CN112007480A - 一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备及方法 - Google Patents
一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112007480A CN112007480A CN202010857601.XA CN202010857601A CN112007480A CN 112007480 A CN112007480 A CN 112007480A CN 202010857601 A CN202010857601 A CN 202010857601A CN 112007480 A CN112007480 A CN 112007480A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- pipe
- washing
- oil
- water dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1418—Recovery of products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1456—Removing acid components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
- B01D53/185—Liquid distributors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
- B01D2252/10—Inorganic absorbents
- B01D2252/103—Water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
- B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
- B01D2257/2045—Hydrochloric acid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
本发明公开了一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备及方法。所述设备包括卧式罐体以及水分散管、油气管、气相出口、分水包、挡板和脱氯油出口;水分散管为一水平直管,其左端为伸至卧式罐体左侧外的水洗水入口,其右端伸入油气管水平段内与油气管水平段同轴重叠设置,其重叠部分形成水分散管重叠段;水分散管重叠段的管壁上从左至右、从无到有设置开孔;水分散管重叠段外壁与油气管水平段内壁之间形成环形洗涤空间。所述方法包括逆流接触洗涤、三相分离、水洗水循环等过程。本发明为后续装置构建稳定的、腐蚀可控的环境,降低后续装置的选材,延长装置的检修周期,未增加装置能耗,带来了较大的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于石油化工领域,涉及油气中腐蚀性氯化物的洗涤脱除,具体地说,涉及一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备及方法。
背景技术
随着原油的劣质化,原油中的硫、氮、氯等腐蚀性杂质含量显著增加,在加工过程中引起的诸多腐蚀问题已成为影响装置长周期安全生产的重要因素。含氯原料油加工过程中水解或受热分解生成的HCl,在低温部位溶于凝结水形成有强腐蚀性的“盐酸”,或在有NH3存在的条件下生成NH4Cl。NH4Cl在冷凝冷却***一方面以固体的氯化铵结盐形式析出,积聚后造成***堵塞;另一方面,由于NH4Cl具有吸湿性,可以从气态流体中吸收水分,造成NH4Cl盐的垢下腐蚀。这类由氯离子引起的氯化铵结盐和盐酸腐蚀,导致设备的氯化铵盐堵塞、穿孔泄漏等失效事故,造成装置降量生产或停工处理,已成为影响炼化企业长周期安全稳定运行的突出问题。加之常减压蒸馏装置往往处于炼厂流程的前端,非计划停工事故有可能导致全流程的停工,造成巨大经济损失,严重影响着企业的经济效益。
目前国内外常见的常压塔顶氯化物腐蚀防护措施主要有注中和剂(胺)、注缓蚀剂、注水以及提高材料等级等措施。注水一方面将气相物流中氯吸收到水中避免氯化铵盐的形成,防止露点腐蚀,另一方面将已形成的氯化铵盐溶解到水中,以免堵塞管路和设备。因此降低***中液相氯离子浓度,避免气相氯化铵结盐,成为控制***腐蚀的关键。
