 %估算，实验塔节能1500Kw/小时、乙烯收率 增加1%即l万吨。 3.由于大孔穿流筛板间距的空间内具有淋降功能，因此总的传质传热效率优于 溢流型塔盘。实际测试表明，本发明实验塔柴油分离段的每块大孔穿流筛板的温降约8 l(TC ，足以说明本发明的汽油分馏塔传质传热效率良好。 本发明在急冷油循环段采用的微型折流板是现有大、中型(相对于微型折流板而 言)折流板与角钢塔盘优化组合的产物，微型折流板在保持大、中型折流板抗堵能力强、压 力降较低的特点外，其直接传热和间接传热效率明显高于大中型折流板。首先是每层微型 折流板的使用数量是大中型折流板的几倍，故微型折流板气液直接接触的次数也是大中型 折流板的几倍；另外是微型折流板顶角两侧边设有垂直折边，该折边不仅仅是提高了微型 折流板的刚度，而且具有导流作用。 另外，本发明的穿流筛板由一梁托多盘的桁架梁支撑，本桁架梁其刚度比常规的 桁架梁大得多，不仅能实现一梁支承多层塔盘的目的，也能确保大直径塔盘水平度《3mm的技术要求，也能满足各层塔盘的主梁高度小于30%板间距的设计要求。经实验证明，本桁 架梁对于塔盘上的液体不产生干扰，也不影响气体的均布，有利于提高板效率。实验还证明 本桁架梁的抗冲击振动能力也很强。与现有多层塔盘结构相比本桁架梁可以明显降低塔的 整体造价。 本发明的微型折流板由空间网架支撑，不仅能实现支撑多层微型折流板的目的， 并且还具有抗高速变气体负荷的冲击能力强的突出优点，能有效避免微型折流板因高速变 气体负荷冲击而发生的共振，从而有利于塔器的长周期稳定运行，同时还具有制造、安装难 度小和成本低的特点。 总之，本发明的汽油分馏塔能够明显提高其长周期稳定运行的技术指标，节能增 效显著。
附图1是汽油分馏塔实施例结构剖面示意图。 附图2是微型折流板横截面示意图。 附图3是图2A向视图。 附图4是微型折流板布设状态示意图。 附图5是图1空间网架局部结构示意图。 附图6是图5A向视图。 附图7是图1桁架梁结构局部剖面示意图。
附图8是图7A-A剖面放大视图。 图中标号1塔体，2支座，3基础梁，4空间网架，4-l支座，4_2空间网架基础梁， 4-3立柱，4-4支撑座，4-5X向横梁，4-6Y向横梁，5微型折流板，6喷嘴式液体分布器，7高循 环量集油箱，8桁架梁，8-l支座，8-2下平行弦，8-3矩形弦板，8-4中间矩形弦板，8_5上平 行弦，8-6中间平行弦，8-7斜杆，8-8立杆，8-9定距杆，8_10连接板，9穿流筛板，10三维复 合导流式进气初始分布器。
具体实施例方式
下面结合实施例及其附图对本发明加以详细说明。 如图1所示，本乙烯装置的汽油分馏塔实施例包括塔体1及其管口和仪表(未示 出)，塔体中的功能段从下至上依次是急冷油循环段A、中质油循环段B、柴油分离段C和汽 油分离段D。 急冷油循环段A的喷嘴式液体分布器6和三维复合导流式进气初始分布器10之 间设有10-16层微型折流板5，在图1所示实施例中微型折流板5设置15层，并由空间网架 4支撑，以下分别叙述微型折流板5和空间网架4的结构。 如图2、3所示，急冷油循环段A的微型折流板5的顶角角度范围a为90_139° ， 顶角两侧对称斜边的尾端设有对称垂直折边5-l，对称斜边长度范围Tl为80-200mm，对称 垂直折边5-1的高度范围T2为10-40mm。 如图4所示，使用状态下的本微型折流板5上下平行设置且相间等间隔排列，并支 撑于空间网架4的支撑梁，微型折流板等间隔布设的自由截面率为50±5%，层间距范围T3为300-600mm。 图1实施例中支撑微型折流板的空间网架结构如图5、6所示，所述空间网架设有 由支座4-1支撑的空间网架基础梁4-2，空间网架基础梁可以是现有技术中的栅梁、拱桥梁 或格栅梁。空间网架基础梁表面间隔分布有由方管构成的立柱4-3，各立柱之间以及位于 外围的各立柱与塔体1之间分层并水平支撑有X向横梁4-5和Y向横梁4-6，X向横梁4-5 和Y向横梁两端与相应的立柱或者塔体1设置的支撑座4-4固定连接。
图5、6所示的空间网架的Y向横梁分别水平支撑8层和7层微型折流板5。
本发明的中质油循环段B的喷嘴式液体分布器6与高循环量集油箱7之间设置上 下排列8-10层的筛孔直径范围为小18-24mm的穿流筛板，在图1所示实施例中穿流筛板设 置8层，筛孔直径为小22mm。 图1实施例的穿流筛板9由一梁托四盘的桁架梁8支撑，其结构如图7、8所示。
