一种碳四生产工艺中的预处理装置的制作方法

1.本发明涉及烷基化工艺技术领域，具体是涉及一种碳四生产工艺中的预处理装置。


背景技术：

2.聚结分离器主要是为液-液分离设计的，它含两种滤芯，即：聚滤芯和分离滤芯。比如在油品除水系统中，油品流入聚结分离器后，首先流经聚结滤芯，聚结滤芯滤除固体杂质，并将极小的水滴聚结成较大的水珠。绝大部分聚结后的水珠可以靠自重从油中分离除去，沉降到集水槽中。然后油品又流过分离滤芯，由于分离滤芯具有良好的亲油憎水性，从而进一步分离水分，最终，洁净，无水的油品流出聚结分离器。
3.烷基化装置是以液化气中的烯烃及异丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油的气体加工装置。该装置工艺流程包括预处理、反应、致冷压缩、流出物精制和产品分馏、化学处理几个部分。其中，经预处理后合格的原料进入原料缓冲罐，该罐通常以脱异丁烷塔顶来的一股气体维持一定压力，也可以经压力分程控制系统来控制罐内压力。然后原料借助原料泵升压，与分馏系统来的循环异丁烷混合后，与反应器净流出物在换热器中换热并被冷却至8-15℃，进入原料脱水聚结器，原料中的游离水在此被分离出去。使原料中游离水含量降至50-100ppm(重)，然后物流再与循环冷剂直接混合，进入反应器。
4.原料在聚结器内被去除游离水和少量其他杂质，但是传统的聚结器具有以下不足：随着被处理原料量的增加，沉积在滤芯上的污染物会引起聚结器压差的上升。当压差上升到0.15mpa时，说明聚结滤芯已被堵塞，应予更换，但是传统聚结器中滤芯的安装均为固定式安装，其拆装时需要停机后，打开聚结器并进行滤芯的更换，操作过程繁杂且费时费力。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种碳四生产工艺中的预处理装置。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种碳四生产工艺中的预处理装置，包括水洗塔、第一聚结器、脱水干燥器、吸附器、加氢反应器、原料脱轻塔、综合吸附器和第二聚结器，所述第一聚结器包括：
8.呈圆柱状结构的卧式罐体，顶部分别设置有进料口和出料口，卧式罐体的底部和其中一端分别设置有排污口和罐盖；
9.分隔盘，能够自转的同轴设置于卧式罐体内且分隔盘与卧式罐体动密封连接，所述分隔盘位于进料口与出料口之间且靠近出料口；
10.若干根设置于分隔盘靠近进料口一侧的过滤辊，其中若干根过滤辊密封固连于分隔盘的外端且沿圆周方向均匀分布，剩余若干根过滤辊分为若干组沿圆周方向均匀分布的辊组，所述分隔盘上成型有若干个一一对应于若干组辊组的异形通槽，每组辊组均包括两
根能够滑动的设置于对应异形通槽内的过滤辊，对应两根过滤辊靠近分隔盘的一端均铰接有限位板且限位板与分隔盘弹性连接；
11.若干根一一对应于若干根过滤辊的连接软管，每根过滤辊靠近分隔盘的一端均与对应连接软管一端密封固连，每根连接软管的另一端均密封固连于分隔盘靠近出料口的一端，若干根与若干组辊组中过滤辊相连的连接软管均处于未绷直状态；
12.驱动机构，设置于卧式罐体靠近出料口的一端且用于驱动分隔盘旋转，分隔盘中心处成型有与驱动机构传动连接的传动轴。