针对常压塔顶油气的处理,现有技术中普遍采用的一般工艺流程是:温度为110~180度的油气引出常压塔顶后,进行注剂(包括注有机胺、缓蚀剂或中和剂)和注水,注剂注水后油气温度降至105~120度,再用换热器对油气进行取热,油气温度降至85~100度后进入回流罐。由于此处存在露点腐蚀,且腐蚀较为严重,往往会设置复线或备用设备以便检修。经过回流罐的分离作用,油相(部分)回流至常压塔或(部分)冷却后出装置,水相循环使用或出装置,气相冷却后进入后续处理。虽然采取了一定工艺防腐措施,但常压塔顶冷却***氯化物腐蚀问题仍然较普遍较严重,防腐措施不能完全消除***的腐蚀,且每年会投入较大药剂费用;加之原油切换频繁、操作不稳定时易出现露点漂移,导致管线、换热器腐蚀严重,造成检维修费用高,且常压装置位于整个炼油装置的前端,一旦停工有可能导致整个炼厂的停工,损失非常大。
目前注水往往采用注水喷嘴甚至无喷嘴直接将水注入油气管线或设备,由于注水管径相对油气工艺管线尺寸较小,注入的水无法均匀分散的与油气接触,注水效果得不到保障;对于正在服役的设备管线***,由于采购、运输、存储等原因,炼油企业实际加工原油与设计加工原油往往有较大差别;同时,原油劣质化且加工油品切换较为频繁,工艺操作难以稳定,出现注水量不足、露点位置的前后漂移,使得已设的注水、注剂设施能力不足,原设计的设备管线、工艺防腐措施不能很好适应从而***发生露点腐蚀、NH4Cl盐的垢下腐蚀、冲蚀等,对现有设备、管道带来较大的腐蚀风险。
目前,石油化工领域中降低含氯量的另一种方法是设置脱氯设备。中国专利CN209093016U(一种重整装置稳定塔顶不凝气脱氯设备)公开了一种重整装置稳定塔顶不凝气脱氯设备,塔顶气相通过该脱氯设备,在脱氯剂的作用下塔顶气中的氯离子得到脱除;中国专利CN204918487U(一种烷基化油脱氯设备)公开了一种烷基化油脱氯设备,通过设置两级脱氯罐,在脱氯剂的作用下使烷基化油中的含氯量降低。但是脱氯罐往往压降较大,一方面增加装置能耗,另一方面在常压塔顶这类操作压力较低的***中并不适用。
中国专利CN205379839U(漩涡式脱氯装置)公开了一种快速溶解氯离子并固液分离的一种漩涡式脱氯装置,通过漩涡式冲洗、螺旋搅拌、二次清水冲洗,可快速将泥沙中的氯离子脱除并进行固液分离。该装置主要用于脱除固相中的氯离子,与脱除气相占大多数的介质中氯离子的技术不相同,并且装置中存在转动部件,增加了装置能耗,易出现故障。
综上所述,原油的劣质化、工艺操作的波动造成常压塔顶腐蚀情况愈加严重,且常减压装置往往是炼油企业前端的加工流程,停工可能造成全厂的停工。加之各炼油企业对检修周期越来越长的要求,对稳定的、腐蚀可控的常压塔顶操作***的需求更加迫切,因此,急需开发一种适用于常压塔顶这类低压***中更有效降低油气中氯腐蚀的设备及方法,为后续操作建立稳定可控的腐蚀环境。
发明内容
为了解决现有常压塔顶氯化物腐蚀风险大、腐蚀不可控的问题,本发明提供了一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备及方法。
本发明提供的常压塔顶油气洗涤脱氯设备包括卧式罐体以及沿卧式罐体轴线从左至右依次设置的水分散管、油气管、气相出口、分水包、挡板和脱氯油出口;水分散管和油气管均设于卧式罐体内,油气管为90度弯管,其竖直段上端为伸至卧式罐体顶部外的油气入口;水分散管为一水平直管,其左端为伸至卧式罐体左侧外的水洗水入口,其右端伸入油气管水平段内与油气管水平段同轴重叠设置,其重叠部分形成水分散管重叠段;水分散管重叠段的管壁上从左至右、从无到有设置开孔;水分散管重叠段外壁与油气管水平段内壁之间形成环形洗涤空间;气相出口设于卧式罐体顶部,分水包设于卧式罐体底部外侧,分水包底部设有含氯水出口,挡板设于分水包下游的卧式罐体底部。
为了有更好的混合效果,水分散管右端设有端盖,端盖呈圆锥面、球面或椭球面,端盖沿中心向外呈同心圆状开有1~8排端盖孔,端盖孔为圆孔,直径为1~50mm。圆锥面端盖锥形夹角θ为110度~160度,优选为120度~150度,为减少流动阻力,圆锥面端盖与水分散管相连部分可做成圆角过渡,圆角R为5~100mm,优选为20~50mm。
所述水分散管重叠段的长度为2~10倍水分散管直径,优选为4~8倍水分散管直径。水分散管重叠段管壁上的开孔为条缝或圆孔、或二者的结合,所述圆孔直径为1~30mm;条缝宽度为1~5mm,长度为10~30mm。
为了进一步降低压降、合理分布水分散管上的油气流量,所述水分散管重叠段从左至右可分为开孔率逐步升高、开孔尺度逐步增大的不同区段;最左侧区段为开孔率为零的区段,该区段长度为0.5~5倍水分散管直径,优选为1~3倍水分散管直径;中间区段为开孔率较小、开孔尺度也较小的区段,其开孔率和开孔尺度均大于最左侧区段;最右侧区段为开孔率较大、开孔尺度也较大的区段,其开孔率和开孔尺度均大于中间区段;总体而言,距离水洗水入口越远,开孔率越大,开孔尺度越大。这样的结果是,可减小流体在水分散管中的压力降,同时大部分的水洗水从水分散管末端进入油气管,洗涤时间长,保证洗涤效果;小部分的水洗水从水分散管中部进入油气管,由于开孔尺度小,离开分散管的速度大,湍流程度大,有助于油气和水洗水的传质,加速油气中的腐蚀性氯离子溶解到水中,同时重叠段左侧不开孔确保了所有油气均与水洗水有足够的接触时间。
