一种混合式气液混合汽化装置的制作方法

本发明涉及一种应用于石油天然气、化工等行业中进行原料液汽化的处理装置，具体涉及一种混合式气液混合汽化装置，更具体地涉及一种将原料液体全部汽化后和原料气体混合的汽化装置。

背景技术：

在石油、天然气和石油化工装置里，经常要用到原料加热装置，常规情况下只单独采用换热器进行预热，原料不能得到汽化，原料液体直接以液体形式进入反应系统，而液体对固体催化剂具有致命损坏。目前国、内外通常采用的普通浮头式换热器预热，液体不能一步汽化，需要经过多级换热才能达到汽化目的，换热器容易出现气液混合产生液击现象，而且换热器在运行期间容易出现泄漏，影响生产稳定运行。

中国专利cn201020686771.8公开了一种液体原料预热装置，包括空压机、缓冲罐、真空泵、储罐和闸门，所述空压机与缓冲罐一侧的输入端管道连接，所述缓冲罐另一侧的输出端与储罐顶部管道连接，该管道上设有闸门；所述真空泵与储罐顶部管道连接；所述储罐的外侧设有蒸汽输入管道和蒸汽输出管道，储罐的顶部和底部分别设有进料管道及出料管道。

上述中国专利公开的原料预热装置只能达到对原料预热的效果，因单纯换热达不到将原料液汽化的效果，不能满足原料气、液混合物完全汽化要求，给后续合成装置中的固体催化剂带来致命损害。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种多结构的混合式气液混合汽化装置，大大提高原料液体的汽化效果，保证原料液体和原料气体充分混合汽化，减少气体带液给固体催化剂造成危害，保证后续反应装置长周期稳定运行。同时在汽化装置内建立内循环，减少系统返回罐区造成动能消耗及热量消耗，同时减少建设投资。此汽化装置可以保证原料气、液充分混合，保证催化合成系统可以正常运行的汽化装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

本发明提供的一种混合式气液混合汽化装置，包括，加热器，其上分别设有加热介质入口及相应的加热介质冷凝后的凝液排出口，还设有液体入口及相应的液体预热后的预热液体出口；所述加热器的加热介质入口通过管道与加热介质源连接；所述加热器的液体入口通过管道与液体原料源连接；汽化塔，其塔顶、底部分别设有混合气出口、液体出口，所述汽化塔上部、下部分别设有预热液体入口、原料气入口；所述汽化塔的原料气入口通过管道与原料气源连接；所述汽化塔的预热液体入口通过管道连接至所述加热器的预热液体出口；所述汽化塔的液体出口通过一循环泵连接至所述加热器的液体入口；所述汽化塔内从上到下依次安装若干雾化喷头、波纹规整填料层、挡液板；所述若干雾化喷头与所述汽化塔预热液体入口连通，所述挡液板设置于所述汽化塔下部，该挡液板包括板体、以及垂直固定在板体上的若干挡液板片，所述板体上设有若干通液孔；所述汽化塔原料气入口位置设置于所述波纹规整填料层与挡液板之间的空隙对应的塔壁上；所述汽化塔下部安装有一液位计；控制器，所述液位计、循环泵分别电性连接该控制器。

进一步，所述循环泵为变频泵。

本发明提供的汽化装置中，液体原料经加热器加热后进入汽化塔内与预热液体入口连通的若干雾化喷头，雾化喷头内的预热液体通过循环泵加压以达到雾化效果，雾化后的溶液一部分凭自身重力下沉进入波纹规整填料层内，原料气体从填料层下部进入汽化塔，上升至填料层内，故雾化后液体与原料气体在填料层内进行充分接触即雾化后的液体被充分汽化，得到汽化后的原料液体和原料气混合物，该汽化后的混合物上升到塔顶然后经混合气出口进入合成工序；另一部分雾化后的溶液在汽化塔塔顶内与汽化塔下部上升的原料气体混合汽化后进入合成工序。

经实践检验，本发明中雾化后的溶液进入汽化塔内填料层中，其中至少95％雾化后的溶液在填料层内可以与原料气混合全部汽化，剩余≤5％液体没有被汽化，这部分没有汽化的液体落入汽化塔塔底，塔底液体经内循环泵进行循环输送至加热器中进行重复加热汽化，这样实现了原料液体在本发明汽化系统内循环使用，节省了动力消耗，减少了热量损失。

本发明同时可将循环泵设置为变频泵，没有汽化完的液体原料在汽化塔底部进行累计，在汽化塔内积累到一定液位后，汽化塔下部的液位计将检测到的液位信息发送至控制器，控制器依据收到的汽化塔内液位信息来控制循环泵的转速，实现系统稳定运行。

