[实用新型]外循环式给热可控弹性轻烃混空燃气制备塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃气制备塔，特别是涉及外循环式给热可控弹性轻烃混空燃气制备塔。

背景技术

轻烃混空燃气技术在国内已经有20多年的发展和应用，制气方式分为加热气化和鼓泡气化，轻烃混空燃气的制备，其核心为气化器。传统和流行的鼓泡气化器形式多种多样，从结构上可以分为填料式和喷射式，但是传统和市面上流行的气化器对装备的工程特性考虑不够，技术含量不高，存在很多缺陷和不足，包括：1、结构过于简单，操作弹性小，产气能力小，而且用户用气量的变化也带来浓度的不稳定和波动，操作上只能被动适应，对诸如地理环境、季节、天气变化的适应性也不强；2、在设备结构上没有有效地实现制气过程的温度调节和控制，不利于能量的利用和节能技术的展开；3、可控性差，不能在设备结构功能方面实现有效的液位向上特别是向下的调控，不能实现气液接触面积及接触时间的多重动力学控制，也就不能有效地实现燃气浓度的调节和控制；4、填料简单，空气和油料的流动形式多为并流，传质传热效能低推动力不足，且对原料依赖性强，只能使用高挥发性的1号轻烃油；5、需要设置容积相当可观的缓冲罐和气液分离设备，设备容积利用率低下，增加了投资，而且占用了相当的总图面积，也增加了投资和耕地占用。6、没有实现有效的油水分离和固体聚合物的分离和脱除，至使装置和管网不能长周期稳定运行；7、传统和流行设备的结构形式，也不利于流程和自控的设置，没有能为轻烃混空燃气装置运行的质量控制、安全控制和成本控制创造有利的硬件条件和可以依赖的核心和利用的接口。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可控性强，安全性能高的外循环式给热可控弹性轻烃混空燃气制备塔。

所采用的技术方案为：外循环式给热可控弹性轻烃混空燃气制备塔，包括裙座、位于裙座上方的填料层、位于填料层上方的制气段直筒、空气进口管、位于制气段直筒上方的分离除沫段、位于分离除沫段顶部的燃气出口接管、位于填料层上方的油料喂料进口管构成，所述制气段直筒的侧壁内部水平安装有至少一个筛板。

所述制气段直筒上可开有二次空气进口管。

所述填料层的填料可为陶瓷填料。

所述填料层的底部可以安装有分风板。

所述制气段直筒上端有油料循环进口管，所述裙座下端有油料循环出口管。

所述油料循环进口管上安装有布料器。

本实用新型的工作原理如下：

1、给油和油位控制

轻烃油由外部设备通过油料喂料进口管加入本实用新型内，并由安装在仪表自控接管口上的仪表控制进料大小，以确保制气处在最适宜的操作液位高度上。

2、加气、制气和调整浓度

一部分空气(一次空气)从空气进口管加入设备经过全程塔高制气，一部分空气(二次空气)经过外部控制后从二次空气进口管加入，从二次空气进口管加入的空气是只经过部分传质单元数完成制气而实现燃气浓度的控制的，而这两部分空气，在上游仍然通过了总的控制和调节，它以实现燃气压力的控制和调节为依据。

3、外加热和循环喷淋量的控制

外加热和液体循环喷淋是通过油料循环进口管和油料循环出口管完成的。油料循环出口管和油料循环进口管在设备外部有设备和管道相连，经过传质和传热制气温度降低后的轻烃油从油料循环出口管用泵抽出，经过利用装置余热或者太阳能加热补偿，经过油水分离设备进行油水分离和固体颗粒脱除，再通过油料循环进口管进入制气塔布料器均匀分布到最上面一块筛板上，最终加热温度是受控制的，液体循环喷淋流量也是受控制的，这些控制是由制气目标、制气条件和天气条件共同决定，由安装在仪表自控接管口上的检测仪表控制完成的。

4、制气机理

(1)、填料层内传热传质

一次空气通过空气进口管加入，通过鼓风管分散，进入分风板下的气室，再通过分风板，将空气均匀地分布到填料层的底部，在填料层，空气自下而上，油料自上而下，这里布置了由设计决定的相当的传热传质表面积和传质空间的填料，空气在这里和轻烃油充分接触，进行传质传热，空气将本身的热量传递给轻烃油料，而轻烃油从液相不断地蒸发并扩散到气相。填料层内油料蒸发气化所需热量主要来自空气，而自筛板和气体逆流而下的轻烃油液相余热，只占相当小的比重。

(2)、外循环升温和油水分离

本实用新型设置了轻烃油油料循环出口管和油料循环进口管接口，经过传热传质制气的轻烃油靠重力流至塔底油料循环出口管，经由外部油泵抽出，经流量控制，到换热器加热，经加热终点温度控制后，再进行油水和固体物离心分离后的油料，从油料循环进口管注入到本实用新型，进入到筛板段制气。