作为更一步的优选方案,水分散管重叠段管壁上的开孔沿管壁周向均匀分布,均匀分布的开孔右侧的管壁外侧焊接有钢柱。钢柱也可为圆形、方形或其它任何形状,从减少流动阻力和便于制造的角度考虑,宜为圆形钢柱。钢柱沿管壁周向均布并与开孔交错排列,若为圆形钢柱,直径为1~30mm,钢柱高度小于油气管半径与水分散管半径的差值,焊接钢柱的作用是:1、起支撑作用,可有效防止此处流体振动对水分散管带来的冲击;2、起扰流作用,油气只能绕过钢柱与从水分散管开孔处喷出的水洗水接触,一方面加强此处的湍流程度,增加油气速度,二是强制水洗水与油气的接触,起到强化传质的作用。
所述水分散管重叠段管壁上的开孔可以垂直于管壁,也可以与管壁成一定夹角,可为30~90度,为进一步强化逆流传质效果,夹角优选为35~60度。
所述油气管水平段与水分散管重叠段同轴线,油气管水平段直径为水分散管重叠段直径的1.1~10倍,优选为1.5~8倍。
油气自油气入口进入,与从水分散管重叠段喷出的水洗水进行逆流接触,在油气管与水分散管重叠段之间的环形空间内,水洗水与油气充分接触,湍流程度高,水洗水和油气在油气管内充分混合后自油气管出口进入卧式罐体内。在本发明的洗涤脱氯设备中,水分散管和油气管主要起混合洗涤作用,它们共同组成洗涤元件对含氯油气中的氯进行处理,使油气中的氯充分溶解于水洗水中,油气的腐蚀性得到降低。
为了更好的进行液液分离,使水洗水和脱氯油分离更为彻底,在分水包上游靠近分水包的卧式罐体底部设有液液分离元件,所述液液分离元件可以为丝网聚结器,丝网由规格为0.1~2mm丝径钢丝组成,丝网厚度50~500mm,丝网聚结器具有比表面积数值大、大通量、小压降、效率高的工艺特点,油相、水相在聚结器中的孔隙内,小液滴逐渐聚结成较大的液滴,最终形成相界面分界明显的、连续的油相和水相,由于油相密度比水相密度小,在重力的作用下,水相积聚于液相下部,流入到卧式罐体上的分水包内,通过分水包上的含氯水出口流出设备;油相积聚于液相上部,当油相积攒到一定高度后可越过卧式罐体内部的挡板后,从卧式罐体上的脱氯油出口流出设备。
作为进一步改进方案,为了更好的除去气相中夹带的雾沫状液体,气相出口前设置有脱液器,脱液器由两端敞口的圆形或方形金属槽体内充填丝网构成。
本发明的脱氯设备工作过程为:水洗水和含氯油气分别经水洗水入口和油气入口进入水分散管重叠段与油气管水平段形成的环形空间内,经逆流接触充分洗涤,油气中的腐蚀性氯离子溶解到水洗水中,自油气管水平段出口进入卧式罐体内,在重力的作用下,积聚于卧式罐体下部的液相分为水相在下油相在上的连续水相和连续油相,经过液液分离元件的进一步分离,使水相和油相分离的更彻底,水相经含氯水出口离开洗涤脱氯设备,油相经挡板溢流后从脱氯油出口离开洗涤脱氯设备,分离出的气相则从气相出口离开洗涤脱氯设备。本发明还提供了一种使用本发明的洗涤脱氯设备对常压塔顶油气洗涤脱氯方法。
本发明提供的常压塔顶油气洗涤脱氯方法包括如下步骤:
1)由常压塔顶引出的压力为0.05~0.15Mpa、温度为110~180℃的含氯油气,自油气入口进入洗涤脱氯设备;压力为0.03~0.2MPa、温度为5~80℃的水洗水自水洗水入口进入洗涤脱氯设备;
2)在洗涤脱氯设备内,含氯油气和水洗水在水分散管重叠段与油气管水平段共同形成的环形洗涤空间内逆流接触,充分混合洗涤,含氯油气中的氯离子充分溶解到水洗水中;
3)充分混合后的油气和水洗水在洗涤脱氯设备内进行三相分离,分离出脱除了氯离子的脱氯油和脱氯油气以及溶解了氯离子的水洗水,即含氯水;
4)将分离出的脱氯油和脱氯油气分别进行换热,经换热后,脱氯油和脱氯油气的温度由90~120℃降至40~105℃,然后分别进入后续装置和设备进行进一步处理;当然也可将换热降温后的脱氯油分为两部分,一部分返回常压塔循环使用,另一部分进入后续装置和设备进行进一步处理;或者将换热降温后的脱氯油全部返回常压塔进行循环。
对于分离出的含氯水,根据实际工况可以采用不同的方式处理:
方式一:将分离出的含氯水经冷却降温至30~80℃后与补充的循环水一起作为水洗水返回水洗水入口循环使用;
方式二:将分离出的含氯水分为两部分,一部分与补充的循环水一起作为水洗水返回水洗水入口循环使用,同时,另一部分引出洗涤脱氯设备;
方式三:将分离出的含氯水全部引出洗涤脱氯设备,水洗水全部由补充的循环水提供。
