[实用新型]抽提塔塔顶内构件和抽提塔

说明书

本实用新型公开一种抽提塔塔顶内构件和一种抽提塔，塔顶内构件包括：设置于塔体内的多层聚结填料层(4)和与所述的聚结填料层间隔设置的换热器(5)，以及连通上下两层换热器的连通管(9)；所述的换热器设有热载体入口(17)和热载体出口(18)，所述的聚结填料层(4)的高度为100‑4000mm。本实用新型提供的安装了塔顶内构件的抽提塔在进行沥青溶剂抽提能提高抽提效率及传热效果，防止沥青质夹带，提高脱沥青油质量，增加抽提塔顶部空间利用率，提高装置处理量并降低装置能耗。

技术领域

本实用新型属于石油化工技术领域，更具体地说，属于抽提反应器内构件及抽提反应器的结构，以及溶剂脱沥青方法。

背景技术

溶剂脱沥青采用丙烷、丁烷和戊烷等轻烃溶剂，利用其对蒸馏后渣油中的组分有不同溶解度的原理进行分离，从中得到一部分高沸点的含油组分，并选择性地出去渣油中的沥青质和金属，为后续工艺提供更易加工的脱沥青油，副产品脱油沥青是焦化、造气和沥青产品较好的原料，所以溶剂脱沥青在渣油深度加工中受到人们的广泛重视，是渣油深度加工的重要手段之一。

溶剂脱沥青通常是在抽提塔中进行，密度小的溶剂从抽提塔下部进入塔内，密度大的渣油从塔上部入塔，二者在塔内相互逆向流动。溶剂脱沥青抽提塔通常分为几个区域，每个区域都有特定的作用。最下部是作为沥青的收集区；溶剂入口附近是沥青凝聚和洗涤区，在那里有新鲜溶剂注入以洗涤凝聚的沥青，使吸附在沥青上的油分进一步分离出来；在溶剂与原料渣油入口之间这一区域是逆流抽提区，将渣油中需要的油分溶解出来，而沥青质或胶质被析出；原料油入口以上的部分是脱沥青油的提纯区，也是沉降分离区，它显示出类似选择性溶剂的作用，把已经溶解在脱沥青油溶液中的非理想组分进一步除去，以保证脱沥青油质量。因此，为得到理想的脱沥青效果，必须使抽提塔有一个合理的温度分布，在原料入口以下至溶剂入口以上的区域，温度应基本保持不变，这就创造了一个平静的环境使溶剂在从下往上运动过程中利用浓度差溶解渣油中的油分，但又避免轴向返混造成的传质效率降低；而沥青除受重力作用外可在不受其他外力的影响下实现沉降分离。在原料入口以上的部分要形成温差，使顶部温度比下面的温度高。它的作用是使下部温度较低的脱沥青油溶液在往塔顶流动的时候逐步升温，升温的同时溶剂对油的溶解度下降，迫使其中相对分子质量较大的油析出，它的密度相对比较大，因此就出现向下流动的趋势，这种运动可起到类似蒸馏过程中内回流的作用，使产品的质量得到改善。据经验，温差的合适范围是10～20℃。

US4088540提出，在脱沥青抽提塔的顶部同一水平面上，设置两个方向相反的U型管式的管束蒸汽加热器，蒸汽从抽提塔的一侧进入加热器，而在同一侧的相反的方向流出。该设计的缺点是：抽提塔径向截面的温度分布不均匀，同时，为了便于胶质的沉降，脱沥青油溶液在抽提塔顶部的流速不能太快，故加热器的传热系数低，用光壁管加热需要的管束多，加热器占用抽提塔塔顶的空间大。

CN101045882A公开了一种溶剂脱沥青装置抽提塔塔顶内部设置立式螺旋翅片管的方法，每根翅片管通过支管与中央主管相连，热载体通过主管及支管自上而下流过翅片管，再经集合支管及主管流出塔外，实现对脱沥青油溶液的加热功能，提高抽提效率及传热效果、降低装置能耗。

近年来，燃料型溶剂脱沥青装置趋于大型化(单套处理能力大于100万吨/ 年)。为了提高溶剂脱沥青的效率，越来越多的公司将高效规整填料技术应用于溶剂脱沥青过程。在采用高效填料之前，由于受传质效率的限制，直径为4.5 米的单个抽提塔的最大处理能力不大于100万吨/年；而采用高效填料后，在抽提塔处理能力不低于150万吨/年的情况下，抽提塔的直径不大于4.5米，甚至低至3.5米。而且，溶剂脱沥青工艺所采用的溶剂越来越重，C5等更重的烃类使用率增加，希望获得尽可能高的脱沥青油收率。因此，一方面，脱沥青油溶液在抽提塔顶部的流速大大增加；另一方面，重溶剂溶解的脱沥青油形成的脱沥青油溶剂夹带的胶质和沥青质的量增加。CN101045882A所述方法仍不可避免相对分子质量较大的胶质和沥青质的夹带。

实用新型内容