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专利名称：一种减压蒸馏塔

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411063565.4

专利申请（专利权）人：抚顺齐隆化工有限公司
权利人地址：辽宁省抚顺市东洲区齐隆路1号

专利发明（设计）人：高巍

专利摘要：本发明涉及化工分离设备技术领域，具体为一种减压蒸馏塔，包括塔体以及固定设于塔体侧壁上的馏出油管，塔体的内壁上固定设有筛板，筛板的轴心处转动连接有旋转轴，旋转轴的底部固定设有离心叶轮，塔体的底部侧壁切线方向固定设有进料管，筛板上设有若干个升气管组；升气管组包括若干个处于同一圆周上且与筛板转动连接的升气管；筛板的下方设有传动组件，旋转轴对传动组件施加驱动力，使得升气管以其自身轴心旋转。本发明通过罩体内作为塔体内进行气液传质的主要场所，通过旋转轴对升气管提供的驱动力，使得气相和液相在倒锥形孔内做螺旋加速运动，一方面有助于气泡析出并减少泡沫产生，另一方面促进气液传质效果。

主权利要求：
1.一种减压蒸馏塔，包括塔体(1)，若干个固定设于所述塔体(1)侧壁上且沿纵向分布的馏出油管(3)，以及固定设于所述塔体(1)顶端的抽真空管(4)，其特征在于：所述塔体(1)的内壁上且位于每个所述馏出油管(3)的下方固定设有筛板(7)，所述筛板(7)的轴心处转动连接有旋转轴(9)，所述旋转轴(9)的底部固定设有离心叶轮(10)，所述塔体(1)的底部侧壁切线方向固定设有与所述离心叶轮(10)处于同一水平高度的进料管(2)，所述筛板(7)上且位于所述旋转轴(9)的外周设有若干个升气管组；
所述升气管组包括若干个处于同一圆周上且与所述筛板(7)转动连接的升气管(11)，所述升气管(11)的底部活动贯穿所述筛板(7)，所述筛板(7)的上表面且位于所述升气管(11)外固定设有罩体(12)，所述罩体(12)的上表面开设有降液孔(13)，所述罩体(12)内开设有与所述降液孔(13)连通的倒锥形孔(14)，所述升气管(11)的外壁上且位于所述倒锥形孔(14)内固定套接有导向叶轮(15)，所述罩体(12)的侧壁固定设有与所述倒锥形孔(14)连通的收缩管(16)，所述收缩管(16)的内径向远离所述倒锥形孔(14)的方向递减；
所述筛板(7)的下方设有传动组件(19)，所述旋转轴(9)对所述传动组件(19)施加驱动力，使得所述升气管(11)以其自身轴心旋转；
所述传动组件(19)包括固定套设于所述旋转轴(9)外壁上的轴套(20)，固定套设于所述升气管(11)外壁上的齿轮(21)，套设于所述升气管组外与所述齿轮(21)啮合的齿圈(22)，以及固定设于所述轴套(20)和所述齿圈(22)之间的叶片杆(23)；所述叶片杆(23)沿所述旋转轴(9)的径向分布。
2.根据权利要求1所述的一种减压蒸馏塔，其特征在于：所述塔体(1)的底部侧壁切线方向固定设有蒸汽管(5)，所述蒸汽管(5)和所述进料管(2)以所述塔体(1)的纵向轴心呈中心对称设置，且所述蒸汽管(5)上固定设有蒸汽调节阀(6)。
3.根据权利要求1所述的一种减压蒸馏塔，其特征在于：所述罩体(12)的上表面固定设有与所述降液孔(13)连通的导流罩(17)，所述导流罩(17)为上大下小的喇叭口结构。
4.根据权利要求1所述的一种减压蒸馏塔，其特征在于：所述升气管(11)的下表面固定设有引流罩(18)，所述引流罩(18)为上小下大的喇叭口结构，所述引流罩(18)设于所述叶片杆(23)的上方。
5.根据权利要求1所述的一种减压蒸馏塔，其特征在于：所述塔体(1)的底端固定连通有窄径容器(24)，所述窄径容器(24)的内径小于所述塔体(1)的底部内径，所述窄径容器(24)的底端固定连通有塔底管(25)。
6.根据权利要求5所述的一种减压蒸馏塔，其特征在于：所述窄径容器(24)的外壁固定设有若干个散热片(26)，若干个所述散热片(26)关于所述窄径容器(24)的纵向轴心呈环形均匀设置。
