一種立式氣液分離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣液分離器，具體地說是一種既能實(shí)現(xiàn)介質(zhì)自汽化，又能實(shí)現(xiàn)氣液兩相分離的立式氣液分離器。
【背景技術(shù)】
[0002]在油品的加工過程或化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，隨著工藝過程的不同，反應(yīng)物流往往以不同的相態(tài)由反應(yīng)器內(nèi)引出，其中氣液混相是一種較為常見的相態(tài)形式，為了滿足后續(xù)加工過程的要求，通常需要將氣液混相中的氣相與液相進(jìn)行分離。氣液混相的分離通常是在單獨(dú)設(shè)置的氣液分離器內(nèi)完成的，氣液分離器可以是立式容器或臥式容器，其內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)構(gòu)件，分離的基本要求是:氣液分離器引出的氣相中不應(yīng)攜帶較大液滴且攜帶的小液滴應(yīng)盡量少，引出的液相中不應(yīng)攜帶氣泡。
[0003]對常規(guī)的氣液分離過程來說，介質(zhì)在進(jìn)入氣液分離器之前已經(jīng)由氣液兩相組成，氣液分離器的主要作用是完成氣液兩相的分離，但是在某些特殊的工藝過程中，反應(yīng)器的出口物流為液體單相，經(jīng)減壓后進(jìn)入氣液分離器，除液相中的少量低沸點(diǎn)組分在進(jìn)入氣液分離器之前的管線內(nèi)汽化外，液相中的大部分低沸點(diǎn)組分在氣液分離器內(nèi)完成汽化，然后再在氣液分離器內(nèi)完成氣液兩相的分離，在這種情況下，氣液分離器除了起到氣液兩相分離的作用外，還需要滿足介質(zhì)自汽化的需要。
[0004]這種介質(zhì)在氣液分離器內(nèi)自汽化的工藝的主要特點(diǎn)是:反應(yīng)是在較高的壓力下進(jìn)行，且在反應(yīng)條件下反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物均為液相，反應(yīng)本身為放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱是通過反應(yīng)物流中低沸點(diǎn)組分汽化移除，汽化后的低沸點(diǎn)組分經(jīng)壓縮后再循環(huán)回反應(yīng)系統(tǒng)。異丁烷與丁烯的烷基化工藝屬于此類工藝。
[0005]本實(shí)用新型提供一種包含介質(zhì)自汽化的立式氣液分離器，其與常規(guī)氣液分離器有所不同，除了能夠滿足氣液兩相分離的需要外，還能夠滿足介質(zhì)中低沸點(diǎn)組分汽化的需要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種包含介質(zhì)自汽化的立式氣液分離器，在氣液分離器內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)介質(zhì)中低沸點(diǎn)組分的汽化，直接取出反應(yīng)所放出的熱量，然后再進(jìn)行氣液兩相的分離。
[0007]本實(shí)用新型提供的一種立式氣液分離器，所述的立式氣液分離器為立式容器1，立式容器I的頂部設(shè)有介質(zhì)入口 2，側(cè)壁設(shè)有氣相出口 9，底部設(shè)有液相出口 10，在立式容器內(nèi)部由上至下依次設(shè)置介質(zhì)分配盤4、介質(zhì)自汽化輔助元件5、導(dǎo)流板6和捕沫網(wǎng)8，所述的導(dǎo)流板6上開孔，開孔的下方設(shè)置有導(dǎo)流管7，所述的導(dǎo)流管7向下穿過捕沫網(wǎng)8，所述的氣相出口9設(shè)置于導(dǎo)流板6與捕沫網(wǎng)8之間。