本发明为了保证汽化塔内气液交换造成的波动，在汽化塔底部增加了挡液板，挡液板的板体焊接在所述汽化塔内壁上，挡液板片垂直固定在板体下端，保证了底部液体稳定，确保了循环泵不会进气而导致安全事故发生。

本发明的有益效果：

本发明中加热器的加热介质可以根据原料的汽化点选择，自由度高；在汽化塔内设置雾化喷头对原料液进行有效雾化；设置波纹填料，保证雾化后原料液和原料气进行有效传质传热，达到充分混合汽化的目的；设置稳液板，保证了汽化塔底的原料液稳定，保证循环泵不会带气，造成设备损坏，也保证了循环泵稳定运行，可实现自动化控制；汽化塔底部未汽化的原料液可以通过循环泵实现内部循环利用，减少了降压和降温造成的能量损失。

本发明提供的汽化装置可将原料液全部汽化，保证了后续合成工序中气体催化剂的稳定运行；没有汽化的液体经循环泵在系统内循环，减少了动能损失，可以节省大部分消耗，同时减少了回流管道投资，杜绝了高压窜低压的危险；没有汽化的液体在汽化塔内部保持有现有汽化塔内部温度，省去了液体经过降温返回到中间罐区这一步，既不用降压也不用降温，可以节约大量的热能。

附图说明

图1为本发明一实施例的汽化装置示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明提供的一种混合式气液混合汽化装置，包括，加热器1，其上分别设有加热介质入口11及相应的加热介质冷凝后的凝液排出口12，还设有液体入口13及相应的液体预热后的预热液体出口14；所述加热器1的加热介质入口11通过管道与加热介质源连接；所述加热器1的液体入口13通过管道与液体原料源连接；汽化塔2，其塔顶、底部分别设有混合气出口21、液体出口22，所述汽化塔2上部、下部分别设有预热液体入口23、原料气入口24；所述汽化塔2的原料气入口24通过管道与原料气源连接；所述汽化塔2的预热液体入口23通过管道连接至所述加热器1的预热液体出口14；所述汽化塔2的液体出口22通过一循环泵3连接至所述加热器1的液体入口13；所述汽化塔2内从上到下依次安装若干雾化喷头25、波纹规整填料层26、挡液板27；所述若干雾化喷头25与所述汽化塔2预热液体入口23连通，所述挡液板27设置于所述汽化塔2下部，该挡液板27包括板体271、以及垂直向下固定在板体271上的若干挡液板片272，所述板体271上设有若干通液孔；所述汽化塔2原料气入口24位置设置于所述波纹规整填料层26与挡液板27之间的空隙对应的塔壁上；所述汽化塔2下部还安装有一液位计4；控制器(未在图中标出)，所述循环泵3、液位计4分别电性连接该控制器。

进一步，本实施例中所述循环泵3为变频泵。本实施例中所述加热器1的加热介质为蒸汽。

本实施例实施时，液体原料经加热器1液体入口13进入加热器1内，加热到液体原料在此工况压力下的气液分界温度点处，然后通过预热液体出口14进入汽化塔2上部的雾化喷头25内，通过雾化喷头25将预热后的原料液进行喷淋雾化，雾化后的原料液自汽化塔2上部向下流，雾化后的原料液与原料气(原料气从填料层下的原料气入口24进入汽化塔2下部，原料气自下向上运行。)在汽化塔2的填料层26内进行传质传热，进行充分混合，混合后的原料混合气从汽化塔2顶部的混合气出口21进入后续的合成工序进行合成反应。汽化塔2内没有汽化完全的原料液在汽化塔2底部内进行富集，富集到达到一定程度后从汽化塔2底部流出，通过循环泵3与原料液混合后打入加热器1的液体入口13，原料液可以实现在系统内循环使用，循环泵采用变频控制，汽化塔2下部的液位计4将检测到的液位信息发送至控制器，控制器依据收到的汽化塔2内液位信息来控制循环泵3的运行，当汽化塔2底部存储的没有汽化完全的原料液液位高于上限时，控制器将提高循环泵3的转速，没有汽化完全的原料液通过循环泵3快速输送至加热器1，当汽化塔2底部存储的没有汽化完全的原料液液位低于下限时，控制器将降低循环泵3的转速，使原料液缓慢输送至加热器1，实现系统稳定运行。

本实施例中，整个过程没有汽化完的液体原料不用降温、降压后再返回到中间储罐区，造成动能、热能浪费，同时也保证了系统可以稳定运行。加热器1可以通过蒸汽进行加热，蒸汽从加热介质入口11进入加热器1内，加热后的冷凝液可以通过凝液排出口12返回到蒸汽凝液系统回收利用。其中加热器加热介质可以根据原料液的汽化点进行灵活选择，不受任何限制，这样可以充分保证合成中液体原料充分预热，以满足生产需要。

需要说明的是上述实施案例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或更改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等均包含在本发明的保护范围之中。