7.根据权利要求1所述的一种减压蒸馏塔，其特征在于：所述罩体(12)内且位于所述升气管(11)的正上方固定设有导流体(27)，所述导流体(27)为梭形结构，所述导流体(27)的两端尖端分别指向所述降液孔(13)的轴心和所述升气管(11)的轴心，所述导流体(27)的外壁和所述罩体(12)的内壁之间固定设有支撑杆(28)。
8.根据权利要求1所述的一种减压蒸馏塔，其特征在于：所述筛板(7)开设有若干个上下贯穿的筛孔(8)，若干个所述筛孔(8)以所述升气管(11)为中心呈环形均匀设置。 说明书 : 一种减压蒸馏塔技术领域[0001] 本发明涉及化工分离设备技术领域，具体为一种减压蒸馏塔。背景技术[0002] 减压蒸馏是分离和提纯化合物的一种重要方法，尤其适用于高沸点物质和那些在常压蒸馏时未达到沸点就已受热分解、氧化或聚合的化合物的分离和提纯。原油中>350℃馏分是润滑油馏分和催化裂化、加氢裂化的原料，高温下会发生分解，常压蒸馏塔无法获得上述馏分，而只能在减压和较低温度（约550℃）下通过减压蒸馏取得。[0003] 中国实用新型CN201737918U公开了一种减压塔，该实用新型中的塔体内有包括塔板和填料构成的四线段塔内件，填料可以提供更多的接触面积，增加气液接触概率和时间，从而促进泡沫的塌陷和消除。但是填料不仅成本较高，而且增大了全塔压降，导致蒸馏效率下降。[0004] 中国发明CN104610999B公开了一种减压蒸馏塔和减压蒸馏方法，该发明通过不使用填料，实现降低全塔压降和塔高。但是减压蒸馏塔处理的油料比较重、粘度比较高，而且还可能含有一些表面活性物质，因此蒸汽穿过集油箱上的液层时形成泡沫的倾向比较严重。此外，间距较小的塔板间距不利于泡沫自然破灭。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种减压蒸馏塔，以解决上述背景技术中提出的问题。[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种减压蒸馏塔，包括塔体，若干个固定设于所述塔体侧壁上且沿纵向分布的馏出油管，以及固定设于所述塔体顶端的抽真空管，所述塔体的内壁上且位于每个所述馏出油管的下方固定设有筛板，所述筛板的轴心处转动连接有旋转轴，所述旋转轴的底部固定设有离心叶轮，所述塔体的底部侧壁切线方向固定设有与所述离心叶轮处于同一水平高度的进料管，所述筛板上且位于所述旋转轴的外周设有若干个升气管组；[0007] 所述升气管组包括若干个处于同一圆周上且与所述筛板转动连接的升气管，所述升气管的底部活动贯穿所述筛板，所述筛板的上表面且位于所述升气管外固定设有罩体，所述罩体的上表面开设有降液孔，所述罩体内开设有与所述降液孔连通的倒锥形孔，所述升气管的外壁上且位于所述倒锥形孔内固定套接有导向叶轮，所述罩体的侧壁固定设有与所述倒锥形孔连通的收缩管，所述收缩管的内径向远离所述倒锥形孔的方向递减；[0008] 所述筛板的下方设有传动组件，所述旋转轴对所述传动组件施加驱动力，使得所述升气管以其自身轴心旋转；[0009] 所述传动组件包括固定套设于所述旋转轴外壁上的轴套，固定套设于所述升气管外壁上的齿轮，套设于所述升气管组外与所述齿轮啮合的齿圈，以及固定设于所述轴套和所述齿圈之间的叶片杆；所述叶片杆沿所述旋转轴的径向分布。[0010] 可选的，所述塔体的底部侧壁切线方向固定设有蒸汽管，所述蒸汽管和所述进料管以所述塔体的纵向轴心呈中心对称设置，且所述蒸汽管上固定设有蒸汽调节阀。[0011] 可选的，所述罩体的上表面固定设有与所述降液孔连通的导流罩，所述导流罩为上大下小的喇叭口结构。[0012] 可选的，所述升气管的下表面固定设有引流罩，所述引流罩为上小下大的喇叭口结构，所述引流罩设于所述叶片杆的上方。[0013] 可选的，所述塔体的底端固定连通有窄径容器，所述窄径容器的内径小于所述塔体的底部内径，所述窄径容器的底端固定连通有塔底管。[0014] 可选的，所述窄径容器的外壁固定设有若干个散热片，若干个所述散热片关于所述窄径容器的纵向轴心呈环形均匀设置。