[0008]本實(shí)用新型提供的氣液分離器的有益效果為:
[0009]1、將介質(zhì)中低沸點(diǎn)組分的汽化和氣液兩相的分離集成于一臺立式容器內(nèi)完成，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，有利于減少設(shè)備投資。
[0010]2、介質(zhì)自汽化輔助元件提供了介質(zhì)中低沸點(diǎn)組分汽化的場所，在介質(zhì)自汽化輔助元件內(nèi)，氣液兩相達(dá)到傳熱與傳質(zhì)平衡，通過介質(zhì)自身的汽化取出反應(yīng)熱，避免了冷熱物流之間的間接換熱過程，節(jié)省換熱設(shè)備投資。
[0011]3、通過導(dǎo)流板的攔截和導(dǎo)流管的引導(dǎo)，使氣液兩相跨過氣相出口、捕沫網(wǎng)進(jìn)入立式容器下部的氣液分離空間內(nèi)。氣液兩相中的氣相由向下流動轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏狭鲃樱瑲庀嗔魉贉p小，有利于氣相中液滴的沉降，并通過捕沫網(wǎng)攔截氣相中攜帶的小液滴，最終由導(dǎo)流板下方的氣相出口引出氣液分離器;氣液兩相中的液相由導(dǎo)流管引出后，向下流動并沉降至氣液分離器下部的液相主體中，并經(jīng)底部的液相出口引出。通過導(dǎo)流板和捕沫網(wǎng)的設(shè)置，大大減少了氣相所攜帶的液相量。
【附圖說明】
[0012]附圖為本實(shí)用新型提供的氣液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]其中，I為立式容器，2為介質(zhì)入口，3為入口擴(kuò)散器，4為介質(zhì)分配盤，5為介質(zhì)自汽化輔助元件，6為導(dǎo)流板，7為導(dǎo)流管，8為捕沫網(wǎng)，9為氣相出口，10為液相出口。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，其中，說明書中提到的容器的“頂部”是指由上至下容器總高度的0-10%的位置，容器的“底部”是指由上至下容器總高度的90%-100%的位置。
[0015]—種氣液分離器，所述的立式氣液分離器為立式容器I，立式容器I的頂部設(shè)有介質(zhì)入口 2，側(cè)壁設(shè)有氣相出口 9，底部設(shè)有液相出口 10，在立式容器內(nèi)部由上至下依次設(shè)置介質(zhì)分配盤4、介質(zhì)自汽化輔助元件5、導(dǎo)流板6和捕沫網(wǎng)8，所述的導(dǎo)流板6上開有孔，開孔的下方設(shè)置有導(dǎo)流管7，所述的導(dǎo)流管7向下穿過捕沫網(wǎng)8，所述的氣相出口 9設(shè)置于導(dǎo)流板6與捕沫網(wǎng)8之間。
[0016]本實(shí)用新型提供的氣液分離器中，優(yōu)選所述的介質(zhì)入口2內(nèi)設(shè)置入口擴(kuò)散器3，所述的入口擴(kuò)散器3為側(cè)面開有條孔的筒體，介質(zhì)由側(cè)面條孔流出并進(jìn)入氣液分離器。入口擴(kuò)散器對引入氣液分離器的介質(zhì)起到初始分配的作用。
[0017]優(yōu)選地，所述的介質(zhì)分配盤4設(shè)置于立式容器由上至下總高度的0-20%的位置范圍內(nèi)。
[0018]優(yōu)選地，所述的介質(zhì)分配盤4為篩孔板或泡帽板，所述的介質(zhì)分配盤4的開孔率為2%?30%。介質(zhì)通過篩孔板上的開孔或泡帽板上的泡帽均勻分配到下方的介質(zhì)自汽化輔助元件上。
[0019]本實(shí)用新型提供的氣液分離器中，所述的介質(zhì)自汽化輔助元件5設(shè)置于立式容器的由上至下總高度的0-40%的位置范圍內(nèi)。
