[发明专利]一种精馏装置用高效再沸器及其工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种精馏装置用高效再沸器及其工艺，具体的说，涉及一种立式壳程高效再沸器及与之相连的精馏塔和冷凝器, 精馏塔可以是板式精馏塔、填料精馏塔、超重力精馏塔等。

背景技术

精馏塔是气液传热、传质过程的常用设备。再沸器安装在精馏塔的底部，为精馏塔精馏段、提馏段及塔板气液两相传质提供所需的能量。传统的立式直管热虹吸式再沸器，采用管内沸腾的形式，受到操作工艺及加工的限制，设计的单台换热量受限，通常须采用多台并联的方式满足工艺，增加了操作的不稳定性及成本；卧式直管热虹吸式再沸器，采用壳程再沸，体积大、占用空间大；能耗高，生产效率低；管程介质不能完全排空；单位面积的传热效率低，再沸器对热能的利用率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种精馏装置用高效再沸器及其工艺，其结构紧凑、占用空间小；换热效率高，对热能利用率高，运行成本省；抗生产波动能力大大提高，利于精馏塔开工及正常运行时的稳定操作，不受操作工艺及加工条件的限制。有效提高了生产效率，管程介质可以完全排空。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种精馏装置用高效再沸器，所述再沸器设置于精馏塔的塔底且再沸器连通精馏塔，所述再沸器采用螺旋缠绕管式热交换器。

一种优化方案，所述螺旋缠绕管式热交换器立式安装于精馏塔的塔底。

进一步地，所述螺旋缠绕管式热交换器包括管束，所述管束结构为反向螺旋缠绕结构。

进一步地，所述螺旋缠绕管式热交换器的管长是螺旋缠绕管式热交换器自身筒体长度的3-4倍。

进一步地，所述精馏塔的顶部连通冷凝器的入口，冷凝器的出口通过回流管线连通精馏塔的塔釜上部，所述冷凝器的出口还连通塔顶产品出口管线。

进一步地，所述螺旋缠绕管式热交换器包括壳程入口和壳程出口，壳程入口和壳程出口位于螺旋缠绕管式热交换器的同侧设置；所述壳程入口位于螺旋缠绕管式热交换器的下部，所述壳程入口通过循环管线连通精馏塔的塔釜底部出口，壳程出口位于螺旋缠绕管式热交换器的上部，所述壳程出口通过返塔管线连通精馏塔的塔釜下部入口。

进一步地，所述精馏塔的塔釜底部出口连通塔底产品出口管线。

进一步地，所述螺旋缠绕管式热交换器的顶部连通有热源介质入口管线，所述螺旋缠绕管式热交换器的底部连通有热源介质出口管线。

进一步地，所述螺旋缠绕管式热交换器的底部设置有排净口，所述螺旋缠绕管式热交换器的顶部设置有排空口。

本发明还提供一种精馏装置用高效再沸器的再沸工艺，包括以下步骤：

（1）、原料经原料进料管线送入精馏塔的进料塔板，在进料塔板上与自精馏塔上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中；

（2）、连续的从精馏塔的塔釜或再沸器中取出部分液体作为塔底产品；

（3）、再沸器中部分液体汽化，产生上升蒸汽并依次通过各层塔板，所述最后进入冷凝器被全部冷凝，一部分冷凝液返回精馏塔的塔顶作为回流液，其余作为塔顶产品。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明公开了一种高效的缠绕管式热交换器作为精馏塔塔底再沸器，通过优化设计内部结构及迭代计算不同的相对安装位置对应的循环推动力与阻力之间的关系，即根据精馏塔设计循环管线、塔内操作液位及返塔管线的高度，确定热交换器可以安装的空间，在此空间范围内，反复调整热交换器内部结构参数，迭代计算循环推动力与总压力损失，最终给定热交换器的结构及安装相对高度。这种高效缠绕管式热交换器解决了传统直管式热虹吸再沸器体大,体积约为直管式热虹吸再沸器的1/2，能耗高的问题，可以有效的提高生产效率，降低约5%-10%的能耗；同时，热交换器立式安装，管程介质高进低出，可以实现完全排空；单位面积的传热效率得到了极大的提高，达到稳态下换热，提高了再沸器对热能的利用率，相比传统立式直管热虹吸式热交换器可节能5%-10%，同时，抗生产波动能力大大提高，利于精馏塔开工及正常运行时的稳定操作。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明再沸器的结构示意图；

图2是本发明螺旋缠绕管式热交换器的结构示意图；

图3是管束的局部视图；

图中，

1-精馏塔，2-冷凝器，3-再沸器，31-壳程入口，32-管束，33-壳程出口，34-排净口，35-排空口。

具体实施方式