13.优选的，所述分隔盘包括沿卧式罐体轴向且由进料口向出料口方向依次排列的支撑前板、连接柱套和支撑后板，所述支撑前板和支撑后板均呈圆板状结构，所述连接柱套呈空心圆柱状结构且其两端均成型有环形支撑板，支撑前板和支撑后板分别与对应环形支撑板同轴固连，连接柱套外圆柱壁上还成型有三个沿轴向间隔分布的嵌槽，每个所述嵌槽内均套设有用于与卧式罐体内壁动密封连接的密封环，每个所述密封环外端均呈成型有弹性压紧卧式罐体内壁的斜面部，卧式罐体内设置有两个沿其轴向间隔分布且用于与连接柱套轴接的滚子轴承，若干个所述过滤辊和异形滑槽均设置于支撑前板上，每个所述连接软管远离对应过滤辊的一端均与支撑后板密封固连，每个所述限位板均与支撑前板弹性连接。
14.优选的，所述过滤辊的数量为十二个且辊组的数量为四组，每根过滤辊靠近支撑前板的一端均同轴密封固连有出料管，每根连接软管的对应端均与对应出料管密封固连，所述支撑前板上开设有四个沿圆周方向均匀分布且靠近其外端的安装孔，对应四根过滤辊的出料管密封固连于四个安装孔内，四个所述异形通槽沿支撑前板圆周方向均匀分布于支撑圆板上，每个所述异形滑槽均包括沿支撑前板径向的直槽和由直槽中部向外延伸而出的斜槽，每组辊组中的两根出料管分别滑动设置于对应直槽和对应斜槽中，所述卧式罐体内靠近进料口的一端还嵌设有用于支撑若干个过滤辊远离支撑前板一端的支撑环。
15.优选的，所述限位板上开设有两个连接圆孔，对应两根出料管分别插设于对应连接圆孔中且与对应连接圆孔转动配合，限位板远离支撑前板一侧中部还成型有第一横轴，支撑前板靠近支撑后板一侧还设置有四个一一对应于四根第一横轴的第二横轴和拉簧，每个第二横轴均位于对应第一横轴靠近支撑前板轴线的一侧，每个拉簧两端的拉钩分别钩在对应第一横轴和对应第二横轴上，第一横轴和第二横轴上还分别旋设有用于对拉簧对应端限位的第一螺母和第二螺母。
16.优选的，所述支撑后板上开设有若干个一一对应于若干根连接软管的螺孔，每个所述螺孔内均密封旋设有连接件，所述连接件的对应端与对应连接软管密封固连。
17.优选的，所述传动轴成型于支撑前板靠近支撑后板一端的中部，支撑前板和支撑后板之间还同轴固连有连接轴套，所述连接轴套同轴套设于传动轴上。
18.优选的，所述驱动机构包括电机，所述电机固定设置于卧式罐体远离罐盖的一端，电机的输出轴伸入卧式罐体内且与传动轴同轴固连。
19.本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
20.其一，本发明中分隔盘旋转后，其上的部分过滤辊能够向外滑动，从而由均匀分布在分隔盘上转化为分布于分隔盘的外端，进而获得更大的离心力，以甩出过滤辊上的杂质，从而大幅减小更换过滤辊的频率，工作效率更高；
21.其二，本发明的连接柱套外的三个密封环上的斜面部能够始终紧贴卧式罐体的内
壁，从而保证过滤腔和出料腔之间始终密封。
附图说明
22.图1是实施例的碳四预处理工艺的工艺流程简图。
23.图2是实施例的第一聚结器的立体结构示意图一。
24.图3是实施例的第一聚结器的立体结构示意图二。
25.图4是实施例的第一聚结器的局部结构俯视图。
26.图5是图4沿a-a线的剖视图。
27.图6是图5中b处的局部结构放大图。
28.图7是实施例的卧式罐体、分隔盘和若干根过滤辊的立体结构分解图。
29.图8是实施例的分隔盘、若干根过滤辊和三个密封环的立体结构分解图。
30.图9是实施例的支撑前板、辊组和支撑后板的立体结构示意图。
31.图10是实施例的支撑前板、辊组和支撑后板的立体结构分解图一。
32.图11是实施例的支撑前板、辊组和支撑后板的立体结构分解图二。
33.图12是图11中c处的局部结构放大图。
34.图中标号为：
