石油洗滌塔的制作方法
【專利說明】石油洗藻塔
[0001] 本發(fā)明設(shè)及如權(quán)利要求1的石油洗涂塔。
[0002] 運(yùn)種類型的塔具有沿著縱軸延伸并且限定所述塔的內(nèi)部的殼，所述內(nèi)部被至少細(xì) 分成石油精段W及沿著縱軸設(shè)置于所述石油精段下方的單獨(dú)的石油段，在石油精段內(nèi)設(shè)置 有多塊第一傳質(zhì)塔板，其特別地相對(duì)于縱軸橫向或者沿著塔橫截面延伸，并且在所述石油 段內(nèi)，多塊第二傳質(zhì)塔板特別相對(duì)于縱軸橫向或沿著塔橫截面延伸。該石油洗涂塔被設(shè)計(jì) 成引導(dǎo)裂化氣流通過在石油段內(nèi)的第二傳質(zhì)塔板，并隨后通過石油精段內(nèi)的第一傳質(zhì)塔 板，其中石油洗涂塔對(duì)第二傳質(zhì)塔板施加液態(tài)含控第二洗涂介質(zhì)(更具體地，油饋分），W便 在所述裂化氣流和該第二洗涂介質(zhì)之間產(chǎn)生傳質(zhì)，從而在石油段內(nèi)從裂化氣流中分離出石 油饋分，并且其中所述石油洗涂塔對(duì)第一傳質(zhì)塔板施加液態(tài)含控第一洗涂介質(zhì)(更具體地， 石油精饋分），W便在裂化氣流和該第一洗涂介質(zhì)之間產(chǎn)生傳質(zhì)，從而在石油精段內(nèi)，石油 精饋分從裂化氣中分離出來，后面運(yùn)種饋分的沸程低于該石油饋分的沸程。
[0003] 例如，W上指定類型的塔被用于生產(chǎn)締控(例如：如乙締或丙締），用于包括運(yùn)些締 控并且由控原料的熱裂化產(chǎn)生的裂化氣流的冷卻和純化。在此步驟中，在蒸汽和高溫的存 在下，控原料的長(zhǎng)鏈控被熱裂化成較短鏈的控類(例如所需產(chǎn)物乙締和/或丙締）。運(yùn)種工藝 被稱為控的蒸汽裂化或熱解。
[0004] 在組成和單個(gè)長(zhǎng)鏈控的混合物W及聚集態(tài)的方面，此處的控原料可W差別很大。 氣體原料與液體原料均被裂化，其中液體原料通常具有更高的長(zhǎng)鏈控比例并且因此具有較 高的沸點(diǎn)。考慮的運(yùn)種液體原料包括:例如石腦油或氣體冷凝物。典型的石腦油原料的沸點(diǎn) 在160°C-170°C之間的范圍內(nèi)，而氣體冷凝物通常具有250°C W上的沸點(diǎn)。
[0005] 為進(jìn)行裂化，控原料(例如:如石腦油)被通入裂化爐的對(duì)流區(qū)，其中它被具體地預(yù) 熱到550°C至650°C，并被轉(zhuǎn)化成氣相。然后，將熱工藝蒸汽加入到對(duì)流區(qū)內(nèi)的含控原料蒸 汽。控原料和水蒸汽的氣體混合物從所述對(duì)流區(qū)通入裂化爐或熱解爐的加熱的裂化或熱解 管道。在運(yùn)些加熱的裂化管內(nèi)，溫度在80(TC-85(rC的范圍內(nèi)，并導(dǎo)致來自原料的長(zhǎng)鏈控離 解成較短鏈的優(yōu)選飽和的控。在此，所添加的工藝蒸汽用于降低單個(gè)反應(yīng)物的分壓，并且還 用于防止已經(jīng)被裂化的短鏈控的重新組合。在此，在裂化爐的裂化管中的停留時(shí)間通常在 0.2秒與0.6秒之間。
[0006] 具有大約85(TC的溫度的從裂化爐出現(xiàn)的大部分裂化氣流由乙燒、其他締控（丙 締)和二締組成，并且被快速冷卻至大約40(TC，W便防止高活性裂化產(chǎn)物的副反應(yīng)。運(yùn)樣冷 卻后，首先裂化氣流供應(yīng)到W上說明的石油洗涂塔。此塔的目的是進(jìn)一步冷卻所產(chǎn)生的裂 化氣流，并且在第一分饋步驟中，冷凝出由高沸程控(例如石油饋分，或輕油饋分與重油饋 分)和低沸程控(例如石油精饋分)構(gòu)成的饋分，并且從而從裂化氣體分離此饋分。為了特別 是進(jìn)一步利用裝置中的裂化氣的熱，已分離出的石油饋分或輕油或重油饋分具有一定的最 低溫度，并且在所述裝置內(nèi)的其他工藝步驟中被用作熱傳遞介質(zhì)。
[0007] 運(yùn)種石油洗涂塔的最大問題是由于形成聚合物，單個(gè)傳質(zhì)塔板結(jié)垢。該聚合物形 成主要基于兩種機(jī)制。
