间歇性强制对流解决再沸器中轻馏分结焦的精馏塔循环系统的制作方法
【专利摘要】一种间歇性强制对流解决再沸器中轻馏分结焦的精馏塔循环系统，其包括：分离塔、再沸器去分离塔管道、再沸器、分离塔去再沸器管道、循环泵、控制系统和分离塔塔釜物质采出口，其中，分离塔塔釜物质采出口连接于分离塔去再沸器管道上，控制系统包括三个涡轮球阀和一个过滤器，三个涡轮球阀中的两个与另一个并联连接，过滤器连接在并联的两个涡轮球阀之间，在分离塔去再沸器管道上分出一个支管与循环泵连接，循环泵的出口与控制系统连接，然后再连接到分离塔去再沸器管道的再沸器端。本实用新型装置可增加精馏塔的运转周期，减低精馏塔的操作温度，提高再沸器的换热效率，减少重馏分的排放周期，延长再沸器的运行周期。
【专利说明】间歇性强制对流解决再沸器中轻馏分结焦的精馏塔循环系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种间歇性强制对流解决再沸器中轻馏分结焦的精馏塔循环系统。
【背景技术】
[0002]结焦在所有的加热设备中都存在，只是由于温度和介质的不同使得结焦程度有一定的差异。
[0003]在烃类裂解制乙烯时的副产碳四馏分(主要成分为碳四烯烃和烷烃)和醋酸为原料合成SBA (醋酸仲丁酯)的反应中，利用的是碳四馏分中烯烃部分的正丁烯、顺丁烯、反丁烯，碳四馏分中的异丁烯在MTBE(甲基叔丁基醚)装置中被反应了，原料中残余大概为0.03%左右；另外，碳四馏分中还含有质量分数约为0.1%的丁二烯是无法分离和利用的，经过一段加氢处理可以将其含量降至0.01%左右，剩下活性较高且能产生轻馏分的就是含量大概在0.2%左右异戊烯。原料中不饱和烯烃进入反应器后，在催化剂的作用下有着很高的活性，其中一部分烯烃与醋酸进行了加成酯化反应生成产品酯，活性高的二烯烃则进行聚合和环化反应生成沸点较高的轻馏分。这些在常压下沸点相对较高的轻馏分(150°C以上)在产品分离的初步阶段是无法分离的，一定会和醋酸进入醋酸精制塔；而醋酸精制塔(常压)的塔釜的操作温度在130°C左右，在这种操作条件下，轻馏分会在醋酸精制塔塔釜中累积。达到一定程度会导致塔的分离效果下降，为了维持醋酸的分离塔釜的分离效果，操作温度则需要不断的提高。在这过程中会引起轻馏分中如含有不饱键的组份的自聚和聚合，生成溶沸点更高的重馏分；而附在管壁上的轻馏分如酯、酮、醚在高温下内部分子组合形成高分子的重馏分。这些高分子会不断的在塔釜累积并附在管道和换热器管束上，在塔釜液位较低和管道流速较慢的时候就会脱水形成焦状物，导致分离塔的操作不稳定和换热器的换热效果降低，增加能耗，严重时则需要将整个精馏分离塔停塔来清洗塔釜和换热器管束。在工业生产过程中轻馏分的自聚与聚合是不可避免的，一方面可以通过要求上游企业严格控制原料碳四馏分中的组份来减少轻馏分的产生，另一方只能间歇性的将塔釜底的重馏分采出来维持塔的分离稳定。在整个SBA生产装置中，所有的重馏分几乎都来自于醋酸精制过程中轻馏分的自聚和聚合，这些重馏分对装置稳定的有着重要的影响，上游企业对组份的控制是不稳定的而间歇性的排放重馏分一方面提增加了操作人员的工作量，另一方面没有从根本上解决换热器管束结焦导致的换热器导热系数下降的问题。因此怎么缓解轻馏分自聚与聚合是提高换热器生产周期的一个重要环节。
[0004]中国专利ZL200620170299.6公开了一种C5分离中减少再沸器聚合的强制循环系统。该专利中提出了在塔釜底加一个循环泵，用泵将塔釜的物料输送到再沸器中，强制塔釜的物料和再沸器的强制循环，使得的塔釜和再沸器物料组成相似，减少物料中不饱和烯烃自聚和聚合的反应时间。
