[实用新型]用于分壁精馏塔的气体分配装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于分壁精馏塔的气体分配装置。

背景技术

精馏是石油化工生产中最成熟、应用最广泛的一种分离技术，但精馏过程能耗巨大， 据估计，化工过程中40～70％的能耗用于分离，而精馏能耗占其中的95％。为了降低精馏过 程的能耗，国内外的研究者都进行了广泛的研究，目前已开发了多种精馏节能技术，包括 使用中间冷凝器和中间再沸器的中间换热技术、热泵精馏技术、多效精馏技术，以及热集 成技术等等，分壁精馏塔技术正是在这样的背景下提出的一种精馏节能技术。

分壁精馏技术是通过在一座精馏塔内安装一块或多块一定长度的垂直隔板或带倾斜 角度的隔板，采用一套汽化冷凝系统，同时分离得到三种或三种以上的产品。由于仅有一 套汽化冷凝系统，并且避免了采用多塔精馏时中间组分的再混合，如果忽略隔板两侧的热 传递，分壁精馏塔在热力学上等效于Petlyuk完全热耦和精馏塔，因此，分壁精馏技术比 传统的精馏技术节约投资20～30％，能耗降低20～40％。

常规的分壁精馏塔中，隔板位于塔的中部，将塔分为上段公共精馏段、下段公共提馏 段，以及由隔板隔开的进料段和侧线产品段四个部分，也即相当于将精馏塔分成了预分馏 塔和主塔。以三组分分离为例，原料从分壁塔的进料段进入，在进料段实现预分离，一部 分中间组分随轻组分由隔板的上端进入公共精馏段，另一部分中间组分随重组分由隔板的 下端进入公共提馏段；轻组分在公共精馏段进行提浓，并从塔顶采出；重组分在公共提馏 段进行提浓，并从塔釜采出；中间组分则通过公共精馏段和公共提馏段的分离后进入隔板 的另一侧实现富集，并从侧线产品段采出。类似于普通精馏塔中气、液两相的接触状况直 接影响了精馏塔的分离效率，分壁精馏塔隔板两侧的气、液相接触状况也直接影响了待分 离组分的预分离效果以及主塔的分离效果，因此，影响分壁精馏塔产品纯度和能耗的一个 关键因素就是隔板两侧的气、液相分配情况，合适的气、液体分配值不仅可以显著降低塔 的能耗、提高产品纯度，还有利于实现分壁精馏的稳定运行。

目前，隔板两侧的液体分配方法有多种，包括通过将公共精馏段的液体先采集至塔外， 分配后再输送回隔板两侧，或者增加隔板两侧的旁路，通过调节各个旁路调节阀的开度控 制隔板两侧液体的流入量；而隔板两侧的气体通常是自由分配，分配的比值则由分壁精馏 塔内构件和塔内操作条件决定，这种自由分配气体的方式要求有精确的塔内件及结构设 计，往往使塔不能处于最优的操作状况，同时结构的固定也限制了分壁精馏塔的分离物系 及原料组成，大大影响了其应用范围。因此，开发有效的、灵活的气体分配装置，使分壁 精馏塔隔板两侧的上升气量按需调节具有非常重要的意义。

目前，有关分壁精馏塔隔板两侧气体分配方法的公开专利较少。US20120103013A1 介绍了一种控制分壁精馏塔中隔板两侧上升气量的方法，该法将进入隔板两侧的气体分别 引至塔外的旁路管道，通过旁路管道上的阀门进行流量调节，然后使气体再分别返回隔板 两侧。该法中旁路管道带有多处弯头以及阀门，气体的流动阻力大；并且当旁路管道流动 阻力过大时，隔板下部的空腔内会出现憋压，导致降液管中液体不能流下，使塔板形成积 液。CN102872609A介绍了一种分壁精馏塔，该法在隔板底部两侧各设置一套气体分配器 和一个压差计，通过压差计测定隔板底部两侧的气体流量，并将信息反馈给电脑控制系统， 由电脑控制系统根据预先设定的气体流量分配比来调整气体分配器。该法中气体分配器没 有将流入分配器的气、液两相分开，上端下降液体会影响气体流量的调节；并且塔板上波 动的液体及漏液等情况都会影响压差计对于隔板两侧气体流量的测量，因此很难准确调节 隔板两侧的气体流量。CN103691144A介绍了一种用于隔板塔中的气体调配装置，该法在 隔板底部两侧各设置一套方形阀片调节机构，将流量检测装置测得的流量信号传送给控制 器，由控制器控制电机，并带动转轴转动，进而带动方形阀片调节机构，调节进气通道内 的气体流量。该法中的气体调配装置所占体积大且结构复杂。

发明内容

本实用新型涉及一种用于分壁精馏塔的气体分配装置。

本实用新型所要解决的技术问题是以往分壁精馏塔隔板两侧气体流量调配困难以及 气体分布不均匀的问题，提供一种新的用于分壁精馏塔的气体分配装置，该气体分配装置 具有灵活、精确调节和分配分壁精馏塔隔板两侧气体流量的特点。