所述补充的循环水的量一般占循环水总量的65%~100%,补充的循环水可以为净化水、除盐水等,补充的循环水也可根据需要添加有机胺等中和注剂,温度一般为5~80℃,压力一般为0.03~0.2MPa。在方案一和方案二中,补充的循环水的量一般大于循环水总量的65%,但小于循环水总量。之所以要补充循环水,主要是因为注入的水洗水由于受热蒸发,液态水量会减少、液态水中氯离子含量会升高,通过补充循环水以保证环形洗涤空间内的液态水量,以及循环水中氯离子含量不至于过高,环形洗涤空间内应至少保持10~30%的液态水量。为了保证循环水中氯离子含量不至于过高,可采取含氯水间歇/间断出装置,亦可采取含氯水少量持续出装置的方法,也可以含氯水全部出装置,循环水全部由补充水提供。
循环使用的含氯水由泵送入冷却器进行冷却,冷却后的温度为30~80℃,冷却器可以为空冷器、水冷器等,也可用来加热原油等待加热物料,以回收热量,节约能量。
初始使用的水洗水可以选用净化水、除盐水等,水洗水温度一般为5~80℃,压力一般为0.03~0.2MPa。
本发明的脱氯方法与现有技术中普遍采用的常压塔顶油气处理一般工艺流程的不同之处在于,温度为110~180度的常压塔顶油气引出常压塔后,取消注剂与注水,进入洗涤脱氯设备,通过内部高效逆流洗涤元件,将油气中腐蚀性的氯化物溶解在水洗水中,使油气、油的腐蚀性大大降低,并将油气、油和含氯水进行三相分离,净化后的油气、油温度降至90~120度,再进行取热,油气、油温度降至40~105度,取热后油气、油进入后续装置和设备进行进一步处理。含氯水通过冷却器冷却后循环使用,或将部分含氯水外排出装置。增设洗涤脱氯设备为后续装置构建稳定的、腐蚀可控的环境,降低后续装置的选材,延长装置的检修周期,未增加装置能耗,带来较大的经济和社会效益。
为进一步对比油气引出常压塔后采用洗涤脱氯设备的经济性,对注剂和洗涤脱氯设备两种方案进行投资对比。注剂方案主要花费为每年发生的药剂费(含缓蚀剂、有机胺等)和运行费(含注剂、注水),洗涤脱氯设备方案主要花费为设备建设费用(含脱氯设备、水泵、冷却器等)和运行费用。其中运行费每年都发生,建设费用为一次性投入。
以1000万吨/年常减压装置为例,洗涤脱氯设备方案半年至一年即可收回设备建设投资,第二年起每年可节约300万~400万元。洗涤脱氯设备方案有很好的经济性,且装置的可靠性增加,腐蚀的风险大幅降低,对整个炼厂的长周期运转有很大帮助。
本发明具有以下有益效果:
1)通过对含氯及盐的油气进行洗涤分离,将油气中的氯及氯化物溶解到水洗水中,油气中的氯及氯化物含量大大降低,油气的腐蚀性减弱,为后续***建立稳定的、腐蚀可控的环境,后续设备、管道材质选择等级较低材料即可满足使用要求。在检修周期越来越长的趋势下,稳定可控的腐蚀环境有助于装置的长周期运行,具有很好的经济效益。
2)取消注剂***和注剂费用,且运行费用增加不多,增设洗涤脱氯设备在经济性方面有优势;油气、油携带热量及时回收,未增加装置的能耗水平。
3)增加***安全性和可靠性后,可取消相关旁路、复线和备用设备。旁路、复线和备用设备由于正常情况不使用,但可能长期存有腐蚀性介质,且巡检人员关注较少,反而容易出问题。洗涤脱氯设备的设置一方面可取消相关旁路、复线和备用设备,降低装置的整体建设费用,另一方面也可消除旁路、复线和备用设备的破坏风险,以提高***的安全性。
4)水洗水即时分离,不增加后续设备、管道负荷,减小后续设备、管道发生腐蚀的风险和范围。
5)对油气的分散、洗涤、油相与水相的分离在同一设备中完成,降低装置投资和占地,所有元件均为静态设施,故障少,设备压降小,能耗低,适用于常压塔顶等压力较低的***。
附图说明
图1是本发明的洗涤脱氯设备的结构示意图;
图2是本发明中端盖为圆锥面时的结构示意图;
图3是本发明中端盖展开图的一种结构示意图;
图4是本发明中水分散管重叠段开孔为圆孔时的展开图结构示意图;
图5是本发明中水分散管重叠段开孔为圆孔与条缝组合时的展开图结构示意图;
图6是本发明中水分散管重叠段开孔为条缝时的展开图结构示意图;
图7是本发明中水分散管开孔与管壁成一定角度的结构示意图;
图8是本发明的洗涤脱氯方法的工艺流程示意图。
图中:1-卧式罐体,2-水入口,3-水分散管,4-油气管,5-油气入口,6-气相出口,7-脱液器,8-液液分离元件,9-分水包,10-含氯水出口,11-挡板,12-液位仪,13-脱氯油出口,14-端盖,15-端盖孔,16-圆孔,17-条缝,18-圆形钢柱,19-常压塔,20-洗涤脱氯设备,21-控制阀,22-水泵,23-冷却器,24-脱氯油换热器,25-脱氯油气换热器,26-含氯油气,27-脱氯油气,28-脱氯油,29-含氯水,30-补充的循环水,31-水洗水,32-油泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1是本发明的洗涤脱氯设备的结构示意图,本发明的洗涤脱氯设备包括卧式罐体1以及沿卧式罐体轴线从左至右依次设置的水洗水入口2、水分散管3、油气管4、油气入口5、气相出口6、脱液器7、液液分离元件8、分水包9、含氯水出口10、挡板11、液位仪12和脱氯油出口13。油气管4和水分散管3均设于卧式罐体1内,油气管4为90度弯管,其竖直段上端为伸至卧式罐体顶部外的油气入口5;水分散管3为一水平直管,其左端为伸至卧式罐体左侧外的水洗水入口2,其右端伸入油气管水平段内与油气管水平段同轴重叠设置,其重叠部分形成水分散管重叠段;水分散管重叠段的管壁上从左至右、从无到有设置开孔,水分散管重叠段外壁与油气管水平段内壁之间形成环形洗涤空间;气相出口6设于卧式罐体1顶部,分水包9设于卧式罐体底部外侧,分水包9底部设有含氯水出口10,挡板11设于分水包下游的卧式罐体底部。气相出口6前设置有脱液器7。在分水包9上游靠近分水包的卧式罐体底部设有液液分离元件8。
