CN203095661U - 汽提喷淋冷却塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种汽提喷淋冷却塔，塔内设有上段高液封固定浮阀汽提段和下段环盘型集散式冷却段，高液封固定浮阀汽提段采用高液位固定浮阀塔盘，环盘型集散式冷却段采用可拆卸环盘型塔板，由上到下依次设有环形分布盘、圆盘受液槽和环形挡板；所述汽提喷淋冷却塔的底端设有塔底液相混合区，该液相混合区的直径大于所述汽提段和冷却段的直径；所述汽提喷淋冷却塔设有多个不同高度的低压蒸汽入口，最下部的低压蒸汽入口连通的低压蒸汽管道直接伸入所述塔底液相混合区内，并在侧下方开有若干个孔。本实用新型在一个塔中实现了汽提脱臭和喷淋降温的双重作用，实现了冷焦水中H2S等酸性气和轻烃的有效脱除，有效减少了对环境和人身的危害。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽提喷淋冷却塔，特别是涉及一种炼油厂延迟焦化过程中净化、循环回用冷焦水用的汽提喷淋冷却塔。
背景技术
延迟焦化是应用最为广泛的一种重质油品通过热转化脱碳生产轻质油品的工艺，是炼油厂深加工的重要手段之一，在我国炼油工业中发挥着重要的作用。
延迟焦化的原料主要是渣油、沥青等重质油，考虑到重质油的碳氢比高，残炭高，非常容易结焦的这一特点，将原料油快速加热到所需的高温(480～510℃)，使重质油热缩合反应尽快地转移到加热炉下游的焦炭塔中进行，故称为延迟焦化。反应油气从焦炭塔顶部引出进入分馏塔，生成的焦炭留在焦炭塔中，当焦炭塔生焦到一定时间后，就切换到另一个焦炭塔中继续焦化，原先的焦炭塔则进行吹汽、冷焦和切焦作业。切焦采用水力除焦设备先在焦层中央打一个导向孔，然后用切焦钻头利用高压水的总打击力，从上往下把焦炭打下来，并由底部与水一起排至焦池。由焦炭塔上部出来的油气，在分馏塔中分出焦化富气、汽油、柴油、蜡油等产品。
由于重质油富含硫、氮和重金属，经过延迟焦化后，大部分的硫、氮和重金属集中于石油焦中。焦炭在冷却、切焦过程中产生大量含油含酸的冷焦、切焦污水，严重污染周边大气环境，并对装置操作人员的身体健康构成危害。在原油重质化和劣质化及当前环保要求日益严格的背景下，处理并有效循环回用冷/切焦水，越来越成为焦化装置的突出问题。
20世纪90年代以前，国内冷焦水处理流程主要为敞开式工艺。在处理过程中热污水挥发出大量有害物质扩散到大气中，造成环境污染和人身危害，目前已经无法达到环保要求。20世纪90年代以后，冷焦水处理工艺多采用密闭式工艺，即将敞开式工艺中敞开的隔油池改为热污水罐，凉水塔冷却器改为空冷器，从而实现密闭处理，同时采用旋流分离技术实现油水分离，减少了对环境的污染，但是该冷焦水循环处理流程仍然主要存在以下问题和缺点：（1）流程复杂，操作繁琐，存在操作安全隐患；（2）占地大，投资高；（3）焦粉和污油易堵塞冷焦水过滤器、离心分离器，甚至可能堵塞空冷器等设备及其管道；（4）冷焦热水罐清理频次较多，费用较高。（5）离心分离器、自动反冲洗过滤器等设备操作稳定性较差，容易发生故障失效。（6）耗电大，能耗高。（7）冷焦水空冷器的使用率低。
国外普遍采用焦炭塔冷焦水直接放水去焦池的流程，不设冷却和除油设施，冷焦水经焦池和沉淀池的过滤、隔油、沉淀后循环利用。此敞开式处理的流程具有流程简单、操作方便、节省投资的优点，但是要求加热炉出口温度高，从而降低焦炭的挥发份，减少环境污染，而且高压水泵压力要高，并且因放水温度较高，对环境有一定污染。
