[发明专利]垂直延伸的液体/液体接触塔

说明书

本发明涉及一种垂直延伸的液体/液体接触塔。这种塔例如用于从混合烃原料对芳香族烃进行溶剂萃取。

US-A-4336106中描述了一种用于从混合烃原料对芳香族烃进行溶剂萃取的垂直塔。该公开物中描述的抽提塔是一包括轴向间隔开的筛盘的垂直圆柱形塔，这些塔盘设有上导管。

US-A-433106的塔的一个缺点是效率和生产率较低。

本发明的目的是提供一种塔，当用于萃取操作时，该塔提高了效率和生产率。

该目的是通过下述塔而实现的。

垂直延伸的液体/液体接触塔，使用时，该塔包含分散的液体相和连续的液体相，该塔具有一顶部液体进料入口，一个顶部液体出口，一底部液体进料入口，一底部液体出口和多个在塔中彼此轴向间隔开的内部塔盘，每个塔盘配设有多个用于分散相通过的孔洞和一个以上的用于输送连续相的下导管或上导管，其中该下导管或上导管分别在该塔盘下方或上方延伸，且其中该下导管或上导管的壁沿连续相的流动方向朝彼此倾斜。

申请人发现，使用本发明的塔提高了生产率。不期望束缚于下面的理论，申请人相信与US-A-4336106相比，生产率的提高是由于在本发明的塔中塔盘上连续相流动路径长度较短。当使用直径较大的塔，如大于2米的塔时，这种效果会变得更明显。直径适当地小于15米。

该塔可配设上导管或下导管。当在接触过程中塔中的连续相是具有高密度的液体时，塔配设下导管。当连续相是具有低密度的液体因而将在塔中向上移动时，塔配设上导管。需要使用上导管的广泛使用的液体-液体系统的一个例子是在从在15至400度之间沸腾的石脑油流中去除轻芳烃的工艺中使用的环丁砜-烃系统。

在下面的说明中，所描述的塔盘将配设下导管。由于具有下导管的塔盘的结构与具有上导管的相同，只是在塔盘的水平面上它们被镜像，下面描述的优选实施例同样适用于具有上导管的塔盘。

在塔盘高度处的下导管开口可以是任何形状，例如正方形、圆形或矩形。最好在一个塔盘中具有一个以上这种下导管。下导管开口最好是长度大于其宽度的矩形水平截面。具有矩形截面还意味着最靠近塔盘圆周的下导管开口较小端侧沿该圆周延伸，导致这些较小的端侧并不设置成彼此平行。下导管开口的这种结构确保了塔盘上最大的开口面积。最好所使用的下导管具有平行的较小端侧。这些下导管也称作盒式下导管。

塔盘结构可以是这样，使下导管开口在配设孔洞的区域中均匀分布。例如矩形下导管可以被彼此平行地布置在一列中。在这一列的两端可设置扇形下导管。该扇形下导管的下导管开口在一端平行于矩形下导管延伸，在另一端具有随塔盘的圆周延伸的形状。

矩形下导管最好以所谓交错结构排列布置在塔盘上。在这种结构中，塔盘沿一水平直径线被分成两个塔盘部分，每个塔盘部分配设有一个以上的垂直于该直径线定位的平行排列布置的下导管。这些下导管从壁或靠近壁延伸到塔盘的直径线，使得一个塔盘中的下导管的端部与相对塔盘部分中的下导管的端部交替地与该直径线交会。在一个塔盘部分中最好有2-6个矩形平行下导管。另外，在直径线与塔壁交会的塔盘部分中可有一个或多个扇形下导管。这种扇形下导管具有平行于矩形下导管纵向侧，沿塔盘的圆周并沿直径线的一部分延伸的开口。

当交错的塔盘放入塔中时，两个相邻塔盘将以该直径线为镜，彼此成镜像。这确保了下导管的底端位于下面塔盘的孔洞的上方。交错的塔盘结构是优选的，因为它防止了连续相的垂直绕行，换句话说，它增加了连续相和分散相的水平混合。交错塔盘最好建造成使得下导管在一较小端由沿直径线设置的中央支承梁支承，在另一端由沿塔内壁延伸的圆周梁支承。

一个塔盘的下导管的底部或连续排放端最好与刚好位于上述塔盘下方的塔盘的下导管的上端或连续相接收端间隔离开。该间隔距离称作流动路径长度，对于本发明，它是由连续相排放下导管的中心与连续相接收下导管的中心之间的最短水平距离限定的。该流动路径长度最好是在0.05至0.5米之间。更短的流动路径长度将使接触效率下降。更大的长度将在塔盘上方引起更多的连续相的涡流，这将阻碍分散相的传输，从而降低生产率。

下导管的液体排放端最好放置在下面塔盘上方一定距离处。液体排放端最好在塔盘下方伸出30-80％的塔盘距离。下导管的接收端最好在塔盘上方伸出0-20％的塔盘距离。塔盘距离指的是相邻塔盘之间的距离。

塔盘中的孔洞最好是允许较轻的液体沿向上的方向容易地穿过塔盘的简单的孔。这些孔最好是筛孔，其优选直径在0.004至0.025米之间。塔盘上孔洞的相对于塔横截面积的总面积取决于选择的将接触的液体以及塔中的流速。该面积适当地是塔横截面积的2-20％。