所述的洗涤脱氯设备工作时:水洗水和含氯油气分别经水洗水入口2和油气入口5进入水分散管3重叠段与油气管4水平段共同形成的环形洗涤空间内,经逆流接触充分洗涤,油气中的腐蚀性氯离子溶解到水洗水中,自油气管水平段出口进入卧式罐体1内,在重力的作用下,积聚于卧式罐体下部的液相分为水相在下油相在上的连续水相和连续油相,经过液液分离元件8的进一步分离,使水相和油相分离的更彻底,水相经含氯水出口10离开洗涤脱氯设备,油相经挡板11溢流后从脱氯油出口13离开洗涤脱氯设备,分离出的气相则从气相出口6离开洗涤脱氯设备。
图2是本发明中端盖为圆锥面时的结构示意图,圆锥面端盖14锥形夹角θ为110度~160度,优选为120度~150度;圆角R为5~100mm,优选为20~50mm。
图3是本发明中端盖展开图的一种结构示意图,端盖沿中心向外呈同心圆状开有1~8排端盖孔15,端盖孔为圆孔,直径为1~50mm,从端盖中心向外端盖孔直径可以相同,也可以不同。
图4是本发明中水分散管重叠段开孔为圆孔时的展开图结构示意图,从左至右,圆孔16从无到有,开孔率逐渐提高,圆孔直径逐渐增大。
图5是本发明中水分散管重叠段开孔为圆孔与条缝组合时的展开图结构示意图,从左至右,圆孔16从无到有,开孔率逐渐提高,圆孔直径逐渐增大,最右侧为条缝17。
图6是本发明中水分散管重叠段开孔为条缝时的展开图结构示意图,从左至右,条缝17从无到有,开孔率逐渐提高,条缝的宽度和长度逐渐增大。在条缝右侧的管壁外侧焊接有圆形钢柱18,圆形钢柱18沿周向均布并与条缝17交错排列,圆形钢柱高度小于油气管半径与水分散管半径的差值。
图7是本发明中水分散管开孔与管壁成一定角度的结构示意图,开孔可以垂直于管壁,也可以与管壁成一定夹角,可为30~90度,夹角优选为35~60度。
图8是本发明的洗涤脱氯方法的工艺流程示意图,从常压塔19塔顶引出的含氯油气26经水洗水入口进入洗涤脱氯设备20与经水洗水入口进入的水洗水31在洗涤脱氯设备20内进行逆流接触,经水分散管和油气管组成的洗涤元件的充分混合洗涤,含氯油气中的氯融入水洗水中;脱除了氯的油气和溶入了氯的水洗水经分离元件的进一步分离,分离出脱氯油气27、脱氯油28和含氯水29,脱氯油气27经脱氯油气换热器25换热后进入后续装置和设备进行进一步处理;脱氯油28经泵32加压后经脱氯油换热器24换热后进入后续装置和设备进行进一步处理;当然脱氯油28也可部分或全部返回常压塔进行循环。含氯水29根据工况不同,可以采用不同的处理方式:一种是含氯水29全部经泵22加压后,再经冷却器23冷却降温后与补充的循环水30混合后一起作为水洗水31返回水洗水入口循环使用;第二种是含氯水29经水泵22加压,再经冷却器23冷却降温后分为两部分,一部分经与补充的循环水30混合后一起作为水洗水31返回水洗水入口循环使用,同时,另一部分经控制阀21引出洗涤脱氯设备;当然,也可将含氯水先分为两部分,一部分直接引出洗涤脱氯设备,另一部分经加压降温后与补充的循环水混合后一起作为水洗水返回水洗水入口循环使用。第三种是含氯水29全部经控制阀21引出洗涤脱氯设备,水洗水31全部由补充的循环水30提供。
Claims (21)
1.一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备,其特征在于:包括卧式罐体以及沿卧式罐体轴线从左至右依次设置的水分散管、油气管、气相出口、分水包、挡板和脱氯油出口;水分散管和油气管均设于卧式罐体内,油气管为90度弯管,其竖直段上端为伸至卧式罐体顶部外的油气入口;水分散管为一水平直管,其左端为伸至卧式罐体左侧外的水洗水入口,其右端伸入油气管水平段内与油气管水平段同轴重叠设置,其重叠部分形成水分散管重叠段;水分散管重叠段的管壁上从左至右、从无到有设置开孔;水分散管重叠段外壁与油气管水平段内壁之间形成环形洗涤空间;气相出口设于卧式罐体顶部,分水包设于卧式罐体底部外侧,分水包底部设有含氯水出口,挡板设于分水包下游的卧式罐体底部。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述水分散管右端设有端盖,端盖呈圆锥面、球面或椭球面,端盖沿中心向外呈同心圆状开有端盖孔。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于:所述端盖孔为圆孔,直径为1~50mm。