35.1、水洗塔；2、第一聚结器；3、脱水干燥器；4、脱硫吸附器；5、脱砷吸附器；6、加氢反应器；7、原料脱轻塔；8、综合吸附器；9、第二聚结器；10、卧式罐体；11、进料口；12、出料口；13、排污口；14、罐盖；15、分隔盘；16、过滤辊；17、异形通槽；18、直槽；19、斜槽；20、限位板；21、连接软管；22、传动轴；23、过滤腔；24、出料腔；25、支撑前板；26、连接柱套；27、支撑后板；28、环形支撑板；29、密封环；30、斜面部；31、滚子轴承；32、出料管；33、支撑环；34、第一横轴；35、第二横轴；36、拉簧；37、第一螺母；38、第二螺母；39、连接件；40、连接轴套；41、电机。
具体实施方式
36.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
37.参考图1至图12所示的一种碳四生产工艺中的预处理装置，包括水洗塔1、第一聚结器2、脱水干燥器3、吸附器、加氢反应器6、原料脱轻塔7、综合吸附器8和第二聚结器9，所述第一聚结器2包括：
38.呈圆柱状结构的卧式罐体10，顶部分别设置有进料口11和出料口12，卧式罐体10的底部和其中一端分别设置有排污口13和罐盖14；
39.分隔盘15，能够自转的同轴设置于卧式罐体10内且分隔盘15与卧式罐体10动密封连接，所述分隔盘15位于进料口11与出料口12之间且靠近出料口12；
40.若干根设置于分隔盘15靠近进料口11一侧的过滤辊16，其中若干根过滤辊16密封固连于分隔盘15的外端且沿圆周方向均匀分布，剩余若干根过滤辊16分为若干组沿圆周方向均匀分布的辊组，所述分隔盘15上成型有若干个一一对应于若干组辊组的异形通槽17，每组辊组均包括两根能够滑动的设置于对应异形通槽17内的过滤辊16，对应两根过滤辊16靠近分隔盘15的一端均铰接有限位板20且限位板20与分隔盘15弹性连接；
41.若干根一一对应于若干根过滤辊16的连接软管21，每根过滤辊16靠近分隔盘15的一端均与对应连接软管21一端密封固连，每根连接软管21的另一端均密封固连于分隔盘15靠近出料口12的一端，若干根与若干组辊组中过滤辊16相连的连接软管21均处于未绷直状态；
42.驱动机构，设置于卧式罐体10靠近出料口12的一端且用于驱动分隔盘15旋转，分隔盘15中心处成型有与驱动机构传动连接的传动轴22。
43.参照图1所示，第一聚结器2与所述水洗塔1出口相连接；脱水干燥器3与第一聚结器2出口相连接；所述吸附器包括与所述脱水干燥器3出口相连接的脱硫吸附器4和与所述脱硫吸附器4出口相连接的脱砷吸附器5；加氢反应器6与脱砷吸附器5出口相连接；原料脱轻塔7与所述加氢反应器6出口相连接；综合吸附器8与所述原料脱轻塔7出口相连接；第二聚结器9与所述综合吸附器8出口相连接；所述综合吸附器8中设置有脱氯剂(图中未示出)、脱氮剂层(图中未示出)、第一脱氧剂层(图中未示出)和第二脱氧剂层(图中未示出)；所述水洗塔1为板式水洗塔且水洗塔1的塔板(图中未示出)数量为30～80块；所述聚结器为立式聚结器；所述脱水干燥器3的填料包括瓷球(图中未示出)和分子筛(图中未示出)；所述脱水干燥器3的填料为多层填料(图中未示出)；所述加氢反应器6的填料包括瓷球(图中未示出)、异构化催化剂(图中未示出)和保护剂(图中未示出)；所述吸附器的出口还与所述综合吸附器8的进口相连接；所述综合吸附器8的出口还与所述加氢反应器6的进口相连接；
44.本发明上述原料碳四的预处理系统为：
45.原料碳四通过水洗塔1(甲醇水洗塔)与水洗水进行汽液接触，原料中的甲醇溶解到水洗水中，从而去除原料中的甲醇(＜50ppm)；
46.由于原料与水进行了汽液接触，从水洗塔1出来的原料带有一定量的水，通过进入第一聚结器2进行脱水(＜10ppm)，之后再进入脱水干燥器3进一步脱水干燥，保障水含量≯1ppm；