[0020]所述的介質(zhì)自汽化輔助元件5為填料或塔板。當(dāng)為填料時，可以是規(guī)整填料或散堆填料;當(dāng)為塔板時，可以是多層篩板或多層泡帽板。介質(zhì)自汽化輔助元件提供介質(zhì)中低沸點(diǎn)組分汽化所需的場所，還起到強(qiáng)化氣液兩相間傳熱和傳質(zhì)的作用。
[0021]本實(shí)用新型提供的氣液分離器中，所述的導(dǎo)流板6設(shè)置于立式容器的由上至下總高度的20%-60%的位置范圍內(nèi)。
[0022]本實(shí)用新型提供的氣液分離器中，所述的導(dǎo)流板6上開有多個孔，每個開孔連接一個導(dǎo)流管7，所述的導(dǎo)流管7向下穿過捕沫網(wǎng)8。所述的導(dǎo)流板6的開孔率為5%?40%。優(yōu)選地，所述的導(dǎo)流管7的底端位于立式容器由上至下總高度的30%-70%的位置范圍內(nèi)。所述的捕沫網(wǎng)為金屬絲網(wǎng)或非金屬絲網(wǎng)。
[0023]所述的導(dǎo)流板上方的氣液兩相物流通過導(dǎo)流管引至捕沫網(wǎng)下方的氣液兩相分離空間內(nèi)，氣液兩相由導(dǎo)流管下端出口引入氣液分離空間后，氣相由向下流動轉(zhuǎn)為向上流動，經(jīng)捕沫網(wǎng)攔截液滴后，由設(shè)置于導(dǎo)流板下方的氣相出口引出；液相向下匯集于液相主體中，并由氣液分離器底部的液相出口引出。
[0024]下面結(jié)合【附圖說明】本實(shí)用新型提供的氣液分離器的具體操作方法，但并不因此而限制本實(shí)用新型。
[0025]附圖為本實(shí)用新型提供的氣液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。如附圖所示，反應(yīng)物流為液相的放熱反應(yīng)器引出的介質(zhì)，由氣液分離器的立式容器I的頂部的介質(zhì)入口 2引入，并首先進(jìn)入入口擴(kuò)散器3，入口擴(kuò)散器3為側(cè)面開有條孔的筒體，介質(zhì)由側(cè)面條孔流出并有少量汽化，入口擴(kuò)散器3的主要作用是進(jìn)行介質(zhì)的初始分配，避免介質(zhì)過于集中地沖擊到下方的介質(zhì)分配盤4上，介質(zhì)分配盤4為常規(guī)的泡帽分配盤，泡帽分配盤的開孔率設(shè)置為2%?30%，少量汽化的介質(zhì)經(jīng)泡帽分配盤上的泡帽均勻分配到下方的介質(zhì)自汽化輔助元件5上，介質(zhì)自汽化輔助元件5由具有較大比表面積和空隙率的規(guī)整填料組成，有助于氣液兩相的充分接觸和相間的傳熱與傳質(zhì)，介質(zhì)中的低沸點(diǎn)組分在介質(zhì)自汽化輔助元件5內(nèi)逐漸汽化，汽化的同時吸收熱量，并使液相物流的溫度下降，通過介質(zhì)中氣液兩相的直接換熱取出反應(yīng)熱，達(dá)到氣液平衡的氣液兩相在介質(zhì)自汽化輔助元件5的下端引出至下方的導(dǎo)流板6上，導(dǎo)流板6上開有若干個孔，開孔率設(shè)置為5%-40%,在每個開孔的下方連接有導(dǎo)流管7，導(dǎo)流管7向下穿過位于導(dǎo)流板下方的捕沫網(wǎng)8，氣液兩相物流沿導(dǎo)流板6上的開孔進(jìn)入導(dǎo)流管7后，由導(dǎo)流管7的下端進(jìn)入捕沫網(wǎng)8下方的氣液分離空間內(nèi)，氣液兩相中的氣相由向下流動轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏狭鲃樱捎趯?dǎo)流管7的截面占?xì)庖悍蛛x器軸向截面的比例較小，氣相轉(zhuǎn)為向上流動后，氣速大大降低，同時又經(jīng)過捕沫網(wǎng)8的攔截，可以有效地脫除氣相中直徑大于ΙΟμπι的液滴，氣相中所攜帶的液相量大大減少，氣相向上流動通過捕沫網(wǎng)8后，由導(dǎo)流板6下方的氣相出口 