4.根据权利要求2所述的设备,其特征在于:所述端盖呈圆锥面,圆锥面端盖锥形夹角θ为110度~160度。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述水分散管重叠段的长度为2~10倍水分散管直径。
6.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述水分散管重叠段管壁上的开孔为条缝或圆孔、或二者的结合。
7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述水分散管重叠段从左至右分为开孔率逐步升高、开孔尺度逐步增大的不同区段。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于:所述的不同区段包括开孔率为零的最左侧区段、开孔率和开孔尺度均大于最左侧区段的中间区段以及开孔率和开孔尺度均大于中间区段的最右侧区段。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于:所述的最左侧区段长度为0.5~5倍水分散管直径。
10.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述水分散管重叠段管壁上的开孔沿管壁周向均匀分布,均匀分布的开孔右侧的管壁外侧焊接有钢柱,钢柱沿管壁周向均布并与开孔交错排列。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于:所述钢柱高度小于油气管半径与水分散管半径的差值。
12.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述水分散管重叠段管壁上的开孔垂直于管壁,或者与管壁成一定夹角。
13.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述油气管水平段直径为水分散管重叠段直径的1.1~10倍。
14.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述分水包上游靠近分水包的卧式罐体底部设有液液分离元件。
15.根据权利要求14所述的设备,其特征在于:所述液液分离元件为丝网聚结器,丝网由规格为0.1~2mm丝径钢丝组成,丝网厚度50~500mm。
16.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述气相出口前设置有脱液器,脱液器由两端敞口的圆形或方形金属槽体内充填丝网构成。
17.一种常压塔顶油气洗涤脱氯方法,其特征在于包括如下步骤:
1)由常压塔顶引出的压力为0.05~0.15Mpa、温度为110~180℃的含氯油气,自油气入口进入洗涤脱氯设备;压力为0.03~0.2MPa、温度为5~80℃的水洗水自水洗水入口进入洗涤脱氯设备;
2)在洗涤脱氯设备内,含氯油气和水洗水在水分散管重叠段与水洗管水平段共同形成的环形洗涤空间内逆流接触,充分混合洗涤,含氯油气中的氯离子充分溶解到水洗水中;
3)充分混合后的油气和水洗水在洗涤脱氯设备内进行三相分离,分离出脱除了氯离子的脱氯油和脱氯油气以及溶解了氯离子的水洗水,即含氯水;
4)将分离出的脱氯油和脱氯油气分别进行换热,经换热后,脱氯油和脱氯油气的温度由90~120℃降至40~105℃,然后分别进入后续装置和设备进行进一步处理;或者将换热降温后的脱氯油分为两部分,一部分返回常压塔循环使用,另一部分进入后续装置和设备进行进一步处理;或者将换热降温后的脱氯油全部返回常压塔进行循环。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于:将所述分离出的含氯水经冷却降温至30~80℃后与补充的循环水一起作为水洗水返回水洗水入口循环使用。
19.根据权利要求17所述的方法,其特征在于:将所述分离出的含氯水分为两部分,一部分与补充的循环水一起作为水洗水返回水洗水入口循环使用,同时,另一部分引出洗涤脱氯设备。
20.根据权利要求17所述的方法,其特征在于:将所述分离出的含氯水全部引出洗涤脱氯设备,水洗水全部由补充的循环水提供。