47.脱水后的原料进入带有脱硫剂的脱硫吸附器4，通过脱硫剂吸附原料中的硫化物(＜1ppm)；
48.脱硫后原料再次进入带有脱砷剂的脱砷吸附器5，通过脱砷剂进行吸附脱砷(＜1ppb)；
49.经过处理后的原料已经去除水、硫、砷等影响加氢催化剂的杂质，达到加氢催化剂对原料的杂质要求，原料升压后进入加氢反应器6，在1.5mpa的压力下，加氢脱除二烯烃(＜50ppm)，并保留烯烃；
50.加氢后的产物带有部分轻烃副产品，进入脱轻塔脱除轻烃副产品，同时也脱除大部分氧化物；
51.脱除轻烃后的原料再次进入装有脱氧剂、脱氯剂、脱氮剂的综合吸附塔逐一针对氧化物、氯化物、氮化物进行吸附脱除，该综合吸附器8为双塔操作，互相切换吸附(1个吸附，1个再生备用)，脱除后的原料再次进入聚结脱水器脱除加氢反应生成的水(＜10ppm)，最后达到合格后的原料进入烷基化反应系统(图中未示出)进行反应。
52.所述分隔盘15将卧式罐体10内部分为过滤腔23(分隔盘15靠近进料口11的一侧)和出料腔24(分隔盘15靠近出料口12的一侧)，所述罐盖14铰接设置于卧式罐体10远离出料口12的一端，驱动机构设置于卧式罐体10靠近出料口12的一端。
53.所述分隔盘15包括沿卧式罐体10轴向且由进料口11向出料口12方向依次排列的支撑前板25、连接柱套26和支撑后板27，所述支撑前板25和支撑后板27均呈圆板状结构，所述连接柱套26呈空心圆柱状结构且其两端均成型有环形支撑板28，支撑前板25和支撑后板27分别与对应环形支撑板28同轴固连，连接柱套26外圆柱壁上还成型有三个沿轴向间隔分布的嵌槽，每个所述嵌槽内均套设有用于与卧式罐体10内壁动密封连接的密封环29，每个所述密封环29外端均呈成型有弹性压紧卧式罐体10内壁的斜面部30，卧式罐体10内设置有两个沿其轴向间隔分布且用于与连接柱套26轴接的滚子轴承31，若干个所述过滤辊16和异形滑槽均设置于支撑前板25上，每个所述连接软管21远离对应过滤辊16的一端均与支撑后板27密封固连，每个所述限位板20均与支撑前板25弹性连接。
54.由于连接柱套26外壁上间隔设置有三个密封环29，每个密封环29上又成型有如图6所示的斜面部30，当过滤腔23内原料欲从连接柱套26的外侧进入出料腔24时，原料会挤压斜面部30，但由于斜面部30弹性贴紧卧式罐体10的内壁，原料挤压斜面部30后只会不断将斜面部30压紧向卧式罐体10的内壁，如此即可实现斜面部30将原料拦截在过滤腔23内，三个密封环29保证意外情况下靠近过滤腔23的某个密封环29破裂后，该密封环29靠近出料腔24一侧的密封环29仍能继续作用，如此保证了连接柱套26外壁处过滤腔23和出料腔24之间的密封，每个所述环形支撑板28上均沿圆周方向开设有若干个均匀分布的螺纹孔，每个螺纹孔内均旋设有第一螺栓(图中未示出)，支撑前板25和支撑后板27分别通过对应若干个第一螺栓与对应环形支撑板28固连，且若干个第一螺栓上均套设有用于密封的密封圈(图中未示出)，如此实现了两个环形支撑板28的连接处密封连接。
55.所述过滤辊16的数量为十二个且辊组的数量为四组，每根过滤辊16靠近支撑前板25的一端均同轴密封固连有出料管32，每根连接软管21的对应端均与对应出料管32密封固连，所述支撑前板25上开设有四个沿圆周方向均匀分布且靠近其外端的安装孔，对应四根过滤辊16的出料管32密封固连于四个安装孔内，四个所述异形通槽17沿支撑前板25圆周方向均匀分布于支撑圆板上，每个所述异形滑槽均包括沿支撑前板25径向的直槽18和由直槽18中部向外延伸而出的斜槽19，每组辊组中的两根出料管32分别滑动设置于对应直槽18和对应斜槽19中，所述卧式罐体10内靠近进料口11的一端还嵌设有用于支撑若干个过滤辊16远离支撑前板25一端的支撑环33。
