蒸气/液体分离设备制造技术

处理烃和蒸汽的蒸气／液体混合物的流体的蒸气／液体分离设备，该设备包括：垂直鼓或容器，其具有引入烃／蒸汽混合物的侧进口、塔顶蒸气出口和与直径小于该鼓的圆柱形接收器连通的下部段；该接收器包括：足够的气体－液体接触面，例如，由一个或多个梭道、挡板和／或蒸馏塔板的接触面，以提供至少部分理论蒸馏阶段，和接收来自该鼓的液体的下部，除去该液体的下部出口，和在该蒸馏塔板以下并优选在接收器中液位之上的引入汽提气如蒸汽、氢气、轻质可裂化烃和／或甲烷的进口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸气/液体分离设备专利
本专利技术涉及在从烃原料中除去不挥发性烃方面显示高效率的蒸气/液体分离设备。专利技术背景蒸汽裂化(也称为热解)早已用于将各种烃原料裂化成烯烃，优选轻质烯烃如乙烯、丙烯和丁烯。常规的蒸汽裂化使用具有两个主要段的热解炉：对流段和辐射段。烃原料通常作为液体(除了作为蒸气进入的轻质原料)进入该炉的对流段，其中该烃原料通常通过与来自辐射段的热烟道气间接接触和通过与蒸汽直接接触而被加热和气化。然后将气化的原料和蒸汽混合物引入辐射段，在其中发生裂化。包括烯烃的所得产物离开热解炉用于进一步的下游加工，包括骤冷。常规蒸汽裂化系统对于裂化高品质原料如汽油和石脑油是有效的。然而，蒸汽裂化经济性有时希望裂化廉价的重质原料如，作为非限制性实例，原油和常压残油(亦称常压管式蒸馏釜底部残余物)。原油和常压残油包含沸点高于590℃(1100)的高分子量、不挥发性组分。随着较轻质组分气化，这些原料的不挥发性重质终馏分在常规热解炉的对流段中作为焦炭沉积下来。在较轻组分完全气化的点的下游的对流段中，仅可以容许非常低水平的不挥发物。此外，在输送期间，一些石脑油会受含不挥发性组分的重质原油污染。常规热解炉不具有加工受不挥发性组分污染的残油、原油、或许多残油或原油污染的瓦斯油或石脑油的灵活性。为了解决焦化问题，美国专利3,617,493(该文献在此引入作为参考)公开了使用用于原油进料的外部气化鼓并公开了使用第一闪蒸以除去作为蒸气的石脑油和第二闪蒸以除去沸点在230和590℃(450和1100)之间的蒸气。在热解炉中将蒸气裂化成烯烃，将来自两个闪-->蒸罐的分离的液体取出，用蒸汽气提并用作燃料。美国专利3,718,709(该文献在此引入作为参考)公开了最小化焦炭沉积的方法。它描述了在热解炉内部或外部将重质原料预热以用过热蒸汽气化大约50％该重质原料并除去残留的、分离的液体。对气化的烃(其主要包含轻质挥发性烃)进行裂化处理。美国专利5,190,634(该文献在此引入作为参考)公开了通过如下手段抑制在炉中的焦炭形成的方法：在对流段中在少量的、临界量的氢气存在下将原料预热。在对流段中氢气的存在抑制了烃的聚合反应从而抑制焦炭形成。美国专利5,580,443(该文献在此引入作为参考)公开了一种方法，其中首先将原料预热然后让其从热解炉的对流段中的预热器取出。然后让这一预热的原料与预定量的蒸汽(稀释用蒸汽)混合，然后引入气-液分离器中以从分离器中分离和除去所需比率的作为液体的非挥发物。将来自气-液分离器的分离的蒸汽送回热解炉用于加热和裂化。于2002年7月3日提交的美国专利申请序列No.10/188,461，即于2004年1月8日公开的专利申请公开US 2004/0004022 A1(该文献在此引入作为参考)描述了优化包含在重质烃原料中的挥发性烃的裂化和降低并避免焦化问题的有利的受控方法。它提供一种方法，该方法通过维持进入闪蒸器的物流相对恒定的温度来维持离开该闪蒸器的蒸气与液体具有相对恒定的比例。更具体地说，闪蒸器流的恒定温度如下维持：在进入闪蒸器之前自动地调整与重质烃原料混合的流体流的量。该流体可以是水。