本实用新型涉及的一种汽提喷淋冷却塔，可用在冷焦水直接放水去焦池的敞开式处理工艺中，经本汽提喷淋冷却塔二级汽提和喷淋冷却，有效脱除冷焦水中的轻烃及H2S等酸性气体，并降低冷焦水的水温，实现净化冷焦水的有效循环回用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种在一个塔中同时实现汽提和冷却功能的汽提喷淋冷却塔。
为达上述目的，本实用新型一种汽提喷淋冷却塔，塔内设有上段高液封固定浮阀汽提段和下段环盘型集散式冷却段，所述高液封固定浮阀汽提段采用高液位固定浮阀塔盘，所述环盘型集散式冷却段采用可拆卸环盘型塔板，由上到下依次设有环形分布盘、圆盘受液槽和环形挡板；所述汽提喷淋冷却塔的底端设有塔底液相混合区，该液相混合区的直径大于所述汽提段和冷却段的直径；所述汽提喷淋冷却塔设有多个不同高度的低压蒸汽入口，最下部的低压蒸汽入口连通的低压蒸汽管道直接伸入所述塔底液相混合区内，并在伸入液相中的蒸汽管线侧下方开有若干个孔。
本实用新型的汽提喷淋冷却塔，其中优选所述固定浮阀塔盘为4-8层，塔盘间距为600-1000mm，溢流堰高度为150-500mm；所述可拆卸环盘型塔板为3-4层。
本实用新型的汽提喷淋冷却塔，还设有多个不同高度的低温冷焦水入口，其中一个低温冷焦水入口设置在最下层塔板上，用于控制塔底液相的温度。
本实用新型与现有技术不同之处在于，本实用新型汽提喷淋冷却塔在一个塔中实现了汽提脱臭和喷淋降温的双重作用。通过塔内使用高液位固定浮阀塔盘、环形分布盘、圆盘受液槽和环形挡板，以及一次或二次低压蒸汽汽提，在冷焦水直接放水去焦池的敞开式处理工艺中，实现了冷焦水中H2S等酸性气和轻烃的有效脱除，有效减少了对环境和人身的危害，并降低冷焦水的水温，实现冷焦水的有效循环回用。
通过设置低压蒸汽直接与汽提喷淋冷却塔的塔底液相混合，可防止寒冷地区或气温较低时出现塔底含焦粉污水凝结的可能，并可降低塔底放水腐蚀性和刺激性气味。塔底汽液相混合釜通过扩径，来增加混合釜低温混合水的停留时间，有利于提高加热与蒸发效果。
其中一个低温冷焦水入口设置在最下一层塔板上，该低温冷焦水流量与塔底液相区温度建立温度与流量串级控制，以便于控制塔底冷焦水出口温度在55-75℃的区间内，使汽提喷淋冷却塔塔底出口冷焦水的温度满足工艺要求，实现了冷焦水回用。
下面结合附图对本实用新型汽提喷淋冷却塔的结构作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型汽提喷淋冷却塔的结构示意图。
附图标记说明：22-塔顶气出口；23-高温冷焦水入口；24-低压蒸汽入口Ⅰ；25-低压蒸汽入口Ⅱ；26-冷焦水出口；27-环形挡板；28-低温冷焦水入口Ⅰ；29-圆盘受液槽；30-环形分布盘；31-低温冷焦水入口Ⅱ；32-低压蒸汽入口Ⅲ；33-固定浮阀塔盘；34-降液管；35-塔盘受液槽；36-分配器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
过滤后的冷焦水进入汽提喷淋冷却塔进行汽提脱臭和冷却降低挥发处理，汽提喷淋冷却塔分为上段高液封固定浮阀汽提段和下段环盘型集散式冷却段，在一个塔中同时实现了汽提和冷却工艺。冷焦水经过一次或二次蒸汽汽提，汽提出75-80%的H2S等酸性气和轻烃气体，并通过与返回的低温冷焦水（35-65℃）充分混合降温至55-75℃，大大减少了恶臭气体的挥发和对环境的污染。
