[发明专利]精馏塔釜与热虹吸再沸器配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对部分气化后泡点温度显著升高物系特殊设计的精馏塔釜配置方法，特别地涉及一种能够保证再沸器以热虹吸方式稳定运行的配置方法。

背景技术

立式热虹吸再沸器广泛地应用于化学工业生产中，相对强制循环再沸器具有设备投资小、占地面积小、电耗低等优点，在再沸器选型时常被优先考虑。

热虹吸再沸器运行过程中，塔釜物料经进口管从换热器底部进入换热管，经过一段加热达到泡点后，开始部分气化形成汽-液混合物。气-液混合物由列管顶部流出，经返回管线返回塔釜，并在此进行汽-液分离。该类再沸正常运行的关键是既能产生精馏塔所需的上升蒸汽量，又满足塔釜液体与换热管内两相混合物压差与压降损失之间的平衡。

当塔釜物料的组分沸点差距较大，且轻组分含量相对较少时，循环物料在再沸换热管内部分气化后，泡点会显著升高，后续吸收的热量主要用于升温，而不是气化。换热管内物料温度升高会导致内外温差逐渐减小，从而减小了换热推动力，导致换热效率降低。气化量减小一方面可能会使再沸器产生的上升蒸汽量不能满足精馏塔的要求；另一方面会使塔釜液体与换热管内两相混合物压差减小，热虹吸再沸器运转的推动力减小，造成不能运行或运行不稳定的隐患。现有技术对精馏塔釜配置方法如附图1所示，在这种配置下，进入再沸器的循环物料与塔釜采出液物料组成相同。而工艺对塔釜采出液对易挥发组成含量有较低要求，迫使进入再沸器的循环物料中轻组分含量同样很低，这就会造成热虹吸再沸器运行不稳定或根本能运行。基于上述原因，现有塔釜配置方法常常无法采用热虹吸再沸器，而采用强制循环的再沸器。

上述问题常常存在于萃取精馏过程。一般而言，为了方便溶剂回收，萃取精馏选择的溶剂沸点会比所处理物料的沸点高很多。另外，萃取剂的用量常常会数倍于物料量。这些会导致萃取精馏塔釜物料在再沸器内随气化的进行，泡点温度迅速提高。采用现有技术的塔釜配置方法不利于热虹吸再沸器的稳定运行。因此，需要对塔釜物料具有类似萃取精馏塔物料特性的体系，塔釜应该采用特殊配置方法，才能解决上述问题。

本发明的目的在于提供一种针对宽沸程物料特殊设计的精馏塔釜结构及热虹吸再沸器配置方法，以保证再沸器的稳定运行。

发明内容

本发明涉及一种针对部分气化后泡点温度显著升高物系特殊设计的精馏塔釜结构与热虹吸再沸器10的配置方法。

本发明的技术方案如下：

一种精馏塔釜与热虹吸再沸器配置方法，在精馏塔釜设置竖直隔板，分为循环区和采出区，循环区与上层塔板的降液管位于同侧，用于接收来自上层塔板轻组分含量高的物料，循环区的物料出口设置在底部，并与热虹吸再沸器底部进料口相连；采出区与塔釜循环液返回口位于同侧，用于接收来自再沸器返回的汽-液两相混合物闪蒸后的液相，区域底部的出口与塔釜出料泵入口相连；隔板上设置有平衡两侧液位的平衡孔。

本发明通过在隔板上开孔，可以使塔釜两个区域的物料保持相同液位，从而可以对塔釜两个区域液位统一控制。

所述的塔釜中的隔板下部与塔釜底焊接，循环区和采出区底部不连通；隔板上部开孔用于平衡两个区域液位；隔板高度要低于循物料返回口，高于隔板的空间为两个区域共用的气相区域。

塔釜物料采出区的容积应能满足物料停留时间在3min以上。

所述的平衡孔，为圆形或方形，孔的直径或当量直径为100～200mm，孔中心距隔板上沿400～500mm。

通过本发明的设置方法，使得来自上层塔板的物料直接进入热虹吸再沸器循环，自再沸器顶部返回物料闪蒸后的液相，作为塔釜物料采出，这样可以提高循环物料中轻组分的含量，例如在苯萃取精馏体系中，采用本发明设置方法，可以使循环液中的苯含量提高。苯含量的提高在保证循环液气化量的同时，还保了再沸器具有较高的循环推动力和传热推动力，利于热虹吸再沸器的稳定运行。

附图说明

图1为现有技术精馏塔的塔釜结构示意图；

图2为本发明所采用的萃取精馏塔的塔釜结构示意图；

图3为本发明所采用的塔釜隔板示意图。

其中：1塔釜、2隔板、3隔板上开的圆形孔、4循环区、5接收再沸器返回的汽-液混合物液相侧的出料口、6上层塔板物料侧的出料口、7采出区、8再沸器返回口、9上层塔板降液管、10热虹吸再沸器、11再沸器的底部进料口、12再沸器的顶部出料口、13塔釜出料泵、14连接5和13的管道、15连接6和11的管道、16连接8和12的管道。

具体实施方式