一种蒸馏塔顶的回流系统及方法与流程

本发明涉及焦油加工、苯加氢工艺中蒸馏提纯技术领域，尤其涉及一种蒸馏塔顶的回流系统及方法。

背景技术：

目前，小规模蒸馏工艺流程都采用外回流的方式，即蒸馏塔顶蒸出的气相物料在冷凝冷却器中冷却后进入回流槽中，经回流泵打出，一部分物料作为回流返回塔顶，另一部分物料被采出。根据塔顶温度控制回流量，根据回流槽液位控制采出量。

随着蒸馏规模的增大，蒸馏塔顶气相出口管道的管径也随之增大，由于塔顶出口温度较高，如气相管道管径过大其膨胀量也增大，不利于支撑处的应力分析及结构设计；对施工来说，不利于安装，且施工成本高。

因此目前大规模蒸馏工艺基本都采用内回流的控制方式，即将塔顶冷凝器直接立于蒸馏塔顶部，塔顶气相物料冷凝后自流回塔内，该方法虽然可以解决上述存在的问题，但是无法精确控制塔顶回流量，特别是将塔顶冷凝器直接立于蒸馏塔顶部，循环水管道需要从管廊上引到塔顶冷凝器处，以高度为45米的蒸馏塔为例，循环水管道的直径将达dn400，如此大直径的管道直立几十米高，不利于支撑固定，特别是在蒸馏塔上部一定高度以上不设框架的情况下，只能靠塔壁焊接支架的方式固定，这种方式存在较大风险，且大直径管道的投入成本也很高。

技术实现要素：

本发明提供了一种蒸馏塔顶的回流系统及方法，既能够避免内回流方式因循环水管径过大不利于支撑的问题，又能精确控制塔顶回流量，特别适用于大规模蒸馏的工艺系统。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种蒸馏塔顶的回流系统，包括蒸馏塔，所述蒸馏塔的顶部设不凝性气体出口，中部设原料入口，底部设塔底重沸器及塔底产品采出口，塔底产品采出口连接塔底产品管道，塔底产品管道上设塔底产品采出泵；还包括回流泵及空冷器；所述蒸馏塔的顶部设温度显示及控制装置一，蒸馏塔的上部自上而下依次设有喷洒装置、塔板及断塔盘，喷洒装置与蒸馏塔外的喷洒液管道相连，靠近蒸馏塔的喷洒液管道上设调节阀，调节阀与温度显示及控制装置一联锁控制；断塔盘排液通道上方的塔体一侧设冷凝液采出口，通过蒸馏塔外的冷凝液管道与喷洒液管道相连，冷凝液管道上沿冷凝液流动方向依次设有回流泵及空冷器；断塔盘下方的塔体上设回流液入口、温度显示及控制装置二，回流液入口通过蒸馏塔外的回流液管道连接回流泵下游的冷凝液管道，回流液管道上设流量调节阀、流量显示及控制装置一，流量显示及控制装置一与温度显示及控制装置二、流量调节阀联锁控制；回流泵下游的冷凝液管道上设流量显示及控制装置二，空冷器下游的冷凝液管道另外连接塔顶产品采出管道，塔顶产品采出管道上设塔顶产品采出阀，塔顶产品采出阀与流量显示及控制装置二联锁控制。

所述塔板为2层，交错设置。

所述断塔盘的中部设上升孔，一侧设排液通道。

一种蒸馏塔顶的回流方法，包括：

1)原料液自蒸馏塔中部不断加入蒸馏塔内，塔底重沸器产生的热源连续供热，蒸馏塔内的上升气流和下降液流进行传质和传热接触；

2)自蒸馏塔上部断塔盘处引出的液相物料由回流泵抽出，一部分返回蒸馏塔中打热回流，另一部分送至空冷器；

3)经空冷器冷却后的液体一部分返回蒸馏塔顶进行喷洒，通过直接的气液接触，将蒸馏塔塔顶气相冷凝，另一部分作为塔顶产品采出；蒸馏塔顶液体喷洒量根据塔顶温度控制，热回流量通过蒸馏塔中部温度及回流液的流量连锁控制，塔顶产品采出量根据回流泵采出总量控制；

4)蒸馏塔顶未被冷凝下来的的不凝性气体进入后续的排气洗净系统，若是负压塔则进入真空泵系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)与常规的外回流方式相比，本发明避免了大管径、高温管道直接立于塔顶所带来的不利因素；有效降低设计、施工难度及成本；