于2005年2月28日提交的美国专利申请序列号11/068,615(该文献在此引入作为参考)描述了重质烃原料的裂化方法，该方法让重质烃原料与流体如烃或水混合以形成混合物流，将该混合物流闪蒸以形成蒸气相和液相，随后将该蒸气相裂化而提供烯烃，在输送线换热器中将排出产物冷却，其中与该原料混合的流体的量根据所选择的工艺操作参数(例如混合物流被闪蒸之前混合物流的温度)改变。于2004年5月21日提交的美国申请序列号10/851,434(该文献在此-->引入作为参考)和于2004年5月21日提交的美国临时申请序列号60/573,474(该文献在此引入作为参考)描述了提高蒸汽裂化系统中所使用的闪蒸鼓中的不挥发性物去除效率的方法，该闪蒸鼓具有下部接收器(boot)，该接收器包括用于引入汽提蒸汽的进口、用于再循环骤冷油的环分配器、防漩流挡板和炉栅。本专利技术人已认识到，在使用闪蒸/分离容器从可以在热解炉中裂化的较轻质挥发性烃中分离重质不挥发性烃方面，最大化不挥发性烃的去除效率是重要的。否则，重质的、形成焦炭的不挥发性烃可能夹带在蒸气相中并被带出塔顶进入炉中，从而在对流段中产生焦化问题。在简单的闪蒸操作中，液态烃的中等减粘裂化将在鼓的上游发生，在鼓的管道上游存在差的气体/液体质量传递，这导致产生进入鼓底部的轻质烃。此类鼓底部残余物可能包含显著量的轻质烃，它们没有作为进料进入蒸汽裂化炉的辐射段。因此，通过降低存在于闪蒸鼓底部残余物中的轻质烃的量来改进工艺经济性仍存在大量机会。本专利技术提供从闪蒸鼓中的挥发性烃蒸气中有效除去不挥发性烃液体的设备和方法，该闪蒸鼓处理来自蒸汽裂化炉对流段的已加热进料。本专利技术通过以下方式显著地增强了闪蒸鼓中不挥发性烃和挥发性烃的分离：改进闪蒸鼓的下部接收器以提高汽提气和进入该接收器的液体(该液体例如来自上部闪蒸鼓或为再循环的已骤冷液体)之间的接触，从而提供来自给定量原料的轻质烃的额外气化。专利技术概述在一个方面中，本专利技术涉及蒸气/液体分离设备，其包括：(a)垂直鼓，其具有上部封盖段、包括圆形壁的中间段和下部封盖段；(b)与所述上部封盖段连接的塔顶蒸气出口；(c)在所述中间段的圆形壁中的至少一个进口；和(d)直径比所述中间段小的接收器，所述接收器包括：(1)与所述下部封盖段连通的上部，(2)包括气体-液体接触面的中部，和(3)接收液体并保持它处于液位的下部，其还包括除去所述液体的下部出口和在所述气体-液体接触面以下的将汽提气引入所述接收器的进口。-->在另一个方面中，本专利技术涉及处理烃和蒸汽的蒸气/液体混合物的流体的蒸气/液体分离设备，该设备包括：(a)基本上圆柱形的垂直鼓，其具有上部封盖段、包括圆形壁的中间段和下部封盖段；(b)与该上部封盖段连接的塔顶蒸气出口；(c)在该中间段圆形壁中的至少一个进口，用于引入该流体；和(d)直径小于中间段且基本上同心布置、基本上呈圆柱形的接收器，该接收器包括：(1)与该下部封盖段连通的上部，(2)包括足够的气体-液体接触面以提供至少部分理论蒸馏阶段的中部，和(3)接收液体并保持它处于液位的下部，其还包括除去该液体的下部出口和在该气体-液体接触面以下的将汽提气引入该接收器的进口。在另一个方面中，本专利技术涉及含残油的烃原料的裂化设备，该设备包括：(a)将该烃原料加热以提供已加热烃原料的加热段；(b)将初级稀释蒸汽流与该已加热烃原料混合的混合区，以提供已加热的两相层状明渠流动的混合物流；(c)处理烃和蒸汽的蒸气/液体混合物的蒸气/液体分离区，该分离区包括：(1)基本上圆柱形的垂直鼓，其具有上部封盖段、包括圆形壁的中间段和下部封盖段；(2)与该上部封盖段连接的塔顶蒸气出口；(3)在该中间段的圆形壁中的至少一个进口；和(4)直径小于中间段且基本上同心布置、基本上呈圆柱形的接收器，该接收器包括：(i)与该下部封盖段连通的上部，(ii)包括足够的气体-液体接触面以提供至少部分理论蒸馏阶段的中部，和(iii)接收液体并保持它处于液位的下部，其还包括除去该液体的下部出口和在该气体-液体接本文档来自技高网...

【技术保护点】
蒸气／液体分离设备，包括：（ａ）垂直鼓，其具有上部封盖段、包括圆形壁的中间段和下部封盖段；（ｂ）与所述上部封盖段连接的塔顶蒸气出口；（ｃ）在所述中间段的圆形壁中的至少一个进口；和（ｄ）直径比所述中间段小的接收 器，所述接收器包括：（１）与所述下部封盖段连通的上部，（２）包括气体－液体接触面的中部，（３）接收液体并保持它处于液位的下部，其还包括除去所述液体的下部出口和在所述气体－液体接触面之下的将汽提气引入所述接收器的进口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-5-21 10/851,434;US 2004-5-21 10/851,486;US1.蒸气/液体分离设备，包括：(a)垂直鼓，其具有上部封盖段、包括圆形壁的中间段和下部封盖段；(b)与所述上部封盖段连接的塔顶蒸气出口；(c)在所述中间段的圆形壁中的至少一个进口；和(d)直径比所述中间段小的接收器，所述接收器包括：(1)与所述下部封盖段连通的上部，(2)包括气体-液体接触面的中部，(3)接收液体并保持它处于液位的下部，其还包括除去所述液体的下部出口和在所述气体-液体接触面之下的将汽提气引入所述接收器的进口。2.权利要求1的设备，其中所述气体-液体接触面足以提供至少10％的理论蒸馏阶段。3.权利要求2的设备，其中所述气体-液体接触面足以提供至少20％的理论蒸馏阶段。4.权利要求1、2或3的设备，其中所述气体-液体接触面的至少一部分由梭道(shed)、挡板和蒸馏塔板中的至少一种提供。5.权利要求4的设备，其中所述气体-液体接触面的至少一部分由至少一个梭道提供。6.权利要求4的设备，其中所述气体-液体接触面的至少一部分由至少一个挡板提供。7.权利要求4的设备，其中所述气体-液体接触面的至少一部分由至少一个蒸馏塔板提供，该蒸馏塔板包括：(a)包括至少一个容许蒸气向上流向该塔板的通道的底部和(b)从所述底部延伸和在所述底部之上延伸的液体可以溢出的堰。8.权利要求7的设备，其中所述蒸馏塔板与在所述塔板下方延伸的下水管连接以引导从所述堰溢出的液体。9.权利要求8的设备，其中所述下水管延伸到等于或低于该接收器的所述下部中的所述液位的水平。10.权利要求8的设备，其中所述中部包括上部蒸馏塔板和下部蒸馏塔板，其中与所述上部蒸馏塔板连接的下水管在所述上部蒸馏塔板下面延伸，与所述下部蒸馏塔板连接的下水管在所述下部蒸馏塔板下面延伸。11.权利要求10的设备，其中与所述下部蒸馏塔板连接的所述下水管延伸到所述接收器的下部中的液位或在该液位下面延伸。12.权利要求1的设备，其中所述底部包括在所述蒸馏阶段之下的用于引入原料流的侧进口。13.权利要求12的设备，其中所述原料流是已骤冷的原料流。14.上述任一项权利要求的设备，其还包括位于所述中间段下部的至少一个穿孔挡板，其提供从所述鼓的中心朝着圆形壁向下倾斜的表面并提供所述挡板和所述圆形壁之间的间隙用于沿着或接近所述圆形壁将液体引导至所述下部封盖段。15.权利要求14的设备，其中所述挡板在其外部段是穿孔的。16.权利要求14或15的设备，其中所述挡板基本上是圆锥形的。17.权利要求7的设备，其中该蒸馏塔板的所述底部包括穿孔。18.权利要求7的设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM弗莱伊，RC斯特，A斯里瓦斯塔瓦，D贝亚蒂耶，S安娜玛拉莱，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]