9引出氣液分離器，氣液兩相中的液相在重力的作用下，在氣液分離空間內(nèi)向下沉降并匯集到氣液分離器下部的液相主體中，由氣液分離器底部的液相出口 10引出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種立式氣液分離器，其特征在于，所述的立式氣液分離器為立式容器(I)，立式容器(I)的頂部設(shè)有介質(zhì)入口(2)，側(cè)壁設(shè)有氣相出口(9)，底部設(shè)有液相出口(10)，在立式容器內(nèi)部由上至下依次設(shè)置介質(zhì)分配盤(4)、介質(zhì)自汽化輔助元件(5)、導(dǎo)流板(6)和捕沫網(wǎng)(8)，所述的導(dǎo)流板(6)上開孔，開孔的下方設(shè)置有導(dǎo)流管(7)，所述的導(dǎo)流管(7)向下穿過捕沫網(wǎng)(8)，所述的氣相出口(9)設(shè)置于導(dǎo)流板(6)與捕沫網(wǎng)(8)之間。2.按照權(quán)利要求1所述的立式氣液分離器，其特征在于，所述的介質(zhì)入口(2)內(nèi)設(shè)置入口擴(kuò)散器(3)，所述的入口擴(kuò)散器(3)為側(cè)面開有條孔的筒體，介質(zhì)由側(cè)面條孔流出并進(jìn)入氣液分離器。3.按照權(quán)利要求1所述的立式氣液分離器，其特征在于，所述的介質(zhì)分配盤(4)設(shè)置于立式容器由上至下總高度的0-20%的位置范圍內(nèi)。4.按照權(quán)利要求3所述的立式氣液分離器，其特征在于，所述的介質(zhì)分配盤(4)為篩孔板或泡帽板，所述的介質(zhì)分配盤(4)的開孔率為2%?30%。5.按照權(quán)利要求1所述的立式氣液分離器，其特征在于，所述的介質(zhì)自汽化輔助元件(5)設(shè)置于立式容器由上至下總高度的0-40%的位置范圍內(nèi)。6.按照權(quán)利要求5所述的立式氣液分離器，其特征在于，所述的介質(zhì)自汽化輔助元件(5)為填料或塔板。7.按照權(quán)利要求1所述的氣液分離器，其特征在于，所述的導(dǎo)流板(6)設(shè)置于立式容器由上至下總高度的20%-60%的位置范圍內(nèi)。8.按照權(quán)利要求7所述的氣液分離器，其特征在于，所述的導(dǎo)流板(6)的開孔率為5%?40%。9.按照權(quán)利要求8所述的立式氣液分離器，其特征在于，所述的導(dǎo)流管(7)的下端位于立式容器由上至下總高度的30%-70%位置范圍內(nèi)。10.按照權(quán)利要求1所述的氣液分離器，其特征在于，所述的捕沫網(wǎng)(8)為金屬絲網(wǎng)或非金屬絲網(wǎng)。
【專利摘要】一種立式氣液分離器，立式容器(1)的頂部設(shè)有介質(zhì)入口(2)，側(cè)壁設(shè)有氣相出口(9)，底部設(shè)有液相出口(10)，在立式容器內(nèi)部由上至下依次設(shè)置介質(zhì)分配盤(4)、介質(zhì)自汽化輔助元件(5)、導(dǎo)流板(6)和捕沫網(wǎng)(8)，所述的導(dǎo)流板(6)上開孔，開孔的下方設(shè)置有導(dǎo)流管(7)，所述的導(dǎo)流管(7)向下穿過捕沫網(wǎng)(8)，所述的氣相出口(9)設(shè)置于導(dǎo)流板(6)與捕沫網(wǎng)(8)之間。本實(shí)用新型提供的氣液分離器將介質(zhì)中低沸點(diǎn)組分的汽化和氣液兩相的分離集成于一臺立式容器內(nèi)完成，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，有利于減少設(shè)備投資。
【IPC分類】B01D45/08
【公開號】CN205252718
【申請?zhí)枴緾N201520998583
【發(fā)明人】趙志海, 師峰
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月4日