如图1所示，固定浮阀塔盘33采用高液位固定浮阀塔盘，其溢流堰高度为150-500mm，可提高气/液相之间汽提传质时间。降液管34与汽提段的塔盘受液槽35及冷却段的圆盘受液槽29之间的间距均大于100mm，可避免被冷焦水中的焦粒堵塞。固定浮阀塔盘33可设置为4-8层，塔盘33板间距设置为600-1000mm，塔盘采用可拆卸固定连接结构。经过过滤后的冷焦水温度较高（80-95℃），从高温冷焦水入口23进入汽提喷淋冷却塔上部，通过上部的分配器36均匀喷淋到塔盘33上。冷焦水在该高液位固定浮阀塔盘33上与下部上升的汽提蒸汽（该气提蒸汽可以是低压蒸汽）充分接触。经汽提有效去除冷焦水中溶解的有害酸性气，把H2S等酸性气体和轻烃气体从塔顶气出口22排至放空塔顶空冷器。
低压汽提蒸汽通过低压蒸汽入口Ⅲ32和低压蒸汽入口Ⅰ24进入汽提喷淋冷却塔，低压蒸汽分上下两段进入，可根据实际冷焦水入塔流量大小和塔底排放水水质状况，采用一级或二级汽提，实现蒸汽和冷焦水的充分接触，从而有效的汽提出冷焦水中的H2S等酸性气和轻烃气体（可汽提出75-80%）。
自低压蒸汽入口Ⅲ32进入的低压蒸汽与塔顶可建立温度与流量串级控制（现有控制方法），以便于控制塔顶气体出口温度在100-120℃的区间内。与低压蒸汽入口Ⅱ25连通的低压蒸汽管道直接伸入塔底液相混合区，并在伸入液体中环形蒸汽管线侧下方开若干孔。根据塔釜水温和塔底放水情况，可从该入口通入低压蒸汽，有效防止冷焦水凝结和降低塔底放水腐蚀性和刺激性气味。
低温冷焦水（温度为35-65℃）经固定浮阀塔盘33下部低温冷焦水入口Ⅱ31进入3-4层可拆卸环盘型塔板（即环盘型集散式冷却段）。并在最下一层塔板上设置一个备用的低温冷焦水入口Ⅰ28。该低温冷焦水流量与塔底温度建立温度与流量串级控制（现有控制方法），以便于控制塔底冷焦水出口温度在45-65℃的区间内。
在固定浮阀塔盘33下部（即环盘型集散式冷却段，其采用3-4层可拆卸环盘型塔板）依次设置环形分布盘30、圆盘受液槽29和环形挡板27，使进入的低温冷焦水与自固定浮阀塔盘降液管34下来的热冷焦水经扩散式混合得到充分降温。汽提喷淋冷却塔12塔底液相混合区直径较大，通过扩径，增加了塔釜内混合冷焦水的停留时间，有利于提高加热蒸发效果。
经有效汽提冷却后的混合冷焦水从冷焦水出口26排至焦池或/和沉淀池，在排出管线上设置塔底液位与流量串级控制（现有控制方法），以便将塔底液位维持在一定高度，从而实现安全平稳操作。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种汽提喷淋冷却塔，其特征在于：
塔内设有上段高液封固定浮阀汽提段和下段环盘型集散式冷却段，所述高液封固定浮阀汽提段采用高液位固定浮阀塔盘，所述环盘型集散式冷却段采用可拆卸环盘型塔板，由上到下依次设有环形分布盘、圆盘受液槽和环形挡板；
所述汽提喷淋冷却塔的底端设有塔底液相混合区，该液相混合区的直径大于所述汽提段和冷却段的直径；
所述汽提喷淋冷却塔设有多个不同高度的低压蒸汽入口，最下部的低压蒸汽入口连通的低压蒸汽管道直接伸入所述塔底液相混合区内，并在侧下方开有若干个孔。
2.根据权利要求1所述的汽提喷淋冷却塔，其特征在于：所述固定浮阀塔盘为4-8层，塔盘间距为600-1000mm，溢流堰高度为150-500mm；所述可拆卸环盘型塔板为3-4层。
3.根据权利要求1所述的汽提喷淋冷却塔，其特征在于：还设有多个不同高度的低温冷焦水入口，其中一个低温冷焦水入口设置在最下层塔板上，用于控制塔底液相的温度。
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