图7、8中，桁架梁包括并列上平行弦8-5、并列下平行弦8_2 (图中仅示出两列)、 立杆8-8和斜杆8-7、分别设置于并列上平行弦之间和下平行弦之间使之连接并限定间距 的定距杆8-9以及分别用于上、下平行弦本体的连接板8-10。 本发明的桁架梁在并列的上下平行弦之间分别设有两根与上下平行弦平行的中 间平行弦8-6，桁架梁并列的中间平行弦8-6位置对称。 图7、8中，上平行弦8-5、下平行弦8-2是由对称槽钢并接构成，对称槽钢之间夹持 固定有矩形弦板8-3，所述固定是焊接。中间平行弦8-6是由对称角钢并接构成，对称角钢 之间夹持固定有中间矩形弦板8-4，所述固定是焊接。另外，各中间平行弦8-6也设有用于 本体连接的连接板10。 本桁架梁并列的上下平行弦和中间平行弦可以水平支撑4层穿流筛板，因此，图1 实施例设有两套本桁架梁，共支撑8层穿流筛板。 如图7、8所示的一梁托四盘桁架梁的底端分别设置支座8-1 (图1中省略)。
本发明的柴油分离段C设有上下排列3-5层、筛孔直径范围为小13-24mm的穿流 筛板，在图1所示实施例中穿流筛板9上下排列有4层，筛孔直径为小24mm。穿流筛板9由 一梁托四盘的桁架梁8支撑。 本发明的汽油分离段D在喷嘴式液体分布器6的下方设有上下排列7-10层、筛孔 直径范围为小13-18mm的穿流筛板，在图l所示实施例中穿流筛板9上下排列有8层，筛孔 直径为小14mm。穿流筛板9由两套一梁托四盘的桁架梁8支撑。 在图1所示实施例中，中质油循环段B、柴油分离段C和汽油分离段D的穿流筛板 9开孔率分别为20%、18%和18%。
权利要求
一种乙烯装置的穿流—折流复合型汽油分馏塔，包括塔体及其管口和仪表，塔体中的功能段是急冷油循环段、中质油循环段、柴油分离段和汽油分离段，其中急冷油循环段包括喷嘴式液体分布器和三维复合导流式进气初始分布器，中质油循环段包括喷嘴式液体分布器和高循环量集油箱，汽油分离段包括喷嘴式液体分布器，其特征在于所述急冷油循环段的喷嘴式液体分布器与三维复合导流式进气初始分布器之间设有上下平行设置且相间排列的微型折流板，所述微型折流板顶角的角度范围为90-139°，折流板顶角两侧对称斜边设有对称的垂直折边，对称斜边长度范围为80-200mm，垂直折边长度范围为10-40mm；所述中质油循环段喷嘴式液体分布器与高循环量集油箱之间设有上下排列的筛孔直径范围为φ18-24mm的穿流筛板；所述柴油分离段设有上下排列的筛孔直径范围为φ13-24mm的穿流筛板；所述汽油分离段喷嘴式液体分布器的下方设有上下排列的筛孔直径范围为φ13-18mm的穿流筛板。
2. 根据权利要求1所述的汽油分馏塔，其特征在于所述微型折流板等间隔布设的自 由截面率为50±5%，层间距范围为300-600mm。
3. 根据权利要求1所述的汽油分馏塔，其特征在于所述急冷油循环段上下平行设置 且相间排列的微型折流板是10-16层。
4. 根据权利要求l所述的汽油分馏塔，其特征在于所述微型折流板由空间网架支撑， 所述空间网架设有基础梁，基础梁表面间隔分布有立柱，各立柱之间以及位于外围的各立 柱与塔体之间分层并水平支撑有X向横梁和Y向横梁，所述各层Y向横梁分别水平支撑微 型折流板。
5. 根据权利要求1所述的汽油分馏塔，其特征在于所述穿流筛板的开孔率为 15-30%。
6. 根据权利要求1所述的汽油分馏塔，其特征在于所述中质油循环段的穿流筛板上 下排列8-10层。
7. 根据权利要求1所述的汽油分馏塔，其特征在于所述柴油分离段的穿流筛板上下 排列3-5层。
8. 根据权利要求1所述的汽油分馏塔，其特征在于所述汽油分离段的穿流筛板上下排列7-10层。
9. 根据权利要求1所述的汽油分馏塔，其特征在于所述上下排列的穿流筛板由一梁托多盘桁架梁支撑，桁架梁并列的上下平行弦之间设有与上下平行弦平行的中间平行弦，并列的各中间平行弦位置对称；所述上、下平行弦和中间平行弦由对称型钢并接构成，并接 的型钢之间分别夹持固定有矩形弦板，各矩形弦板两侧分别焊接固定有立杆和斜杆，并列 的上、下平行弦和中间平行弦分别水平支撑穿流筛板。
全文摘要
本发明是一种乙烯装置的穿流-折流复合型汽油分馏塔，急冷油循环段设有上下平行设置且相间排列的微型折流板，所述微型折流板顶角的角度范围为90-139°，折流板顶角两侧对称斜边设有对称的垂直折边，中质油循环段设有上下排列的筛孔直径范围为φ18-24mm的穿流筛板，柴油分离段设有上下排列的筛孔直径范围为φ13-24mm的穿流筛板，汽油分离段设有上下排列的筛孔直径范围为φ13-18mm的穿流筛板。本汽油分馏塔克服了现有板式分馏塔常发生的聚合物堵塞现象，具有抗冲击振动能力强、全塔压力降低、乙烯收率高、节能效果显著和能够确保本塔的长期稳定运行的突出优点。
文档编号B01D3/14GK101785931SQ201010136599
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者于健, 赵汝文, 高允忠, 高占 申请人:天津天大天久科技股份有限公司