[000引首先，冷凝組分包括單體(例如運(yùn)些是不飽和控，如環(huán)燒控、巧或苯乙締）。運(yùn)些單 體可w在特定條件下形成聚合物。運(yùn)些條件可能包括適合于聚合的溫度范圍、單體w足夠 高濃度的存在、在內(nèi)部的長(zhǎng)停留時(shí)間W及誘的存在。運(yùn)些影響被稱為"結(jié)垢因素"。優(yōu)選應(yīng)防 止所有運(yùn)四種條件的發(fā)生。
[0009] 其次，在向下的途中，作為第一洗涂介質(zhì)被引入到石油精段的所述液態(tài)控的主要 部分通過所述石油精段蒸發(fā)。結(jié)果，最小量的液體W及因此的液體的最長(zhǎng)停留時(shí)間在石油 精段的下端的傳質(zhì)塔板或元件上。此外，隨著回流增加，長(zhǎng)鏈控的蒸發(fā)增加，并且因此氣態(tài) 塔頂產(chǎn)物的溫度也升高。
[0010] 因此，在現(xiàn)有技術(shù)的石油洗涂塔中，常有聚合物形成W及石油精段的下部傳質(zhì)塔 板移位的實(shí)例。在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)嘗試通過在石油段中使用相對(duì)側(cè)擋板并且在石油精段 中使用相對(duì)大量的有效傳遞質(zhì)量的傳質(zhì)塔板，例如W篩狀塔板或者閥狀塔板的形式，來防 止運(yùn)些結(jié)垢問題，總的結(jié)果是石油洗涂塔結(jié)構(gòu)在縱軸方面不利的大高度。所述相對(duì)側(cè)擋板 和塔是單流或多流塔板，更具體地是傾斜(或者水平)塔板，其沿石油洗涂塔的縱軸一塊在 另一塊之上方設(shè)置，并且各自在塔橫截面的一部分的上方延伸，一塊在另一塊上方的相鄰 相對(duì)側(cè)擋板對(duì)被設(shè)置成相對(duì)于彼此偏移，從而使從上部塔板流下的液相撞擊到下部塔板 上。因此，在石油洗涂塔中向下的途中所述液相來回流動(dòng)。
[0011] 在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明所要解決的問題是:保持在本文開始提到的類型的石油洗涂 塔的相對(duì)小的結(jié)構(gòu)，而同時(shí)消除上述的結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。
[0012] 通過具有權(quán)利要求1的特征的石油洗涂塔，解決了該問題。
[0013] 相應(yīng)地，對(duì)第二傳質(zhì)塔板做出規(guī)定，其各自具有多個(gè)彼此平行延伸的且彼此具有 距離的徑流元件，更特別是W有角型材(angular profi 1 e)的形式，其中徑流元件各自具有 第一和第二徑流表面，其中運(yùn)兩個(gè)徑流表面沿縱軸朝向石油精段會(huì)聚并相遇，并且通過運(yùn) 樣做，形成相對(duì)于縱軸橫向或者沿著塔橫截面延伸的邊緣，從而引入到徑流元件的邊緣上 的第二洗涂介質(zhì)經(jīng)由相應(yīng)邊緣兩側(cè)的徑流表面從相應(yīng)的徑流元件流走，并且其中石油段內(nèi) 的第二傳質(zhì)塔板的數(shù)目大于在石油精段內(nèi)的第一傳質(zhì)塔板的數(shù)目，并且其中石油精段沿著 縱軸的長(zhǎng)度小于石油段的長(zhǎng)度，并且其中所述第一傳質(zhì)塔板被設(shè)計(jì)成篩狀塔板、鼓泡塔板 和/或閥狀塔板。徑流元件的邊緣也可W是圓形的設(shè)計(jì)。徑流元件優(yōu)選具有突出的邊緣。
[0014] 篩狀塔板是具有降液管的塔板，洗涂介質(zhì)經(jīng)由降液管到達(dá)位于下方的塔板，過篩 板塔板具有多條通道，裂化氣流動(dòng)并且接觸到位于相應(yīng)的篩狀塔板上的洗涂介質(zhì)。類似地， 泡罩塔板可W具有降液管。此外，對(duì)于泡罩塔板，通道與在頂部具有封蓋的煙畫頸相鄰，更 特別地所述煙畫頸伸入分別分派的封蓋內(nèi)。類似地，閥狀塔板可W具有降液管。此外，對(duì)于 閥狀塔板，所述通道可W被閥封閉，更特別地被閥蓋封閉，足夠的裂化氣體壓力迫使其打 開，使得裂化氣通過通道從下方向上流動(dòng)。除了可動(dòng)閥之外，也可W使用固定閥，運(yùn)些是具 有促進(jìn)效果的固定閥蓋。