56.每根出料管32与连接软管21之间设置有用于密封的密封圈(图中未示出)，所述异形通槽17呈图9中所示近y字型结构，分隔盘15未旋转状态下，每根辊组中的两根过滤辊16，一根位于对应直槽18靠近分隔盘15轴线的一端，另一根位于斜槽19靠近直槽18的一端，此种状态下的十二根过滤辊16呈图8所示状态均匀分布于分隔盘15上，原料由进料口11进入过滤腔23后，若干根均匀分布的过滤辊16与原料能够充分接触，所述支撑环33用于在支撑前板25旋转后支撑若干根过滤辊16的对应端。
57.所述限位板20上开设有两个连接圆孔，对应两根出料管32分别插设于对应连接圆孔中且与对应连接圆孔转动配合，限位板20远离支撑前板25一侧中部还成型有第一横轴34，支撑前板25靠近支撑后板27一侧还设置有四个一一对应于四根第一横轴34的第二横轴35和拉簧36，每个第二横轴35均位于对应第一横轴34靠近支撑前板25轴线的一侧，每个拉簧36两端的拉钩分别钩在对应第一横轴34和对应第二横轴35上，第一横轴34和第二横轴35上还分别旋设有用于对拉簧36对应端限位的第一螺母37和第二螺母38。
58.分隔盘15未旋转情况下，由于拉簧36的拉力作用，限位板20被拉向支撑前板25内侧，导致对应辊组中其中一根出料管32位于对应直槽18靠近分隔盘15轴线的一端，另一根出料管32则位于斜槽19靠近直槽18的一端，当分隔盘15旋转后，对应两根过滤辊16受离心力作用均向着支撑前板25外侧运动，其中一根出料管32逐渐运动至斜槽19的最外端，另一根出料管32则运动至直槽18的外端，但受限位板20的限位作用，另一根出料管32运动的极限位置受到限制，即当对应出料管32运动至斜槽19最外端而另一根出料管32沿直槽18也滑动至最外端时，位于直槽18内的出料管32相对于位于斜槽19内的出料管32距离支撑前板25的轴线更近(此时由于斜槽19内的出料管32已经位于最外端无法运动，而位于直槽18内的出料管32受到限位板20和直槽18的限位，也无法继续向外运动)，如此，当分隔盘15停止旋转后，受拉簧36的拉力作用，限位板20受拉力向着支撑前板25圆心处运动，每个辊组中的两根过滤辊16受限位板20和异形滑槽作用，逐渐向着支撑前板25圆心运动直至回复原位(即图7和图9中所示状态)，如此方便后续分离原料中游离水时，原料进入过滤腔23能够更加均匀的分布于若干根过滤辊16上。
59.所述支撑后板27上开设有若干个一一对应于若干根连接软管21的螺孔，每个所述螺孔内均密封旋设有连接件39，所述连接件39的对应端与对应连接软管21密封固连。
60.每个所述连接件39的两端分别呈圆柱管和螺纹管结构，连接件39的中部呈六棱柱型板状结构，连接软管21与对应连接件39的圆柱管结构之间和连接件39与支撑后板27之间均设置有用于密封的密封圈(图中未示出)，如此保证原料经过过滤辊16和连接软管21由过滤腔23进入出料腔24的过程中不会发生泄漏。
61.所述传动轴22成型于支撑前板25靠近支撑后板27一端的中部，支撑前板25和支撑后板27之间还同轴固连有连接轴套40，所述连接轴套40同轴套设于传动轴22上。