[0015] 可选的，所述罩体内且位于所述升气管的正上方固定设有导流体，所述导流体为梭形结构，所述导流体的两端尖端分别指向所述降液孔的轴心和所述升气管的轴心，所述导流体的外壁和所述罩体的内壁之间固定设有支撑杆。[0016] 可选的，所述筛板开设有若干个上下贯穿的筛孔，若干个所述筛孔以所述升气管为中心呈环形均匀设置。[0017] 与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：[0018] 1.本发明通过罩体内作为塔体内进行气液传质的主要场所，通过旋转轴对升气管提供的驱动力，使得气相和液相在倒锥形孔内做螺旋加速运动，一方面有助于气泡析出并减少泡沫产生，另一方面促进气液传质效果；[0019] 2.本发明通过收缩管可以压缩气泡，促进气泡破灭。从收缩管流出的气相和液相可以推动筛板上的液相，使得液相可以在筛板上流动，提高了液相混合度，提高了蒸馏生产能力和板效率；[0020] 3.本发明设计蒸汽管和进料管以塔体的纵向轴心呈中心对称设置，重油组分和高温蒸汽可以共同作用于离心叶轮，推动离心叶轮快速旋转。高温蒸汽可以降低油气分压，有利于重油组分蒸发并提高重油组汽化率，可以汽提脱除油品里面的轻质组分，进而提高蒸馏拔出率和轻油收率，减小塔高；[0021] 4.本发明通过窄径容器使得塔体底部的空间增大，可以缩短渣油在塔体底部的停留时间，既可以防止渣油生成不凝气使塔体内真空度降低，又可以防止渣油在塔体内结焦，并通过散热片提高窄径容器的散热能力，加速渣油降温。附图说明[0022] 图1为本发明的结构示意图；[0023] 图2为本发明的局部剖视图；[0024] 图3为图1中截面A?A的结构示意图；[0025] 图4为图3中B部放大的结构示意图；[0026] 图5为本发明中筛板、升气管、导向叶轮、罩体和收缩管的局部剖视图。[0027] 图中：1、塔体；2、进料管；3、馏出油管；4、抽真空管；5、蒸汽管；6、蒸汽调节阀；7、筛板；8、筛孔；9、旋转轴；10、离心叶轮；11、升气管；12、罩体；13、降液孔；14、倒锥形孔；15、导向叶轮；16、收缩管；17、导流罩；18、引流罩；19、传动组件；20、轴套；21、齿轮；22、齿圈；23、叶片杆；24、窄径容器；25、塔底管；26、散热片；27、导流体；28、支撑杆。具体实施方式[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0029] 实施例：请参阅图1和图2，本发明提供了一种减压蒸馏塔，包括塔体1，若干个固定设于塔体1侧壁上且沿纵向分布的馏出油管3，以及固定设于塔体1顶端的抽真空管4。塔体1的内壁上且位于每个馏出油管3的下方固定设有筛板7，筛板7的轴心处转动连接有旋转轴9，旋转轴9的底部固定设有离心叶轮10，塔体1的底部侧壁切线方向固定设有与离心叶轮10处于同一水平高度的进料管2。[0030] 在本实施例中，减压蒸馏塔与常压蒸馏塔配套使用，常压蒸馏得到的重油组分输送至减压炉内进行加热，进料管2上远离塔体1的端部与减压炉的出口定连接。重油组分经加热后用泵以切线进料的方式输送进入塔体1内，重油组分在塔体1螺旋上升并推动离心叶轮10旋转。[0031] 在上述实施例的基础之上，塔体1的底部侧壁切线方向固定设有蒸汽管5，蒸汽管5将高温蒸汽以切线进料的方式输送至塔体1内，设计蒸汽管5和进料管2以塔体1的纵向轴心呈中心对称设置，重油组分和高温蒸汽可以共同作用于离心叶轮10，推动离心叶轮10快速旋转。高温蒸汽可以降低油气分压，有利于重油组分蒸发并提高重油组汽化率，可以汽提脱除油品里面的轻质组分，进而提高蒸馏拔出率和轻油收率，减小塔高。此外，在重油组分和高温蒸汽在推动离心叶轮10旋转的过程中，由于重油组分的质量大于高温蒸汽的质量，在离心力的作用下，重油组分向远离旋转轴9轴心方向集聚，高温蒸汽向朝向旋转轴9轴心方向集聚，使得重油组分和高温蒸汽进行充分传热，显著提高了高温蒸汽对重油组分的汽化率。