[0015] 此外，包括石油洗涂塔的底部的石油段優(yōu)選沿著縱軸延伸到石油精段，其是所述 石油段(例如，通過所述煙畫式塔板)的延續(xù)，石油精段包括石油洗涂塔的頂部，裂化氣流可 W在冷卻與純化后從那里取出。
[0016] 如已經(jīng)在本文開始所說明的，由于聚合物形成，最大的結(jié)垢或移位風(fēng)險(xiǎn)存在于所 述石油精段的下部，更具體地是在石油洗涂塔內(nèi)的石油精段的最下面的傳質(zhì)塔板。在現(xiàn)有 技術(shù)中，特別通過增加傳質(zhì)塔板(更具體地是W篩狀塔板或閥狀塔板的形式）的數(shù)目，已經(jīng) 做了消除運(yùn)種情況的嘗試(見上文），結(jié)果導(dǎo)致沿著縱軸的塔長(zhǎng)度大。然而，實(shí)驗(yàn)和研究證 明，運(yùn)些措施不能有效地控制石油精段內(nèi)所述聚合物形成。
[0017] 與此相反，本發(fā)明有利地可W得到在縱軸方面小結(jié)構(gòu)的石油精段W及比較小結(jié)構(gòu) 的石油洗涂塔，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，與傳統(tǒng)的相對(duì)側(cè)擋板(見上文)相比較，通過在石油段使用更有 效傳遞質(zhì)量的第二傳質(zhì)塔板，特別是具有上述徑流元件的塔板，其將可聚合的不飽和控與 第一傳質(zhì)塔板(也稱為石油精塔板)保持距離，能夠抑制石油精段內(nèi)的所述聚合物形成。換 言之，由于本發(fā)明的第二傳質(zhì)塔板，所述單體和結(jié)垢發(fā)生在石油段內(nèi)，而不是在石油精段 內(nèi)。
[0018] 但是，增加石油精段內(nèi)的傳質(zhì)塔板的數(shù)目并不減少聚合問題。
[0019] 本發(fā)明的第二傳質(zhì)塔板具有可W產(chǎn)生液相(例如石油饋分)的多重簾(curtain)的 有利效果，即，通過從徑流表面流下的液相，W及，如果可能的話，在徑流表面上產(chǎn)生兩相層 的附加作用，運(yùn)有助于高效率。在運(yùn)方面，在試驗(yàn)中已經(jīng)顯現(xiàn)，本發(fā)明的傳質(zhì)塔板，也稱為級(jí) 聯(lián)塔板，與穿流塔板相當(dāng)（運(yùn)些是無降液管但具有較大通道的塔板，例如直徑在20mm-40mm 的范圍內(nèi)，氣體與液體通過它們逆流流動(dòng)）。試驗(yàn)還已經(jīng)表明，本發(fā)明的所述級(jí)聯(lián)塔板或第 二傳質(zhì)塔板在容量方面優(yōu)于單流相對(duì)側(cè)擋板。
[0020] 由于它們的結(jié)構(gòu)，有利地，本發(fā)明的第二傳質(zhì)塔板不易結(jié)垢，例如不存在可能迅速 被堵塞的任何小面積開口。根據(jù)測(cè)試，效率比較高，大約是單流或雙流相對(duì)側(cè)擋板的兩倍 高。此外，它們的容量超過了相對(duì)側(cè)擋板的容量。由于有角徑流元件，本發(fā)明的傳質(zhì)塔板還 具有比較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0021] 在有角型材形式的徑流元件(尤其是有等臂的那些)的情況下，徑流元件具有兩個(gè) 臂，其沿著在設(shè)置于它們上方的液體分配器的方向上的縱軸成角度會(huì)聚，并且相遇形成邊 緣，其沿著塔橫截面或相對(duì)于縱軸橫向延伸。然后，相應(yīng)的徑流元件或有角型材的徑流表面 由臂的向上翻轉(zhuǎn)的頂面形成（即，面對(duì)液體分配器的那些）。所述臂或徑流表面優(yōu)選包括在 80°-100°范圍內(nèi)的角度，更具體地90°的角度。此外，徑流表面具有相對(duì)于它們的縱向長(zhǎng)度 橫向方向的寬度，其在40mm-l 50mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選100mm。
[0022] 優(yōu)選地，石油洗涂塔的或石油洗涂塔殼的所述縱軸沿垂直線延伸，相對(duì)于W預(yù)定 方式設(shè)置并且準(zhǔn)備運(yùn)行的石油洗涂塔。石油洗涂塔的殼至少部分是圓柱形設(shè)計(jì)，在運(yùn)種