21.根据权利要求18或19所述的方法,其特征在于:所述补充的循环水的量大于循环水总量的65%,小于循环水总量。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010857601.XA CN112007480B (zh) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | 一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010857601.XA CN112007480B (zh) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | 一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112007480A true CN112007480A (zh) | 2020-12-01 |
CN112007480B CN112007480B (zh) | 2022-07-15 |
Family
ID=73505661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010857601.XA Active CN112007480B (zh) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | 一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112007480B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102218232A (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 油水分离方法 |
KR20130023686A (ko) * | 2011-08-29 | 2013-03-08 | 현대제철 주식회사 | 코크스오븐용 배출가스 처리장치 |
CN202909611U (zh) * | 2012-10-25 | 2013-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种套筒式油气吸收塔 |
CN203852869U (zh) * | 2014-04-18 | 2014-10-01 | 中石化江汉石油工程设计有限公司 | 高效的原油三相分离器 |
CN104629794A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-05-20 | 华东理工大学 | 一种耦合油气洗涤的油水初步分离方法及装置 |
CN104667579A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-03 | 华东理工大学 | 一种强化冷低压分离器中油水分离及耦合除盐功能的方法及装置 |
CN107129825A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-05 | 江苏金门能源装备有限公司 | 一种带有三相分离器的油气回收与排放控制***及其运行方法 |
CN207064043U (zh) * | 2017-06-19 | 2018-03-02 | 兰州交通大学 | 一种内燃机车尾气洗涤箱 |
CN207187191U (zh) * | 2017-08-17 | 2018-04-06 | 南京蓝胜环保科技有限公司 | 气、液和油三相分离装置 |
CN110201481A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-09-06 | 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 | 一种等离子体飞灰熔融尾气净化回收利用工艺 |
-
2020
- 2020-08-24 CN CN202010857601.XA patent/CN112007480B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102218232A (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 油水分离方法 |
KR20130023686A (ko) * | 2011-08-29 | 2013-03-08 | 현대제철 주식회사 | 코크스오븐용 배출가스 처리장치 |
CN202909611U (zh) * | 2012-10-25 | 2013-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种套筒式油气吸收塔 |
CN203852869U (zh) * | 2014-04-18 | 2014-10-01 | 中石化江汉石油工程设计有限公司 | 高效的原油三相分离器 |
