顺流分馏塔盘制造技术

本发明专利技术包括位于顺流多下导管塔盘（１００）内的多种构型的下导管（２０），该顺流多下导管塔盘（１００）用于例如通过分馏来分离化合物或者利用处理用的液体除去气流中的某一组分的汽液接触过程。在一个实施例中，侧面下导管（１０４）被并入顺流多下导管塔盘（１００）。在另一个实施例中，下导管（２０２）具有倾斜的侧壁（２２０），该侧壁将液体引到该下导管下方的塔板（２０６）上。倾斜的侧壁（２２０）还在下级下导管的进口上方提供了额外的容积，从而减少该进口处的收聚，而无需蒸馏塔板（１１４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及汽液接触装置，其特征在于提高该汽液接触操作的效率和处理能力(负载量，capacity)。因此，本专利技术涉及，例如，在分馏塔内 用作分馏塔盘的装置。本专利技术还可以用于其它各种气液接触操作，例如酸 性气体的洗涤或吸收过程。
技术介绍
具有多个垂直间隔的蒸馏塔盘的分馏塔被广泛应用于烃加工业、化工 和石化业。因此，已经有大量的研究、开发和创造性思维致力于改进分馏 塔盘。因此，分馏塔盘的研究开发在接触区结构、下导管设计和塔盘总体 结构上做了许多变化。汽液接触装置被用于各种用途，以分离液体或蒸气混合物。汽液接触 装置的主要用途之一在于通过分馏分离化学化合物。这些装置还用于使气 流与处理用的液体接触，该处理用的液体能从气流中有选择地除去产品化 合物或杂质。在装有汽液接触装置的塔内，液体沿大致向下的方向流动，而蒸气通 过塔垂直上升。在每个汽液接触装置上，液体沿大致水平的方向横跨装置 流动，而蒸气通过装置上的穿孔向上流动。汽流和液流在每个装置上的交 叉流产生泡沫，以使汽液密切接触并进行质量传递。该装置基本上可用于分离适合通过分馏来分离或提纯的任何化合物。 分馏塔盘广泛用于特定烃的分离，诸如丙烷和丙烯或者苯和曱苯，或者用 于各种烃馏分诸如LPG (液化石油气)、石脑油或煤油的分离。用该主 题装置分离的化合物不局限于烃，而是可包括具有足够挥发性和温度稳定性、适合用分馏法来分离的任何化合物。这些材料的例子有乙酸、水、丙 酮、乙炔、苯乙烯丙烯腈、丁二烯、曱酚、二甲苯、氯苯、乙烯、乙烷、 丙烷、丙烯、二甲苯酚、醋酸乙烯酯、苯酚、异丁烷和正丁烷、丁烯、戊烷、庚烷、己烷、卣代烃、醛类、诸如MTBE和TAME—类的醚类以及 包括叔丁醇和异丙醇在内的醇类。汽液接触塔领域的一个重要问题是改进塔盘的处理能力，从而允许蒸 气和液体从一块塔盘流向另一块塔盘，而不出现液阻(flooding)。本领 域中的第二个重要问题在于提高塔盘在蒸气和液体之间进行质量传递的效率。在W.K丄ewis于1936年所做的著名经典研究中发现，通过使未混合 的蒸气与沿相同方向流经每块连续塔盘的液体接触(例2)，可以使汽液 接触塔盘的传质效率最大化。例2被称为顺流(并流，平行流，parallel flow),正如这里所用的那样，顺流指的是在垂直相邻或者连续的塔盘上 的液体流动，而非在单块塔盘上的液体流动。Lewis的例2保证无论传质 发生在给定塔盘的哪个地方，在该塔盘上传质的驱动力几乎相同。因此， 当使用根据Lewis的例2工作的塔盘时，效率可以得到大幅提高。Monkelbaan等人的US5，223，183给出一种具有至少一根中心下导管 但没有側面下导管的顺流塔盘。每块塔盘的下导管都与塔内其它塔盘上的 下导管对齐，使得一块塔盘上的下导管位于上面那块塔盘上的下导管的正 下方。 一根下导管的出口正好位于另一根下导管进口之上。位于每根下导 管上方的一对倾斜的液体偏转挡板连接垂直相邻的下导管的出口和进口 ， 并且形成十字交叉的液体流动通路。下导管挡板可防止液体从上一级塔盘 进入每根下导管，并且限定液体向塔盘板上流动的方向。挡板斜面还给予 下行液体一个水平的分动量，这易于将存在于塔盘上的液体和泡沫推向塔 盘的这一部分或区域的出口下导管的进口。在塔盘的某些设计方案中，在 下导管挡板的下端上提供一种穿孔的反渗透堰(weir)，该堰垂直于下导 管挡板。此外，流入出口下导管内的泡沫被正上方的下导管收聚(挤压， 收缩，pinch),这样可能降低塔盘的处理能力。Monkelbaan等人的US5，318,732给出另 一种多下导管型顺流分馏塔 盘，它通过提供无孔蒸馏塔板增加塔盘的处理能力，无孔蒸馏塔板和附着 到蒸馏塔板外端的垂直进口堰 一起从下导管进口开口开始横跨塔盘板表 面向外延伸。该进口堰除了由下导管侧壁的向上延伸部分形成的传统进口 堰之外还可以充当前堰(pre-weir)使用。此外，蒸馏塔板有助于减少收 聚；但它们也减小了塔板的有效面积。因此，本领域还需要一种改进的、处理能力大的、具有Lewis例2的 顺流模式的塔盘。
技术实现思路
接触塔盘性能的两个决定因素是完成工艺过程的效率和按照液体或 蒸气通过量定义的处理能力。主题专利技术的一个目的是提高具有Lewis例2 的汽液接触结构的接触塔盘的效率。本专利技术的另一个目的是提供处理能力 提高的汽液接触装置。本专利技术包括用于诸如通过分馏来分离化合物或者利用处理用液体来 除去气流的某一组分的汽液接触工艺的顺流多下导管塔盘的多种构型。在 一个实施例中，侧面下导管被装入具有中心挡板的顺流多下导管塔盘。在 另一实施例中，下导管具有倾斜的侧壁，该侧壁将液体引到下导管下方的 塔板上。该倾斜侧壁还在下级下导管的进口上方提供了额外的容积，从而 减少这一进口处的收聚，而无需蒸馏塔板。在另一实施例中，前两个实施 例的特征结合在一起。更具体地，本专利技术在其一种形式中，包括具有至少一根中心下导管的 汽液接触塔盘。该汽液接触塔盘还包括用于限定垂直的液体流动通路的部 件，该垂直的液体流动通路供液体通过每根中心下导管流到具有倾斜下导 管挡板的下级塔盘上。该塔盘上包括多个汽液接触塔板。紧挨塔盘外周有 两根侧面下导管。每根侧面下导管都具有液体接收部分和液体分布部分， 其中接收部分将液体引到分布部分，而分布部分基本上密封以防止流体从 紧邻的接触塔板直接进入。在至少两根下导管之间延伸有一中心挡板，该中心挡板与至少 一块接触塔板相交。在另一个实施例中，本专利技术包括这样一种汽液接触塔盘，该汽液接触 塔盘具有大致圆形的周缘，并且包括多个由第一细长侧壁和相对的第二细 长侧壁形成的中心下导管，该第二细长侧壁在紧邻的接触塔板下方延伸的 垂直距离比第一细长侧壁短。每根下导管还包括与第一细长侧壁相交的底 板。汽液接触塔盘还包括用于限定垂直的液体流动通路的部件，该垂直的 液体流动通路供液体通过每根下导管流到具有倾斜下导管挡板的下级塔 盘上，其中下导管挡板从第二细长侧壁伸出、与底板相交、并且至少延伸 到由第一细长侧壁形成的垂直平面。塔盘上有多个汽液接触塔板。在多个 下导管中的至少两根之间延伸一 中心挡板，该中心挡板与至少 一块接触塔 板相交。本专利技术的另 一种形式包括如下所述的汽液接触塔盘，该汽液接触塔盘 包括至少一根位于中心的下导管、用于限定垂直的液体流动通路的部件以 及多块汽液接触塔板，其中垂直的液体流动通路供液体通过每根中心下导 管流到具有倾斜下导管挡板的下级塔盘上。在塔盘上设有一包括穿孔板的 气泡加速器，以用于将液体从倾斜下导管挡板引到其中 一块接触塔板上。 在至少两根下导管之间延伸一中心挡板，该中心挡板与至少一块接触塔板 相交。本专利技术的再一种形式包括如下所迷的汽液接触塔盘，该汽液接触塔盘 包括多块汽液接触塔板和紧邻塔盘外周的两根侧面下导管。每根侧面下导 管都具有液体接收部分和液体分布部分，其中接收部分将液体引到分布部 分。液体分布部分上i殳有一用于防止液体从上一级側面下导管进入液体分 布部分的罩，该罩还将液体分布部分中的蒸气引到塔盘边缘外侧的蒸气流动通路。本专利技术的又一种形式包括如下所述的汽液接触塔盘，该汽液接触塔盘 具有大致圆形的周缘，并包括至少一根中心下导管、多块汽液接触塔板以 及紧邻所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽液接触塔盘（１００），包括：　　　　ａ）至少一根位于中心的下导管（１０２）；　　　　ｂ）下导管挡板（１２０），该下导管挡板限定了供液体通过每根中心下导管流到随后的塔盘上的垂直的液体流动通路；　　　　ｃ）多块汽液接触塔板（１０６）；　　　　ｄ）紧邻所述塔盘外周的两根侧面下导管（１０４），每根侧面下导管都具有液体接收部分（１２４）和液体分布部分（１２６），其中液体接收部分将液体引导到液体分布部分，而液体分布部分基本上被密封，以防止流体从紧邻的接触塔板（１０６）直接进入；以及　　　　ｅ）在至少两根所述下导管之间延伸并且与至少一块所述接触塔板（１０６）相交的中心挡板（１０８）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：许占平，DR门克尔班，BJ诺瓦克，RJ米勒，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]