[0032] 蒸汽管5上固定设有蒸汽调节阀6，蒸汽调节阀6采用法兰安装的形式固定在蒸汽管5上，蒸汽调节阀6可以调节蒸汽管5内高温蒸汽的流速，确保高温蒸汽和重油组分可以共同平稳地推动离心叶轮10旋转。[0033] 在本实施例中，筛板7上且位于旋转轴9的外周设有若干个升气管组，升气管组包括若干个处于同一圆周上且与筛板7转动连接的升气管11，筛板7开设有若干个上下贯穿的筛孔8，若干个筛孔8以升气管11为中心呈环形均匀设置。请参阅图3和图4，筛板7的下方设有传动组件19，旋转轴9对传动组件19施加驱动力，使得升气管11以其自身轴心旋转。[0034] 在上述实施例的基础之上，传动组件19包括固定套设于旋转轴9外壁上的轴套20，固定套设于升气管11外壁上的齿轮21，套设于升气管组外与齿轮21啮合的齿圈22，以及固定设于轴套20和齿圈22之间的叶片杆23。其中，叶片杆23沿旋转轴9的径向分布。旋转轴9可以同时驱动多个升气管11分别以其自身轴心旋转，多个升气管11的旋转彼此独立。[0035] 请参阅图5，升气管11的底部活动贯穿筛板7，筛板7的上表面且位于升气管11外固定设有罩体12，罩体12的上表面开设有降液孔13，罩体12内开设有与降液孔13连通的倒锥形孔14，升气管11的外壁上且位于倒锥形孔14内固定套接有导向叶轮15，导向叶轮15的下表面与筛板7的上表面滑动抵接，罩体12的侧壁固定设有与倒锥形孔14连通的收缩管16。[0036] 在上述实施例的基础之上，罩体12内且位于升气管11的正上方固定设有导流体27，导流体27为梭形结构，导流体27的两端尖端分别指向降液孔13的轴心和升气管11的轴心，导流体27的外壁和罩体12的内壁之间固定设有支撑杆28。[0037] 倒锥形孔14的设计和导流体27的下半部分使得从升气管11流出的气相与罩体12的内壁作用后反弹下沉，从升气管11流出的气相可以经导向叶轮15旋转加速，导流体27的上半部分使得从降液孔13流入的液相向升气管11的外侧流下，避免液相直接掉入升气管11内，从降液孔13流入的液相也可以经导向叶轮15旋转加速。[0038] 本发明通过罩体12内作为塔体1内进行气液传质的主要场所，通过旋转轴9对升气管11提供的驱动力，使得气相和液相在倒锥形孔14内做螺旋加速运动，在离心力作用下，一方面有助于气泡析出并减少泡沫产生，另一方面促进气液传质效果。气相和液相混合冲从收缩管16挤出，由于收缩管16的内径向远离倒锥形孔14的方向递减，收缩管16可以压缩气泡，进一步促进气泡破灭。从收缩管16流出的气相和液相可以推动筛板7上的液相，使得液相可以在筛板7上流动，提高了液相混合度，提高了蒸馏生产能力和板效率。[0039] 在上述实施例的基础之上，罩体12的上表面固定设有与降液孔13连通的导流罩17，导流罩17为上大下小的喇叭口结构，导流罩17用于增大上方的液相流入罩体12内的概率，使得大部分液相进入罩体12内而不是进入筛孔8。升气管11的下表面固定设有引流罩18，引流罩18为上小下大的喇叭口结构，引流罩18设于叶片杆23的上方，导流罩17增大下方的气相流入升气管11内的概率，使得大部分气相进入升气管11内而不是进入筛孔8。[0040] 请参阅图1和图2，在上述实施例的基础之上，塔体1的底端固定连通有窄径容器24，窄径容器24的内径小于塔体1的底部内径，窄径容器24的底端固定连通有塔底管25。塔体1的底部用于容纳渣油，窄径容器24使得塔体1底部的空间增大，可以缩短渣油在塔体1底部的停留时间，有效避免渣油发生分解、缩合反应，既可以防止渣油生成不凝气使塔体1内真空度降低，又可以防止渣油在塔体1内结焦。[0041] 在上述实施例的基础之上，窄径容器24的外壁固定设有若干个散热片26，若干个散热片26关于窄径容器24的纵向轴心呈环形均匀设置，散热片26可以提高窄径容器24的散热能力，加速渣油降温。[0042] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2024-08-05

专利公开日期：2024-10-29

专利公告号：CN118576993B