[0005]该技术是针对C5分离中减少再沸器聚合的强制循环系统。该系统将循环泵作为一个常用设备加入了系统中，为了维持塔的操作稳定必须要设置有一台备用泵而且在泵的出口有流量控制，防止塔釜的液位被抽空，影响塔的稳定操作；再沸器出口温度达到120°C需要长期稳定的操作的话这对管道的材质和泵的选型都有较高的要求；在机泵的运转下，塔釜的压力降低，塔釜压力会长期比较低这对塔的分离效率有重要的影响。在SBA装置中，由于温度和含量的原因分离塔的再沸器中轻馏分自聚和聚合的很快，但结焦过程缓慢。因此持续性的强制循环是完全没有必要的。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的问题是增加精馏塔的运转周期，减低精馏塔的操作温度，提高再沸器的换热效率，减少重馏分的排放周期，延长再沸器的运行周期。
[0007]本实用新型目的是提供一种间歇性强制对流解决再沸器中轻馏分结焦的精馏塔循环系统，其包括:分离塔、再沸器去分离塔管道、再沸器、分离塔去再沸器管道、循环泵、控制系统和分离塔塔釜物质采出口，其中，分离塔塔釜物质采出口连接于分离塔去再沸器管道上，控制系统包括三个涡轮球阀和一个过滤器，三个涡轮球阀中的两个(即，第一个和第二个)与另一个(即，第三个)并联连接，过滤器连接在并联的两个涡轮球阀(即，第一个和第二个)之间，在分离塔去再沸器管道上分出一个支管与循环泵连接，循环泵的出口与控制系统连接，然后再连接到分离塔去再沸器管道的再沸器端。
[0008]根据本实用新型的装置，在分离塔去再沸器管道上分出的与循环泵连接的一个支管是在分离塔塔釜物质采出口之后。
[0009]在本实用新型中，在精馏塔的塔釜去再沸器的管道(塔釜排重馏分阀门后)上增加强制对流系统，包括管道、涡轮球阀、循环泵。通过该强制对流系统，可以通过涡轮球阀的控制来间歇性的启动循环泵。例如，在运行中，以分离塔塔底的温度指示为依据，由于轻馏分的累积，分离塔塔底的操作温度会缓慢上升。根据塔底条件而定，一般操作温度为128?129°C，当温度涨到133?134°C时候就可以启动循环泵进行强制对流。启动循环泵时候可以先让物料走循环泵出口不带过滤器的管线，最多运行6小时后，这个阶段最少每4?5小时就必须要清理过滤器，也可以由泵和过滤器的情况来延长过滤器的实用时间。由于轻馏分结焦后的物质只能在塔釜与再沸器底下管线之间循环或沉淀，通过间歇性的启循环泵与间歇性的切换泵出口管道，可以最大限度的将管道与再沸器管束中的结焦物质积累到过滤器中，因此我们只需要通过清洗过滤器就达到了清新再沸器与分离塔塔釜的目的，这大大的增加了分离塔的运行周期，增加塔釜和再沸器类物料的对流，冲洗管道和换热器管束。
[0010]本实用新型用控制系统6来控制强制对流，该部分共有三个涡轮球阀与一个过滤器可以处理分离塔的各种状况，最大程度上的维持分离塔的稳定。涡轮球阀的选用，考虑到塔釜与再沸器物料组份复杂，密度和粘度变换大，且启动循环泵时冲刷管道产生的聚合物颗粒容易在阀门处聚集导致阀门开启困难。涡轮球阀具有以下优点:1、流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。2、结构简单、体积小、重量轻，紧密可靠。3、操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，控制方便。4、维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。5、在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
[0011]另外，在不同工况中，如果分离塔塔釜中物料中重馏分如果不那么容易除去，在循环泵的下游增加一个蒸发釜或者沉降池，用作组份的预处理。
[0012]本实用新型的优点:
[0013]1.通过增加控制系统6，使得该设施可以间歇性的运行，同时使得其可以解决操作分离塔说遇到的再沸器中轻馏分结焦问题，增加再沸器的运转周期和分离塔的稳定性。