62.连接轴套40和支撑后板27之间通过若干个沿圆周方向均匀分布的第二螺栓(图中未示出)同轴固连，若干个第二螺栓上和连接轴套40与支撑后板27之间均套设有用于密封的密封圈(图中未示出)，连接轴套40内靠近支撑前板25的一端还嵌设有用于保持其和传动轴22之间密封的密封圈(图中未示出)，结合上述若干个密封圈，实现了整个分隔盘15内部的密封和分隔盘15与卧式罐体10之间的密封，保证原料进入过滤腔23后仅能通过若干根过滤辊16、连接软管21和连接件39进入出料腔24。
63.所述驱动机构包括电机41，所述电机41固定设置于卧式罐体10远离罐盖14的一端，电机41的输出轴伸入卧式罐体10内且与传动轴22同轴固连。
64.电机41通过传动轴22能够带动支撑前板25旋转，进而带动整个分隔盘15旋转。
65.工作原理：对原料进行分离时，卧式罐体10的排污口13处于关闭状态且电机41不工作，原料由进料口11进入卧式罐体10内，并充斥过滤腔23，过滤腔23内的原料逐渐聚集后逐渐进入若干个过滤辊16内，并通过若干个过滤辊16由连接软管21和连接件39排入出料腔24内，原料在进入过滤辊16的过程中，部分杂质被过滤辊16阻拦并顺着过滤辊16的外壁流下，部分杂质被过滤辊16吸附在过滤辊16中，水分同时也被过滤辊16吸收，且随着水分的增多，水分逐渐聚集并沉降至过滤腔23底部，被过滤后的原料则顺着过滤辊16内部进入连接软管21中，最后由连接件39进入出料腔24后从出料口12流出并被收集，当所有原料均被分离并收集后，打开排污口13将过滤腔23底部聚集的杂质排出，该卧式罐体10每分离一定量的原料需对若干个过滤辊16进行去污，去污前需保证卧式罐体10内原料已完全排出，防止
造成原料的浪费，随后启动电机41，通过电机41带动传动轴22旋转，由于整个分隔盘15均同轴固连在传动轴22上且与卧式罐体10的内壁轴接，故整个分隔盘15能够跟随传动轴22的旋转而旋转，当分隔盘15旋转后，与支撑前板25上的四个安装孔相连的四根过滤辊16跟随分隔盘15一起旋转，而四组设置于异型通槽内的辊组则在跟随分隔盘15旋转的同时相对分隔盘15运动，由于每个辊组中的两根过滤辊16分别滑动设置于异形通槽17的直槽18和斜槽19内，且两根过滤辊16之间还铰接有限位板20，限位板20中部的第一横轴34和支撑前板25上的对应第二横轴35之间设有对应的拉簧36，故分隔盘15未旋转状态下，在四个拉簧36的作用下，限位板20向着支撑前板25的轴线方向运动，使得对应两个过滤辊16分别处于对应异形通槽17的直槽18和斜槽19靠近支撑前板25轴线的一端(参照图7和图9所示状态)，而当分隔盘15开始旋转后，由于离心力的作用，每个异形通槽17内的两个过滤辊16均会沿着对应异形通槽17的直槽18和斜槽19向着支撑前板25的外端滑动，直至运动至异形通槽17的外端无法继续运动，则十二个过滤辊16均位于支撑前板25的外端，在该过程中由于过滤辊16向外运动，故过滤辊16对应端与支撑后板27连接处的相对距离也会变大，而对应未绷直的连接软管21便可适当拉长并逐渐趋于绷直状态，且由于支撑前板25在不断旋转，而同样的转速下，越靠近支撑前板25的外端，对应过滤辊16所受的离心力越大，也越能甩出过滤辊16上所残留的杂质，旋转分隔盘15适当时间后，若干个过滤辊16上的杂质均被甩出，且聚集在过滤腔23的底部，随后即可停下电机41并打开排污口13，分隔盘15渐渐停下，对应若干组辊组中的过滤辊16受若干个拉簧36的作用又回到最靠近支撑前板25轴线的位置，此时的若干根过滤辊16相对于支撑前板25分布更加均匀，原料进入过滤腔23后也能更加快速彻底的进入若干根过滤辊16。
66.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。