2)与常规的内回流方式相比，本发明能避免塔顶冷凝器循环水管道安装、固定等问题，且能精确控制塔顶回流量；

3)本发明利用液气直接换热来使塔顶气相冷凝，省去了塔顶冷凝器和回流槽，降低了设备成本，采用空冷器冷却，有利于降低能耗；

4)本发明所述系统操作简单、运行稳定、结构合理、占地小、容易控制、产品质量好。

附图说明

图1是本发明蒸馏塔顶的回流系统的结构示意图。

图中：1.蒸馏塔2.回流泵3.空冷器4.塔底重沸器5.塔底产品采出泵6.断塔盘7.塔板8.喷洒装置9.温度显示及控制装置一10.调节阀11.温度显示及控制装置二12.流量调节阀13.流量显示及控制装置一14.流量显示及控制装置二15.塔顶产品采出阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明所述一种蒸馏塔顶的回流系统，包括蒸馏塔1，所述蒸馏塔1的顶部设不凝性气体出口，中部设原料入口，底部设塔底重沸器4及塔底产品采出口，塔底产品采出口连接塔底产品管道，塔底产品管道上设塔底产品采出泵5；还包括回流泵2及空冷器3；所述蒸馏塔1的顶部设温度显示及控制装置一9，蒸馏塔1的上部自上而下依次设有喷洒装置8、塔板7及断塔盘6，喷洒装置8与蒸馏塔1外的喷洒液管道相连，靠近蒸馏塔1的喷洒液管道上设调节阀10，调节阀10与温度显示及控制装置一9联锁控制；断塔盘6排液通道上方的塔体一侧设冷凝液采出口，通过蒸馏塔1外的冷凝液管道与喷洒液管道相连，冷凝液管道上沿冷凝液流动方向依次设有回流泵2及空冷器3；断塔盘6下方的塔体上设回流液入口、温度显示及控制装置二11，回流液入口通过蒸馏塔1外的回流液管道连接回流泵2下游的冷凝液管道，回流液管道上设流量调节阀12、流量显示及控制装置一13，流量显示及控制装置一13与温度显示及控制装置二11、流量调节阀12联锁控制；回流泵2下游的冷凝液管道上设流量显示及控制装置二14，空冷器3下游的冷凝液管道另外连接塔顶产品采出管道，塔顶产品采出管道上设塔顶产品采出阀15，塔顶产品采出阀15与流量显示及控制装置二14联锁控制。

所述塔板7为2层，交错设置。

所述断塔盘6的中部设上升孔，一侧设排液通道。

一种蒸馏塔顶的回流方法，包括：

1)原料液自蒸馏塔1中部不断加入蒸馏塔1内，塔底重沸器4产生的热源连续供热，蒸馏塔1内的上升气流和下降液流进行传质和传热接触；

2)自蒸馏塔1上部断塔盘6处引出的液相物料由回流泵2抽出，一部分返回蒸馏塔1中打热回流，另一部分送至空冷器3；

3)经空冷器3冷却后的液体一部分返回蒸馏塔顶进行喷洒，通过直接的气液接触，将蒸馏塔塔顶气相冷凝，另一部分作为塔顶产品采出；蒸馏塔顶液体喷洒量根据塔顶温度控制，热回流量通过蒸馏塔1中部温度及回流液的流量连锁控制，塔顶产品采出量根据回流泵2采出总量控制；

4)蒸馏塔顶未被冷凝下来的的不凝性气体进入后续的排气洗净系统，若是负压塔则进入真空泵系统。

本发明中，蒸馏塔1上部设断塔盘6；断塔盘6的上方设置2块塔板7，用于气体捕雾；断塔盘6下方的蒸馏塔1塔壁上设回流液入口及温度显示及控制装置二11；断塔盘6的中心设上升孔，一侧设排液通道，排液通道一侧的蒸馏塔1侧壁上设冷凝液采出口，冷凝液采出口连接回流泵2入口，回流泵2出口连接空冷器3的换热介质入口，回流泵2出口同时通过回流液管道连接蒸馏塔1上的回流液入口；回流液入口上游的回流液管道上设流量显示及控制装置一13及流量调节阀12，流量显示及控制装置一13与流量调节阀12、温度显示及控制装置二11联锁控制；空冷器3换热介质出口通过喷洒液管道连接蒸馏塔顶的喷洒装置，喷洒液管道上设调节阀10，蒸馏塔1顶部设温度显示及控制装置一9，塔顶产品采出管道上设塔顶产品采出阀15，流量显示及控制装置二14调节塔顶产品采出阀15的开度；蒸馏塔1的底部设塔底重沸器4及塔底物料采出口，塔底物料采出口与塔底物料采出管道相连，塔底物料采出管道上设塔底产品采出泵5。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。