[0014]2.在一般情况下，以再沸器进口温度为指示判断塔釜内重馏分的多少。启动循环泵运行一段时间后通过原来的排凝阀将重馏分排到后路的系统中回收处理，如果重馏分粘度大，可以其循环泵通过球阀的控制来排向后路系统。过滤器的设置也保证将再沸器管束上冲刷下的焦体颗粒拦截下来，不重新进入到再沸器中重新附在到管束上。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是间歇性强制对流解决再沸器中轻馏分结焦的精馏塔循环系统的示意图，其中:1为分离塔，2为再沸器去分离塔管道，3为再沸器，4为分离塔去再沸器管道，5为循环泵，6为控制系统，7为分离塔塔釜物质采出口，控制系统6包括三个涡轮球阀8和一个过滤器9。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型提供一种间歇性强制对流解决再沸器中轻馏分结焦的精馏塔循环系统，其包括分离塔I，再沸器去分离塔管道2，再沸器3，分离塔去再沸器管道4，循环泵5，控制系统6，分离塔塔釜物质采出口 7，控制系统6包括三个涡轮球阀8和一个过滤器9。
[0017]设置本循环系统的目的是减缓分离塔中轻馏分的结焦，并通过间歇性强制循环冲洗再沸器和分离塔之间的管道以及再沸器的管程。通过管道和阀门的控制形成了一个可以随时启用的循环系统，循环泵一般一台就可以了。
[0018]实施例
[0019]对分离塔I的再沸器3的入口的管线进行改造，增加了一台流量为59m3/h，扬程为IOm的循环泵5以及循环泵出口的包括三个涡轮球阀8和过滤器9的控制系统6。使得分离塔I塔釜物质经循环泵5以及涡轮球阀8后进入再沸器3。在运行中，在分离塔去再沸器管道4的管道温度指示较高时候，关闭分离塔去再沸器管道4处阀门，启动循环泵5，让I处物料通过控制系统6进入再沸器3中。在强制对流的前期将8处第一和第二位置的阀门关闭，开第三个阀门。循环泵5运行一段时间6小时后将三个涡轮球阀8处的第一和第二阀门打开，关闭第三阀门，让物料从过滤器9处经过，以物料经过过滤器9的状态运行18小时，其中需每4?5小时需要清洗过滤器，清洗过滤器的时候就可以将物料切换到不经过过滤器的管道，整个启动循环泵的时间一般24小时左右就可以了，以4处温度下降4?5°C为决定停泵的时间。通过控制系统6可以间歇的将塔釜和再沸器中结焦的物质通过9过滤器清洗出精馏法系统。维持分离塔I的工艺条件不变，检测到再沸器进口温度下降4?5°C以及维持分离塔液位再沸器所需的蒸汽下降80?100kg/h，节能效果明显。以同样的条件运行没有加本发明控制系统和循环泵的系统。结果见表I?2。
[0020]表I再沸器更换完管束但没有加循环泵和控制系统[0021]
【权利要求】
1.一种间歇性强制对流解决再沸器中轻馏分结焦的精馏塔循环系统，其特征在于包括:分离塔、再沸器去分离塔管道、再沸器、分离塔去再沸器管道、循环泵、控制系统和分离塔塔釜物质采出口，其中，分离塔塔釜物质采出口连接于分离塔去再沸器管道上，控制系统包括三个涡轮球阀和一个过滤器，三个涡轮球阀中的两个与另一个并联连接，过滤器连接在并联的两个涡轮球阀之间，在分离塔去再沸器管道上分出一个支管与循环泵连接，循环泵的出口与控制系统连接，然后再连接到分离塔去再沸器管道的再沸器端。
2.根据权利要求1所述的精馏塔循环系统，其特征在于:在分离塔去再沸器管道上分出的与循环泵连接的一个支管是在分离塔塔釜物质采出口之后。
3.根据权利要求1或2所述的精馏塔循环系统，其特征在于:在循环泵的出口增加一个用作组份的预处理的蒸发釜或者沉降池。
【文档编号】B01D3/14GK203469519SQ201320620654
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日
【发明者】甘建, 李圆圆, 张 杰, 刘成 申请人:湖南瑞源石化股份有限公司