CN104629794A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-05-20 | 华东理工大学 | 一种耦合油气洗涤的油水初步分离方法及装置 |
CN104667579A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-03 | 华东理工大学 | 一种强化冷低压分离器中油水分离及耦合除盐功能的方法及装置 |
CN107129825A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-05 | 江苏金门能源装备有限公司 | 一种带有三相分离器的油气回收与排放控制***及其运行方法 |
CN207064043U (zh) * | 2017-06-19 | 2018-03-02 | 兰州交通大学 | 一种内燃机车尾气洗涤箱 |
CN207187191U (zh) * | 2017-08-17 | 2018-04-06 | 南京蓝胜环保科技有限公司 | 气、液和油三相分离装置 |
CN110201481A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-09-06 | 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 | 一种等离子体飞灰熔融尾气净化回收利用工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112007480B (zh) | 2022-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101848697B1 (ko) | 상압 탑 오일가스 열교환 장치 및 열교환 방법 | |
NZ208754A (en) | Recovering exothermic heat from sulphuric acid process | |
CN112007478B (zh) | 一种常压塔顶油气洗涤脱氯***及方法 | |
CN112007480B (zh) | 一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备及方法 | |
CN109666508B (zh) | 一种提升加氢装置经济运转周期的改造方法 | |
CN213388519U (zh) | 一种常压塔顶油气洗涤脱氯设备 | |
CN101696359A (zh) | 一种利用吸收法深度脱苯制备正己烷溶剂油的方法 | |
CN213375862U (zh) | 一种洗涤脱氯设备 | |
CN101564624A (zh) | 气体脱硫化氢的旋流强化方法及装置 | |
CN112007479B (zh) | 一种常压塔顶油气洗涤脱氯装置及方法 | |
CN213375861U (zh) | 一种洗涤脱氯*** | |
CN211963647U (zh) | 一种油气洗涤脱氯装置 | |
CN213610604U (zh) | 一种洗涤脱氯装置 | |
CN209423123U (zh) | 一种lng脱酸工艺中的富胺液过滤*** | |
CN112007476A (zh) | 一种常压塔顶油气洗涤脱氯方法 | |
EP4043790A1 (en) | Apparatus and method for rapid cooling of high temperature gas | |
CN112337183A (zh) | 一种用于炼化企业的多功能防腐撬装装置及应用方法 | |
Namazi et al. | Amine corrosion in gas sweetening plant: causes and minimization on real case study | |
CN202490608U (zh) | 一种二甲基硫醚氧化反应的安全生产装置 | |
CN110218580A (zh) | 一种加氢反应流出物脱氯的方法 | |
Elhady | Operating experiences of DEG and MEG for hydrate and dew point control in gas production offshore Mediterranean | |
CN105505464A (zh) | 一种纤维液膜接触器胺洗脱硫的装置及胺洗脱硫方法 | |
CN203549396U (zh) | 一种脱硫脱硝活性焦再生气体降温装置 | |
CN220589496U (zh) | 一种氨合成闪蒸气回收装置 | |
CN216137011U (zh) | 一种防止富氩尾气腐蚀管路的氩气处理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |