СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОТОКА КРЕКИНГ-ГАЗА В МАСЛЯНОЙ АБСОРБЦИОННОЙ КОЛОННЕ
METHOD FOR CLEANING A CRACKED GAS STREAM IN AN OIL ABSORPTION COLUMN

Изобретение относится к способу согласно пункту 1 патентной формулы.
Применяемая в способе такого рода масляная абсорбционная колонна, как правило, имеет проходящий вдоль продольной оси корпус, который ограничивает внутреннее пространство колонны, причем внутреннее пространство подразделено по меньшей мере на одну бензиновую секцию и расположенную под ней вдоль продольной оси одну отдельную масляную секцию, причем в бензиновой секции размещено множество, в частности, проходящие поперек продольной оси и, соответственно, вдоль поперечного сечения колонны, первых массообменных тарелок, и в масляной секции размещено множество, в частности, проходящих поперек продольной оси и, соответственно, вдоль поперечного сечения колонны, вторых массообменных тарелок. В масляной абсорбционной колонне поток крекинг-газа сначала пропускается через вторые массообменные тарелки в масляной секции, и затем через первые массообменные тарелки в бензиновой секции, причем вторые обменные тарелки загружаются углеводородсодержащей промывочной жидкостью (в частности, масляной фракцией), чтобы производить массообмен между вышеуказанным потоком крекинг-газа и данной второй промывочной жидкостью таким образом, что в масляной секции от потока крекинг-газа отделяется масляная фракция, и причем первые массообменные тарелки загружаются первой углеводородсодержащей промывочной жидкостью (в частности, бензиновой фракцией), чтобы проводить массообмен между потоком крекинг-газа и данной первой промывочной жидкостью так, что в бензиновой секции от крекинг-газа отделяется и, в частности, выводится оттуда бензиновая фракция, которая является более легкокипящей, чем данная масляная фракция.
Поток крекинг-газа выводится через головную часть колонны из бензиновой секции, причем бензиновая фракция возвращается обратно в головную часть бензиновой секции и, соответственно, колонны, и там используется в качестве первой промывочной жидкости. Возвращаемая в головную часть колонны бензиновая фракция (так называемая флегма) из крекинг-газа предпочтительно конденсируется в следующей ниже по потоку относительно масляной абсорбционной колонны водоохладительной колонне, поступает из кубовой секции водоохладительной колонны в отстойник для разделения бензина и воды, и оттуда подается, в частности, в виде несодержащей воду флегмы в головную часть бензиновой секции и, соответственно, масляной абсорбционной колонны. При необходимости, при пуске установки требуется бензин из внешнего источника.
Колонны указанного вначале типа применяются, например, при получении олефинов (например, таких как этилен или пропилен) для охлаждения и очистки содержащего такие олефины потока крекинг-газа, который образуется при термическом расщеплении углеводородсодержащего сырьевого материала. При этом более длинноцепочечные углеводороды углеводородсодержащего сырьевого материала в присутствии пара термически расщепляются на более короткоцепочечные углеводороды (например, на желательные продукты этилен и/или пропилен). Подобные способы называются паровым крекингом или пиролизом углеводородов.
При этом углеводородсодержащие сырьевые материалы могут быть очень различными в отношении состава и смеси отдельных более длинноцепочечных углеводородов, а также агрегатного состояния. При этом расщепляются как газообразные сырьевые материалы, так и жидкие сырьевые материалы, причем жидкие сырьевые материалы, как правило, имеют более высокое содержание более длинноцепочечных углеводородов и обусловленную этим более высокую температуру кипения. В отношении подобных жидких сырьевых материалов речь может идти, например, о лигроине или газоконденсате. Типичное лигроиновое сырье имеет температуру кипения в диапазоне между 160°С и 170°С, тогда как температура кипения обычного газового конденсата составляет свыше 250°С.
Углеводородсодержащий сырьевой материал (например, такой как лигроин) для парового крекинга подается в конвективную зону реакционной печи, подогревается до температур, в частности, от 550°С до 650°С, и преобразуется в газообразную фазу. После этого в конвективной зоне к парообразному углеводородсодержащему сырьевому материалу подводится горячий технологический пар. Газообразная смесь углеводородсодержащего сырьевого материала и водяного пара из конвективной зоны направляется в нагретые реакционные или пиролизные трубы реакционной или пиролизной печи. При этом внутри нагретых реакционных труб доминируют температуры, в частности, в диапазоне от 800°С до 850°С, которые приводят к расщеплению более длинноцепочечных углеводородов сырьевого материала на более короткоцепочечные, преимущественно насыщенные углеводороды. Подводимый технологический пар служит при этом для снижения парциального давления отдельных участников реакции, а также для предотвращения повторного связывания между собой уже расщепленных более короткоцепочечных углеводородов. Время пребывания в реакционных трубах реакционной печи при этом составляет, как правило, между 0,2 и 0,6 секунды.
Поток крекинг-газа, выходящий из реакционной печи с температурой около 850°С, состоит по большей части из этана, других олефинов (пропена) и диолефинов, и быстро охлаждается до температуры около 400°С, чтобы предотвратить вторичные реакции химически высокоактивных продуктов расщепления. Охлажденный таким образом поток крекинг-газа сначала подается в вышеописанную масляную абсорбционную колонну. Она служит для дополнительного охлаждения полученного потока крекинг-газа, и для того, чтобы в первой стадии разделения сконденсировать и отделить от крекинг-газа фракцию высококипящих углеводородов (например, масляную фракцию, соответственно, легкую масляную фракцию и тяжелую масляную фракцию), а также более легкокипящие углеводороды (например, бензиновую фракцию). Чтобы дополнительно использовать, в частности, тепло крекинг-газа в установке, отделенная масляная фракция, соответственно, тяжелая масляная фракция, имеет минимальную температуру, и в последующих технологических стадиях используется в установке в качестве теплоносителя.
Наибольшей проблемой, связанной с масляными абсорбционными колоннами этого типа, является загрязнение отдельных массообменных тарелок вследствие образования полимеров (так называемого засорения). При этом образование полимеров основывается по существу на двух механизмах.
Во-первых, сконденсированные компоненты содержат мономеры (представляющие собой, например, ненасыщенные углеводороды, такие как нафтены, индены или стиролы). Эти мономеры при определенных условиях могут образовывать полимеры. Такими условиями были бы стимулирующий полимеризацию температурный диапазон, появление мономеров в достаточно высокой концентрации, длительное время пребывания на встроенных элементах и присутствие ржавчины. Эти факторы влияния называются «факторами засорения». Оптимальным подходом могло бы быть предотвращение возникновения всех четырех условий.
Во-вторых, по пути через бензиновую секцию вниз испаряется бóльшая часть жидких углеводородов, которые вводятся в бензиновую секцию в качестве первой промывочной жидкости. Это приводит к тому, что на нижнем конце бензиновой секции присутствует самое малое количество жидкости, и тем самым достигается наибольшее время пребывания жидкости на массообменных тарелках и, соответственно, массообменных элементах. В дополнение, при увеличении флегмы усиливается испарение длинноцепочечных углеводородов и тем самым повышается температура газообразного головного продукта.
Поэтому в масляных абсорбционных колоннах согласно прототипу это часто приводит к образованию полимеров и к закупориванию нижних массообменных тарелок бензиновой секции. Согласно прототипу, предпринимались попытки устранения этой проблемы засорения, для чего в масляной секции применялись размещенные друг за другом перегородки, и в бензиновой секции размещалось сравнительно большое число эффективных в отношении обменных процессов массообменных тарелок, например, в форме сетчатых или клапанных тарелок, так что в целом получается масляная абсорбционная колонна с неблагоприятно большой габаритной высотой по продольной оси. В отношении размещенных друг за другом перегородок и, соответственно, тарелок колонны, речь идет об одно- и многопоточных, в частности, наклонных (или также горизонтальных) тарелках ректификационной колонны, которые размещены вдоль продольной оси масляной абсорбционной колонны друг над другом и соответственно занимают часть поперечного сечения колонны, причем каждые две соседние, размещенные одна над другой смежные перегородки сдвинуты друг относительно друга таким образом, что стекающая с верхней тарелки ректификационной колонны жидкостная фаза заполняет нижележащую тарелку ректификационной колонны. Соответственно этому, жидкостная фаза по своему пути вниз в масляной абсорбционной колонне протекает взад и вперед.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения положена задача создания способа очистки потока крекинг-газа в масляной абсорбционной колонне, который действует так, что устраняет вышеуказанную опасность загрязнения.
Эта задача решается с помощью способа с признаками пункта 1 формулы изобретения.
Согласно этому предусматривается, что отношение возвращаемого в головную часть бензиновой секции количества вещества бензиновой фракции, которая там используется в качестве вышеуказанной первой промывочной жидкости, к вводимому в масляную секцию в единицу времени количеству вещества крекинг-газа находится в диапазоне от 1:16 до 1:10, предпочтительно от 1:12 до 1:10.
Как уже разъяснялось вначале, наибольшая опасность загрязнения и, соответственно, засорения вследствие образования полимеров возникает в нижней части бензиновой секции, в частности, на самых нижних массообменных тарелках бензиновой секции масляной абсорбционной колонны. В прототипе, в частности, предпринимались попытки противодействовать этому обстоятельству (см. выше) увеличением числа массообменных тарелок (в частности, в форме сетчатых или клапанных тарелок), что приводило к чрезмерным длинам колонны вдоль продольной оси. Однако испытания и исследования показывают, что этот подход к предотвращению вышеуказанного образования полимеров в бензиновой секции не может быть эффективным.
Напротив, техническое решение согласно настоящему изобретению основывается на знании того, что возможное засорение может происходить не в бензиновой секции с более чувствительными массообменными тарелками, а в масляной секции, массообменные тарелки которой имеют меньшую предрасположенность к загрязнению.
В этом отношении было обнаружено, что благоприятное действие оказывает регулирование вышеуказанного соответствующего изобретению молярного отношения (кмоль/час) бензиновой флегмы в головной части масляной абсорбционной колонны к количеству поступающего в кубовую секцию масляной абсорбционной колонны крекинг-газа, чтобы предотвращать работу всухую нижних первых массообменных тарелок и, соответственно, конденсацию ненасыщенных углеводородов (в частности, мономеров, например, таких как индены, нафтены, и др.) в бензиновой секции.
В принципе, является предпочтительным поддерживание возвращаемого количества бензиновой фракции настолько малым, насколько это требуется. Слишком большое количество повышает температуру головного продукта масляной абсорбционной колонны. На пути вниз через первые массообменные тарелки испаряются более длинноцепочечные углеводороды. Газовая смесь продуктов крекинга, теперь обогащенная этими испаренными более длинноцепочечными углеводородами, вследствие этого имеет более высокую температуру кипения, чем без этих испаренных углеводородов, так что повышается равновесная температура на самой верхней первой массообменной тарелке.
Короче говоря, в основе настоящего изобретения тем самым лежит тот обнаруженный факт, что накопление ненасыщенных углеводородов (мономеров, например, таких как индены, нафтены, и др.) может не происходить в бензиновой секции, и заданная температура головного газообразного продукта достигается скорее всего, чем меньшее количество бензиновой флегмы может подаваться в головную часть колонны.
Кроме того, применяются предлагаемые вышеописанные эффективные в отношении обмена вторые массообменные тарелки, которые дополнительно предохраняют первые массообменные тарелки (также называемые бензиновыми тарелками) от способных к полимеризации ненасыщенных углеводородов.
Напротив, увеличение числа массообменных тарелок в бензиновой секции не устраняет проблему полимеризации.
В отношении вышеуказанных сетчатых тарелок речь идет о тарелках колонны со сливным патрубком, через который промывочная жидкость поступает на находящиеся под ними тарелки колонны, причем сетчатые тарелки имеют многочисленные сквозные отверстия, через которые протекает крекинг-газ и контактирует с находящейся на данной сетчатой тарелке промывочной жидкостью. Колпачковые тарелки также могут иметь сливной патрубок. Кроме того, в случае колпачковых тарелок сквозные отверстия ограждены газоотводными трубками, которые перекрыты колпачками, причем, в частности, газоотводные трубки выступают соответственно в сопряженные с ними колпачки. Клапанные тарелки также могут иметь сливной патрубок. Кроме того, в случае клапанных тарелок вышеуказанные сквозные отверстия могут перекрываться клапанами, в частности, подвижными, а также стационарными заслонками или крышками, которые открываются при воздействии достаточного давления крекинг-газа так, что крекинг-газ может протекать снизу вверх через сквозные отверстия.
Кроме того, масляная секция, предпочтительно включающая кубовую секцию масляной абсорбционной колонны, является проходящей вдоль продольной оси вплоть до бензиновой секции, которая присоединена к масляной секции (например, через указанную глухую тарелку), причем головная часть бензиновой секции образует головную часть масляной абсорбционной колонны, из которой может выводиться охлажденный и очищенный поток крекинг-газа.
Вышеуказанная продольная ось масляной абсорбционной колонны и, соответственно, корпуса масляной абсорбционной колонны, предпочтительно является проходящей – в отношении размещенной в соответствии с назначениями готовой к эксплуатации масляной абсорбционной колонны – вдоль вертикального направления. Корпус масляной абсорбционной колонны, по меньшей мере, на отдельных участках выполнен цилиндрическим, причем продольная ось масляной абсорбционной колонны в этом случае совпадает с осью цилиндра корпуса.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, может быть предусмотрено, что часть выводимой из бензиновой секции бензиновой фракции возвращается на одну из первых массообменных тарелок (так называемая циркуляция), а именно – в отношении размещенной в соответствии с назначением масляной абсорбционной колонны – предпочтительно непосредственно на одну из нижних первых массообменных тарелок.
В отношении данной нижней первой массообменной тарелки речь предпочтительно идет о второй снизу, третьей снизу или четвертой снизу первой массообменной тарелке.
Кроме того, бензиновая фракция предпочтительно отводится с глухой тарелки, которая отделяет бензиновую секцию от масляной секции, или с самой нижней первой массообменной тарелки, которая отделяет бензиновую секцию от масляной секции.
Масляная абсорбционная колонна в нижней области масляной секции предпочтительно имеет впускной патрубок для введения потока крекинг-газа, причем масляная абсорбционная колонна – если имеется неподразделенная дополнительно масляная секция и, соответственно, выполняется одноконтурная масляная абсорбция – предпочтительно выполнена так, что подводимый в масляную абсорбционную колонну поток крекинг-газа поднимается через размещенные друг над другом в масляной секции вторые массообменные тарелки.
Согласно одному дополнительному варианту осуществления изобретения предусматривается, что масляная секция подразделяется на секцию легкого масла и размещенную под ней вдоль продольной оси отдельную секцию тяжелого масла, причем, в частности, секция легкого масла и тяжелого масла отделены друг от друга глухой тарелкой. Секция тяжелого масла, в частности, используется для обработки потоков крекинг-газа, которые были получены паровым крекингом более тяжелых жидких сырьевых материалов (например, более тяжелых, чем лигроин). Другими словами, вторая секция, таким образом, может быть сформирована как единая цельная масляная секция (см. выше), или может быть подразделена на секцию легкого масла и секцию тяжелого масла, в которых вместо одной масляной фракции образуются фракция легкого масла и, соответственно, фракция тяжелого масла.
При наличии секции тяжелого масла поток крекинг-газа предпочтительно вводится в колонну через предусмотренный теперь в нижней области секции тяжелого масла впускной патрубок масляной абсорбционной колонны, и пропускается через вторые массообменные тарелки в секции тяжелого масла и затем через вторые массообменные тарелки в секции легкого масла, причем вторые массообменные тарелки в секции тяжелого масла загружаются третьей углеводородсодержащей промывочной жидкостью, чтобы создавать массообмен между пропускаемым через вторые массообменные тарелки потоком крекинг-газа и данной третьей промывочной жидкостью, причем от потока крекинг-газа предпочтительно отделяются более тяжелые углеводороды, которые собираются в кубовой секции масляноабсорбционной колонны в виде фракции тяжелого масла.
Кроме того, вторые массообменные тарелки в секции легкого масла предпочтительно загружаются второй углеводородсодержащей промывочной жидкостью, чтобы создавать массообмен между пропускаемым через вторые массообменные тарелки потоком крекинг-газа и данной второй промывочной жидкостью. При этом, по сравнению с бензиновой секцией (см. выше), от потока крекинг-газа предпочтительно отделяются преимущественно более высококипящие углеводороды, и, соответственно, по сравнению с секцией тяжелого масла, преимущественно более легкокипящие углеводороды, которые собираются в секции легкого масла в виде фракции легкого масла. Что касается этого, данная фракция легкого масла предпочтительно выводится из секции легкого масла (например, с глухой тарелки, которая разделяет секции легкого масла и тяжелого масла), охлаждается и при необходимости очищается от частиц кокса, а также, по меньшей мере, частично возвращается в секцию легкого масла в качестве второй промывочной жидкости или, соответственно, компонента второй промывочной жидкости.
Кроме того, часть выводимой из бензиновой секции бензиновой фракции предпочтительно добавляется к выведенной из секции легкого масла фракции легкого масла, и эта смесь в качестве второй промывочной жидкости подается обратно в секцию легкого масла и там вновь вводится на самую верхнюю вторую массообменную тарелку (аналогично масляной секции без секции тяжелого масла).
Кроме того, образованная в кубовой секции масляной абсорбционной колонны фракция тяжелого масла выводится и после охлаждения, и при необходимости удаления частиц кокса, по меньшей мере частично, возвращается в секцию тяжелого масла в качестве третьей промывочной жидкости, и вновь подается на самую верхнюю вторую массообменную тарелку секции тяжелого масла.
Длина бензиновой секции предпочтительно составляет не более половины масляной секции, которая, при необходимости, может иметь секцию легкого масла, а также секцию тяжелого масла (см. выше).
Кроме того, согласно одному варианту осуществления изобретения предусматривается, что бензиновая секция имеет от 6 до 8, в частности 7 первых массообменных тарелок. При этом соседние первые массообменные тарелки предпочтительно отстоят друг от друга по продольной оси на расстояние в диапазоне от 500 мм до 900 мм.
Согласно одному дополнительному варианту исполнения предусматривается, что масляная секция масляной абсорбционной колонны имеет от 10 до 20, в частности 16 вторых массообменных тарелок. Для ситуации, когда вышеуказанная масляная секция подразделена на указанные секцию легкого масла и данную секцию тяжелого масла, предпочтительно предусматривается, что секция легкого масла имеет от 6 до 12, в частности 8 вторых массообменных тарелок, тогда как секция тяжелого масла предпочтительно имеет от 4 до 8, в частности 8 вторых массообменных тарелок.
Соседние вторые массообменные тарелки второй масляной секции, соответственно, секции легкого масла и тяжелого масла масляной абсорбционной колонны, предпочтительно отстоят друг от друга вдоль продольной оси на расстояние в диапазоне от 600 мм до 900 мм.
Для распределения данной соответствующей промывочной жидкости на соответственные вторые массообменные тарелки масляная абсорбционная колонна согласно одному варианту осуществления изобретения имеет размещенный в масляной секции первый жидкостный распределитель, с помощью которого вторые массообменные тарелки загружаются данной второй промывочной жидкостью.
Согласно одному примеру осуществления изобретения, с помощью первого жидкостного распределителя данная вторая промывочная жидкость подается на ребра сливных элементов самой верхней второй массообменной тарелки масляной секции таким образом, что данная вторая промывочная жидкость стекает по обе стороны данного ребра по сливным поверхностям с данного сливного элемента.
Для случая, когда масляная секция имеет секцию легкого масла и секцию тяжелого масла, предусматривается, что вышеуказанный первый жидкостный распределитель размещается в секции легкого масла, и эта самая верхняя вторая массообменная тарелка масляной секции является самой верхней второй массообменной тарелкой секции легкого масла.
В секции тяжелого масла предпочтительно размещается второй жидкостный распределитель, с помощью которого вторые массообменные тарелки секции тяжелого масла снабжаются третьей промывочной жидкостью. При этом с помощью второго жидкостного распределителя данная третья промывочная жидкость предпочтительно подается на ребра сливных элементов самой верхней массообменной тарелки секции тяжелого масла так, что данная третья промывочная жидкость стекает по обе стороны данного ребра по сливным поверхностям с данного сливного элемента.
Первый и/или второй жидкостный распределитель предпочтительно имеют соответственно многочисленные выпускные отверстия, через которые данная промывочная жидкость подается на ребра сливных элементов данной самой верхней второй массообменной тарелки, причем выпускные отверстия размещены соответственно выше по вертикали над ребром сопряженного с ними сливного элемента.
Вторые массообменные тарелки масляной секции, и, соответственно, секции легкого масла и секции тяжелого масла, предпочтительно размещаются друг над другом таким образом, что сливные элементы двух соседних вторых массообменных тарелок расположены смещенными относительно друг друга так, что данная промывочная жидкость, которая стекает со сливной поверхности верхнего сливного элемента, попадает на сливную поверхность расположенного под ним смещенным нижнего сливного элемента. Благодаря этому обеспечивается то благоприятное обстоятельство, что все количество жидкости целиком имеется в распоряжении уже на самой верхней массообменной тарелке, в отличие от распылительных сопел, при которых, как правило, от 30% до 50% жидкости попадают в зазоры и, соответственно, сквозные отверстия между сливными элементами, и оказываются эффективными лишь на более глубоких массообменных тарелках.
С помощью первого и, соответственно, второго жидкостного распределителя жидкостная фаза и, соответственно, данная промывочная жидкость, полностью подводится на сливные элементы, в частности, на их ребра. Кроме того, при распылении промывочной жидкости (мелкими каплями) становится неблагоприятно повышенным унос жидкости через верх данной колонны.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, первый и/или второй жидкостный распределитель имеет многочисленные проходящие в длину каналы окончательного распределения, которые соответственно проходят поперек продольной оси и, соответственно, вдоль поперечного сечения колонны, а также поперек сливных элементов и, соответственно, данного направления их продольной протяженности по существу по всему поперечному сечению колонны.
Указанные каналы окончательного распределения соответственно предпочтительно имеют проходящее поперек продольной оси и, соответственно, вдоль поперечного сечения колонны днище и две отходящих от него проходящих по длине боковых стенки, расположенных напротив друг друга, причем указанные боковые стенки соответственно имеют верхний край, и причем на обоих верхних краях выполнены выпускные отверстия, в частности, в форме прямоугольных выемок. Кроме того, каналы окончательного распределения с каждой из торцевых сторон предпочтительно ограничены дополнительной боковой стенкой. При этом вышеуказанные выемки или вырезы на краях боковых стенок соответственно имеют, в частности нижнюю кромку, через которую жидкостная фаза и, соответственно, данная промывочная жидкость, направляется из данного канала окончательного распределения на расположенное под ним ребро сливного элемента, причем каждая нижняя кромка отстоит от данного днища обсуждаемого канала окончательного распределения на такое расстояние вдоль продольной оси масляной абсорбционной колонны, что данный канал окончательного распределения теоретически может накапливать загрязнения вплоть до вышеуказанных нижних кромок выпускного отверстия, причем тогда данный канал окончательного распределения все еще может четко подавать распределяемую жидкостную фазу через выпускные отверстия и, соответственно, выемки на сопряженную с ним вторую массообменную тарелку.
Кроме того, первый и/или второй жидкостный распределитель имеет по меньшей мере два параллельных между собой, размещенных выше по продольной оси корпуса колонны над каналами окончательного распределения, проходящих в длину канала предварительного распределения, посредством которых каналы окончательного распределения снабжаются жидкостной фазой (например, масляной фракцией или, соответственно, фракцией легкого масла или тяжелого масла), причем каналы предварительного распределения пролегают, в частности, поперек продольной оси и, соответственно, вдоль вышеуказанного поперечного сечения колонны. Каналы предварительного распределения предпочтительно проходят поперек каналов окончательного распределения. Каналы предварительного распределения могут сообщаться по текучей среде друг с другом по меньшей мере через один уравнительный канал так, что может быть компенсирована возможная разность уровней жидкостной фазы в каналах предварительного распределения по меньшей мере через один уравнительный канал.
Кроме того, каналы предварительного распределения предпочтительно имеют соответственно проходящее поперек продольной оси и, соответственно, вдоль поперечного сечения колонны днище и две отходящих от него боковых стенки, протяженных в длину, а также расположенных напротив друг друга, причем указанные боковые стенки соответственно имеют верхний край, причем на этих краях проделаны выпускные отверстия в форме, в частности, прямоугольных выемок, через которые жидкостная фаза может быть направлена в данный сопряженный с ними канал окончательного распределения. Эти выпускные отверстия в каналах предварительного распределения соответственно размещены выше по вертикали относительно соответственного канала окончательного распределения. Здесь также вышеуказанные выемки или вырезы на краях соответственно имеют нижнюю кромку, через которую жидкостная фаза из данного канала предварительного распределения направляется в нижележащий канал окончательного распределения, причем каждая нижняя кромка отстоит от данного днища обсуждаемого канала предварительного распределения на такое расстояние вдоль продольной оси корпуса колонны, что данный канал предварительного распределения опять же может зарастать вплоть до вышеуказанных нижних кромок его выпускных отверстий, и тем не менее распределяемая жидкостная фаза может подаваться через выпускные отверстия и, соответственно, выемки на данный сопряженный с ними канал окончательного распределения. Кроме того, каналы предварительного распределения соответственно с торцевых сторон ограничены дополнительными боковыми стенками.
Вышеуказанные каналы предварительного распределения предпочтительно заполняются жидкостной фазой, то есть, масляной фракцией или фракцией легкого масла и, соответственно, фракцией тяжелого масла, по меньшей мере через одну для каждого питательную трубу, предпочтительно через две на каждый питательных трубы, причем эти питательные трубы, по меньшей мере на отдельных участках, пролегают вдоль продольной оси корпуса колонны таким образом, что выпускное отверстие данной питательной трубы, через которое жидкостная фаза выводится из данной питательной трубы, обращено вдоль продольной оси к данному днищу снабжаемого канала предварительного распределения. Вышеуказанные питательные трубы в области их данных выпускных отверстий соответственно предпочтительно размещены между двумя проходящими параллельно друг другу отбойными щитками, которые соответственно установлены на сопряженной боковой стенке данного канала предварительного распределения. Кроме того, каналы предварительного распределения на обращенных наружу внешних сторонах своих боковых стенок по обе стороны от выпускных отверстий данного канала предварительного распределения имеют по одному направляющему щитку, причем направляющие щитки предпочтительно отходят перпендикулярно от данной боковой стенки, и соответственно нижним свободным концевым участком установлены внутрь размещенного под данным выпускным отверстием канала окончательного распределения. Направляющие щитки предназначены для того, чтобы направлять поток жидкостной фазы из выпускных отверстий каналов предварительного распределения так, что он соответственно по возможности полностью попадает в сопряженный с ними канал окончательного распределения.
Таким образом, каналы предварительного распределения и каналы окончательного распределения в описанном выше варианте исполнения предпочтительно спроектированы как открытые кверху каналы (по направлению вниз каналы ограничены вышеуказанными днищами, по бокам вышеуказанными боковыми стенками, а также с торцевых сторон дополнительными боковыми стенками). Поэтому вышеуказанные каналы называются также желобами предварительного распределения и желобами окончательного распределения.
Вторые массообменные тарелки масляной секции и, соответственно, секции легкого масла и секции тяжелого масла, благоприятным образом позволяют создать многочисленных завесы из жидкостной фазы (например, масляной фракции), а именно, из стекающей со сливных поверхностей жидкостной фазы, а также, по обстоятельствам, дополнительно формирование двухфазного слоя на сливных поверхностях, что содействует повышенной эффективности. В этом отношении испытаниями было показано, что соответствующие изобретению массообменные тарелки, которые также называются каскадными тарелками, сравнимы с двухпоточными тарелками (при этом речь идет о тарелках колонны без сливного патрубка со сравнительно большими сквозными отверстиями, например, с диаметром в диапазоне от 20 мм до 40 мм, через которые газ и жидкость протекают в режиме противотока). Кроме того, в испытаниях было показано, что вышеуказанные каскадные тарелки и, соответственно, соответствующие изобретению вторые массообменные тарелки, в отношении производительности превосходят однопоточные размещенные друг за другом перегородки.
Благодаря своей конструкции соответствующие изобретению вторые массообменные тарелки преимущественно не подвержены засорению, так как, к примеру, не имеются никакие отверстия с малой площадью, которые могут быстро зарастать. Коэффициент полезного действия является относительно высоким, а именно, по результатам испытаний почти вдвое более высоким, чем у одно- и двухпоточных размещенных друг за другом перегородок. Кроме того, их производительность превышает таковую размещенных друг за другом перегородок. Равным образом, соответствующие изобретению массообменные тарелки благодаря угловатым сливным элементам имеют сравнительно высокую конструктивную прочность.
При сливных элементах в форме уголковых профилей (в частности, с равными полками) сливные элементы имеют две полки, которые ориентированы вдоль продольной оси по направлению к размещенному над ними жидкостному распределителю под углом друг относительно друга, и сопрягаются друг с другом с образованием ребра, проходящего вдоль поперечного сечения колонны и, соответственно, поперек продольной оси. Тогда сливные поверхности данного сливного элемента и, соответственно, уголкового профиля, образованы повернутыми кверху (то есть, обращенными к жидкостному распределителю) верхними сторонами полок.
Полки и, соответственно, сливные поверхности предпочтительно составляют угол в диапазоне от 80° до 100°, в частности, угол в 90°. Кроме того, сливные поверхности поперек направления их продольной протяженности имеют ширину, которая варьирует в диапазоне от 40 мм до 150 мм, предпочтительно 100 мм.
Сливные элементы и, соответственно, их сливные поверхности (или вышеуказанные полки) предпочтительно выполнены протяженными в длину, то есть, они имеют бóльшую длину вдоль направления своей продольной протяженности, нежели поперек этого направления, и предпочтительно простираются по всему поперечному сечению колонны, то есть, от одной области внутренней стороны корпуса до противолежащей области внутренней стороны корпуса масляной абсорбционной колонны. При этом сливные элементы могут быть собраны из многих сегментов, которые соответственно сами по себе выполнены как один сливной элемент и размещены друг за другом вдоль направления продольной протяженности. Имеющийся между двумя такими сегментами зазор (который прерывает сливные поверхности собранного сливного элемента) может быть перекрыт колпачковым элементом, который прилегает к обоим участкам сливной поверхности данного сегмента таким образом, что в целом получается кажущийся единым сливной элемент, который, в частности, является проходящим по существу по всему поперечному сечению колонны от одной области внутренней стороны корпуса масляной абсорбционной колонны до противолежащей области внутренней стороны корпуса масляной абсорбционной колонны.
Вторые массообменные тарелки предпочтительно перекрывают все поперечное сечение колонны поперек продольной оси, причем проложенные параллельно друг другу сливные элементы предпочтительно размещены на равных расстояниях друг от друга по направлению поперек их продольной протяженности таким образом, что каждые два соседних сливных элемента образуют удлиненное сквозное отверстие или проем в массообменной тарелке, сквозь которое газообразная фаза (например, поток крекинг-газа) в колонне может подниматься вдоль продольной оси корпуса колонны. Соседние сливные элементы второй массообменной тарелки при этом предпочтительно имеют свои ребра, которые отстоят друг от друга на расстояние в диапазоне от 150 мм до 300 мм. Однако может приниматься также расстояние с отличающейся от этого величиной. Указанное расстояние соответственно измеряется таким образом, что стекающая со сливных элементов жидкостная фаза поступает на размещенные под ними сливные элементы.
Вторые массообменные тарелки предпочтительно размещены друг над другом так, что сливные элементы двух соседних вторых массообменных тарелок расположены смещенными друг относительно друга, причем сливные элементы данной нижней второй массообменной тарелки соответственно размещаются посередине, например, ниже по продольной оси сквозного отверстия, ограниченного двумя соседними сливными элементами соответственно верхней второй массообменной тарелки.
Кроме того, вторые массообменные тарелки предпочтительно имеют опорное кольцо, с помощью которого данная вторая массообменная тарелка закрепляется, в частности, на корпусе, причем опорное кольцо преимущественно пролегает на внутренней стороне корпуса масляной абсорбционной колонны вдоль всего вышеуказанного поперечного сечения колонны. При этом сливные элементы соответственно первым и противоположным вторым концевым участком предпочтительно опираются на опорное кольцо. При этом один из концевых участков уложен на опорное кольцо через неподвижный подшипник, тогда как другой концевой участок опирается через подшипник скольжения. Если сливной элемент состоит из многочисленных сегментов, то предпочтительно на каждый сегмент предусматривается один неподвижный подшипник, другие опоры данного сегмента предпочтительно представляют собой подшипники скольжения.
Кроме того, сливные элементы могут поддерживаться одной, двумя или многочисленными пролегающими параллельно друг другу, проходящими вдоль вышеуказанного поперечного сечения колонны опорами (в частности, фасонными балками), которые проходят поперек сливных элементов, и на которые опираются сливные элементы и, соответственно, их компоненты (см. выше). При этом подобные балки своими противолежащими относительно друг друга концевыми участками соответственно предпочтительно прихвачены под опорным кольцом, и при этом соответственно соединены с корпусом на одной стороне через размещенный под опорным кольцом подшипник скольжения, и на другой стороне через расположенный под опорным кольцом неподвижный подшипник.
Дополнительные подробности и преимущества изобретения будут разъяснены в нижеприведенных описаниях фигур для примеров исполнения с помощью фигур.
Как показано:
Фиг.1 представляет схематический вид в разрезе масляной абсорбционной колонны согласно прототипу;
Фиг. 2 представляет схематический вид в разрезе масляной абсорбционной колонны для исполнения соответствующего изобретению способа;
Фиг. 3 представляет фрагмент Фиг. 2;
Фиг. 4 представляет фрагмент IV согласно Фиг. 3;
Фиг. 5 представляет вид сверху фрагмента согласно Фиг. 4;
Фиг. 6 представляет вид, частично в разрезе, вдоль линии VI-VI согласно Фиг. 5;
Фиг. 7 представляет подробное изображение неподвижного подшипника соответствующего изобретению сливного элемента;
Фиг. 8 представляет частичный вид в разрезе фрагмента VIII согласно Фиг. 3;
Фиг. 9 представляет вид сверху соответствующей изобретению массообменной тарелки (нижняя часть), а также жидкостного распределителя (верхняя часть) для загрузки массообменной тарелки жидкостной фазой;
Фиг. 10 представляет фрагментарный вид вдоль направления X Фиг. 9 уравнительного канала жидкостного распределителя, который соединяет между собой два канала предварительного распределения жидкостного распределителя;
Фиг. 11 представляет фрагментарный вид вдоль направления XI Фиг. 9 канала окончательного распределения с выпускными отверстиями в форме прямоугольных выемок, которые проделаны вдоль одного края боковой стенки канала окончательного распределения;
Фиг. 12 представляет фрагментарный вид вдоль направления XII Фиг. 9 канала предварительного распределения с выпускными отверстиями в форме прямоугольных выемок, которые проделаны вдоль одного края боковой стенки канала предварительного распределения;
Фиг. 13 представляет фрагментарный, частично в разрезе, вид питательной трубы для канала предварительного распределения жидкостного распределителя согласно Фиг. 9-12;
Фиг. 14 представляет дополнительный фрагментарный, частично в разрезе, вид питательной трубы для канала предварительного распределения жидкостного распределителя согласно Фиг. 9-13;
Фиг. 15-17 представляют схематические изображения в разрезе сетчатой, колпачковой и, соответственно, клапанной тарелок.
Фиг. 1 показывает масляную абсорбционную колонну 2 согласно прототипу. Масляная абсорбционная колонна 2 имеет верхнюю бензиновую секцию 20 и нижнюю масляную секцию 21, причем в нижнюю область масляной секции 21 вводится поток S крекинг-газа, который был образован паровым крекингом углеводородсодержащего сырьевого материала (например, лигроина) (см. выше). Поток S крекинг-газа в масляной секции 21 взаимодействует в режиме противотока со второй углеводородсодержащей промывочной жидкостью W’, которая подается в масляную секцию 21 на вторые массообменные тарелки в форме однопоточных размещенные друг за другом перегородок 17. В результате этого от потока S крекинг-газа отделяются более высококипящие углеводороды и собираются в кубовой секции 12 в виде масляной фракции F’. В бензиновой секции 20 поток S крекинг-газа с помощью первых массообменных тарелок в форме сетчатых или клапанных тарелок 15, на которые подается первая углеводородсодержащая промывочная жидкость W, приводится в контакт с первой промывочной жидкостью W, чтобы отделить от потока S крекинг-газа сравнительно более легкокипящую бензиновую фракцию F.
Соответствующий изобретению способ, который разъясняется на примере масляной абсорбционной колонны 1 согласно Фиг. 2, теперь спроектирован так, что обеспечивается противодействие загрязнению на нижних первых массообменных тарелках 15а масляной абсорбционной колонны 2 согласно Фиг. 1.
Более конкретно, масляная абсорбционная колонна 1 согласно Фиг. 2 имеет по существу цилиндрический корпус 10, который является проходящим вдоль совпадающей с вертикалью продольной оси L и ограничивает внутреннее пространство масляной абсорбционной колонны 1, которая вдоль продольной оси L подразделена на головную часть 11 масляной абсорбционной колонны 1, имеющую бензиновую секцию 20, и размещенную под ней кубовую секцию 12 масляной абсорбционной колонны 1, имеющую масляную секцию 21, которая, в свою очередь, может быть подразделена на секцию 21а легкого масла и размещенную под нею секцию 21b тяжелого масла. При этом бензиновая секция 20 отделена от масляной секции 21, или, соответственно, секции 21а легкого масла, глухой тарелкой 13, и секция 21а легкого масла отделена от секции 21b тяжелого масла глухой тарелкой 14.
Предварительно охлажденный поток S крекинг-газа с температурой, например, между около 400°С и 600°С, подается в масляную абсорбционную колонну 1 в донной области секции 21b тяжелого масла. При этом секция 21b тяжелого масла масляной абсорбционной колонны 1 имеет многочисленные размещенные друг над другом вдоль продольной оси L вторые массообменные тарелки 100, которые показаны на Фиг. 3-9. При этом – как было описано выше – соседние соответственно вторые массообменные тарелки 100 выполнены таким образом, что сливные элементы 101 нижней соответственно второй массообменной тарелки 100 расположены посередине под сквозными отверстиями и, соответственно, проемами, расположенной над ней второй массообменной тарелки 100.
Крекинг-газ S протекает через все внутреннее пространство масляной абсорбционной колонны 1 снизу вверх вдоль продольной оси L корпуса 10 колонны 1, причем в секции 21b тяжелого масла на вторые массообменные тарелки 100 подается третья углеводородсодержащая промывочная жидкость W” с помощью показанного в Фиг. 9-14 второго жидкостного распределителя 300, который размещен вдоль продольной оси L над вторыми массообменными тарелками 100. Третья промывочная жидкость W” соответственно протекает в секции 21b тяжелого масла вниз и посредством вторых массообменных тарелок 100 приводится в интенсивный контакт с поднимающимся потоком S крекинг-газа. В результате этого от потока S крекинг-газа отделяется часть наиболее тяжелых углеводородов, причем эти углеводороды в виде жидкой фракции F’ тяжелого масла собираются в кубовой секции 12 масляной абсорбционной колонны 1. Оттуда выводится фракция F” тяжелого масла, охлаждается и в качестве третьей промывочной жидкости W”, по меньшей мере, частично возвращается в секцию 21b тяжелого масла, и вновь с помощью второго жидкостного распределителя 300 подается на самую верхнюю вторую массообменную тарелку 100 и, соответственно, в фазу S крекинг-газа.
Из секции 21b тяжелого масла обедненный фракцией тяжелого масла поток S крекинг-газа через глухую тарелку 14 поступает в секцию 21а легкого масла масляной абсорбционной колонны 1. Здесь фаза S крекинг-газа также поднимается далее вверх через вторые массообменные тарелки 100, которые через первый жидкостный распределитель 200 (см. Фиг. 9-14) секции 21а легкого масла заполняются в режиме противотока второй углеводородсодержащей промывочной жидкостью W’ так, что отделенные от газообразной фазы S более легкокипящие углеводороды собираются в виде жидкой фракции легкого масла в секции 21а легкого масла, в частности, на глухой тарелке 14. Оттуда данная фракция легкого масла, по обстоятельствам через выпускные отверстия, может поступать непосредственно в каналы 210 предварительного распределения второго жидкостного распределителя 300 секции 21b тяжелого масла. Кроме того, указанная фракция F’ легкого масла выводится из секции 21а легкого масла, охлаждается и смешивается с выводимой из бензиновой секции 20 бензиновой фракцией F, и в качестве второй промывочной жидкости W’ через указанный первый жидкостный распределитель 200 возвращается в секцию 21а легкого масла.
Наконец, из секции 21а легкого масла обедненный фракцией F’ легкого масла поток S крекинг-газа через глухую тарелку 13 поступает в бензиновую секцию 20 масляной абсорбционной колонны 1, где поток S крекинг-газа через первые массообменные тарелки 16а, 16b, 16с в форме сетчатых, колпачковых или клапанных тарелок (см. Фиг. 15-17) поступает в головную часть 11 колонны 1, и выводится оттуда. В бензиновой секции 20 поток S крекинг-газа приводится в контакт с первой углеводородсодержащей промывочной жидкостью W, которая подается на первые массообменные тарелки 16а, 16b, 16с, таким образом, что от потока S крекинг-газа отделяются более легкокипящие углеводороды и собираются в бензиновой секции 20 в виде жидкой бензиновой фракции F. Бензиновая фракция F выводится из бензиновой секции 20 и частично смешивается с выводимой из секции 21а легкого масла фракцией F’ легкого масла, и возвращается в секцию 21а легкого масла в качестве второй промывочной жидкости W’ (см. выше). Кроме того, часть бензиновой фракции F подается обратно на одну из нижних первых массообменных тарелок (так называемая циркуляция), например, на вторую снизу из самых нижних первую массообменную тарелку 16b, чтобы усилить циркуляцию на нижних первых массообменных тарелках 16а, 16b, чем оказывается противодействие засорению особенно предрасположенных к загрязнению нижних первых массообменных тарелок 16а, 16b вследствие образования полимеров (см. выше).
Кроме того, соответственно изобретению, бензиновая фракция F в качестве промывочной жидкости W и, соответственно, в качестве составной части промывочной жидкости W, возвращается в головную часть 11 масляной абсорбционной колонны 1 и, соответственно, в бензиновую секцию 20, причем соотношение между этой бензиновой флегмой (кмоль/час) и количеством вещества подаваемого в масляную секцию 21 и, соответственно, секцию 21b тяжелого масла крекинг-газа S (кмоль/час) предпочтительно составляет между 1:16 и 1:10, предпочтительно между 1:12 и 1:10. При этом возвращаемая в головную часть 11 бензиновая фракция (так называемая флегма) предпочтительно отбирается из присоединенной к масляной абсорбционной колонне 1 ниже по потоку водоохладительной колонны, из кубовой секции которой она поступает в отстойник для разделения бензина и воды, из которого она, преимущественно будучи не содержащей воду, подается в качестве флегмы в головную часть 11 масляной абсорбционной колонны 1. При пуске установки в головную часть 11 масляной абсорбционной колонны 1 может дополнительно подаваться бензин из внешнего источника (см. выше).
Бензиновая секция 20 масляной абсорбционной колонны 1 предпочтительно имеет длину А вдоль продольной оси L, которая является меньшей, чем длина A’ масляной секции 21, предпочтительно меньшей, чем половина длины A’ масляной секции 21.
Для случая, что крекинг-газ S получается паровым крекингом такого сырьевого материала, как лигроин, или более легкого исходного сырья, секция 21b тяжелого масла может быть исключена. Тогда из кубовой секции 12 масляной секции 21 выводится масляная фракция F’, которая подвергается обработке аналогично фракции F’ легкого масла в вышеуказанном примере исполнения.
Фиг. 3-9 показывают вторые массообменные тарелки 100 в подробностях. Вообще говоря, подобные массообменные тарелки 100 могут быть благоприятным образом применены в колоннах везде, где вследствие вовлечения в массообмен газообразной и, соответственно, жидкостной фаз имеет место высокая опасность загрязнения.
Вторые массообменные тарелки 100 согласно Фиг. 9 имеют многочисленные протяженные в длину, ориентированные параллельно друг другу сливные элементы 101, которые пролегают параллельно проходящему перпендикулярно продольной оси L поперечному сечению Q колонны на одинаковой высоте (относительно продольной оси L корпуса 10). При этом смежные сливные элементы 101 отстоят друг от друга на равных расстояниях поперечно направлению их продольной протяженности, так что между каждыми двумя сливными элементами 101 образуется сквозное отверстие или проем, через которое газообразная фаза S может подниматься во внутреннем пространстве масляной абсорбционной колонны 1.
Сливные элементы 101 согласно Фиг. 4-7 и 9 соответственно имеют одну первую и одну вторую полку 102, 103, которые соединены друг с другом под углом с образованием ребра 104 так, что сливные элементы 101 образуют уголковый профиль 101 с одинаковыми полками. При этом данные ребра 104 сливных элементов 101 тоже выполнены протяженными по длине и проходят параллельно поперечному сечению Q колонны. Кроме того, полки 102, 103 сливного элемента 101 выступают вдоль продольной оси L вверх так, что обе полки 102, 103 одного сливного элемента 101 образуют обращенные кверху сливные поверхности 102а, 103а, которые соответственно опускаются вниз от ребра 104 данного сливного элемента 101. Если соответственно этому данная промывочная жидкость W’, W” через первый или второй жидкостный распределитель 200, 300 подается на данное ребро 104 сливного элемента 101, она стекает вниз по обе стороны от данного ребра 104 по сливным поверхностям 102а, 103а так, что образуются по две завесы соответственной промывочной жидкости W’, W”.
Согласно Фиг. 8, многочисленные соответствующие изобретению вторые массообменные тарелки 100 размещены друг над другом вдоль продольной оси L, причем сливные элементы 101 соседних вторых массообменных тарелок 100 расположены смещенными относительно друг друга вдоль поперечного сечения Q колонны так, что жидкостная фаза W’, W”, стекающая со сливных поверхностей 102а, 103а данного сливного элемента 101 одной второй массообменной тарелки 100, подается на два размещенных под данным сливным элементом 101 сливных элемента 101 нижележащей второй массообменной тарелки 100. При этом сливные элементы 101 соответственно нижней второй массообменной тарелки 100 размещены вдоль поперечного сечения Q колонны соответственно предпочтительно посередине между двумя сливными элементами 101 находящейся над нею второй массообменной тарелки 100. Соответствующие изобретению вторые массообменные тарелки 100 поэтому называются также каскадными тарелками.
Согласно Фиг. 4-7, сливные элементы 101 одной второй массообменной тарелки 100 расположенными противоположно друг другу концевыми участками 101d (сравни Фиг. 7) опираются на соответственное проходящее по окружности опорное кольцо 110, которое закреплено на внутренней стороне корпуса 10 масляной абсорбционной колонны 1. При этом соответственно один концевой участок 101d уложен на опорное кольцо 110 через неподвижный подшипник, тогда как другой через подшипник скольжения.
Сливные элементы 101 могут быть проходящими непрерывно через все поперечное сечение Q колонны от одной области внутренней стороны корпуса 10 масляной абсорбционной колонны 1 до противолежащей области внутренней стороны корпуса 10 масляной абсорбционной колонны 1. Но существует также возможность, что один сливной элемент 101 состоит из многочисленных сегментов 101а, 101b (см. Фиг. 5), которые размещены друг за другом вдоль направления продольной протяженности сливного элемента 101. При этом зазоры между двумя смежными сегментами 101а, 101b могут быть перекрыты крышкой 101с. Тогда подобные сегменты 101а, 101b своими свободными концевыми участками опираются на опорное кольцо 110 и/или на балку 112, в частности, фасонную балку 112, которая проходит поперек сливных элементов 101. При необходимости могут быть предусмотрены многочисленные такие балки 112, которые в этом случае проложены параллельно друг другу. Тогда один концевой участок одного сегмента 101а, 101b уложен на опорное кольцо 110 или балку 112 через неподвижный подшипник, тогда как соответственно другой концевой участок опирается на подшипник скольжения.
Балка 112, если имеется, прихвачена к опорному кольцу 110 снизу соответственно свободным концевым участком 113, который опирается на опору 111, закрепленную под данным опорным кольцом 110 на внутренней стороне корпуса 10. При этом концевые участки 113 данной балки 112 имеют углубление для размещения соответственного опорного кольца 110 так, что данное опорное кольцо 110 вместе с данной балкой 112 образует по существу бесступенчатую поверхность 112а, на которую могут опираться сливные элементы 101 (см. Фиг. 4). Для балок 112 соответственно также предпочтительно один концевой участок 113 опирается на корпус 10 через опору 111 в форме подшипника 111 скольжения (см. Фиг. 4), тогда как другой концевой участок 113 опирается на неподвижный подшипник (см. Фиг. 3).
Кроме того, вторые массообменные тарелки 100 согласно Фиг. 9 соответственно сбоку от самого наружного сливного элемента 101 могут иметь крышку 115 из листового металла, которая служит для того, чтобы ограничивать сквозное отверстие между вышеуказанным сливным элементом 101 и крышкой 115 до заранее предусмотренной ширины.
Для загрузки многочисленных размещенных друг над другом вторых массообменных тарелок 100 данной промывочной жидкостью W’, W”, согласно Фиг. 2, а также 9-14, предусматривается первый и, соответственно, второй жидкостный распределитель 200, 300. Они соответственно имеют многочисленные открытые кверху, коробчатые в поперечном сечении каналы 202 окончательного распределения, которые размещены вдоль продольной оси L масляной абсорбционной колонны 1 выше данных вторых массообменных тарелок 100 и соответственно пролегают вдоль вышеуказанного поперечного сечения Q колонны, а также поперек сливных элементов 101.
Протяженные в длину каналы 202 окончательного распределения соответственно имеют пролегающее параллельно поперечному сечению Q колонны днище 203, а также две отходящих от него боковых стенки 204, причем вышеуказанные боковые стенки 204 соответственно имеют верхний край 205 (см. Фиг. 11), вдоль которого проделаны выпускные отверстия 201 в форме прямоугольных выемок, которые размещены вдоль продольной оси L данной колонны 1, 3, 4, соответственно выше по вертикали относительно ребра 104 сопряженного с данным выпускным отверстием 201 сливного элемента 101. Каналы 202 окончательного распределения теперь заполняются жидкостной фазой W’, W” для распределения жидкостной фазы W’, W” на сливные элементы 101 так, что она выходит через проходящие параллельно данному днищу 203 нижние кромки 206 отдельных выпускных отверстий 201 и падает на вышеуказанные ребра 104, и далее посредством каскадных сливных элементов 101 (сравни Фиг. 8) распределяется вниз так, что образуются многочисленные завесы жидкостной фазы W’, W”, через которые в режиме противотока принудительно пропускается обрабатываемая газообразная фаза (например, крекинг-газ) S таким образом, что между фазами W’, W”, S происходит интенсивный массо- и/или энергообмен.
Для заполнения каналов 202 окончательного распределения жидкостной фазой W’, W” согласно Фиг. 10 предусматриваются два параллельных друг другу, размещенных вдоль продольной оси L над каналами 202 окончательного распределения канала 210 предварительного распределения, которые тоже выполнены открытыми кверху и сформированы коробчатыми в поперечном сечении. Каналы 210 предварительного распределения также пролегают вдоль поперечного сечения Q колонны, а именно, предпочтительно так же, как каналы 202 окончательного распределения, по существу на протяжении всего поперечного сечения колонны, то есть, от одной области внутренней стороны корпуса 10 данной колонны 1, 3, 4 до противолежащей области внутренней стороны корпуса 10. Кроме того, каналы 210 предварительного распределения являются проходящими поперек каналов 202 окончательного распределения.
Каналы 210 предварительного распределения тоже соответственно имеют проходящее параллельно поперечному сечению Q колонны днище 211, а также две отходящих от него боковых стенки 212, которые соответственно имеют верхний край 213, на котором проделаны выпускные отверстия 214 в форме прямоугольных выемок, через которые жидкостная фаза W’, W” может подаваться в сопряженный с ним соответственно канал 202 окончательного распределения. Для этого выпускные отверстия 214 каналов 210 предварительного распределения опять же соответственно размещены выше по вертикали вдоль продольной оси L корпуса 10 данной колонны 1, 3, 4 над соответственным им каналом 202 окончательного распределения (см. Фиг. 12, 13 и 14).
Вышеуказанные каналы 210 предварительного распределения согласно Фиг. 13 и 14, в свою очередь, заполняются жидкостной фазой F по меньшей мере через одну питательную трубу 220, предпочтительно через две соответственно питательных трубы 220, которые, по меньшей мере на отдельных участках, являются проходящими вдоль продольной оси L корпуса 10 данной колонны 1, 3, 4, причем выпускное отверстие 221 данной питательной трубы 220, через которое жидкостная фаза W’, W” из данной питательной трубы 220 протекает в сопряженный с нею канал 210 предварительного распределения, обращено вдоль вышеуказанной продольной оси L к данному днищу 211 снабжаемого канала 210 предварительного распределения. Вышеуказанные питательные трубы 220 соответственно размещены между двумя пролегающими параллельно друг другу отбойными щитками 222, которые ограждают с обеих сторон выпускное отверстие 221 данной питательной трубы 220 и соответственно закреплены на сопряженной боковой стенке 212 соответственного канала 210 предварительного распределения.
Кроме того, каналы 210 предварительного распределения на обращенных наружу внешних сторонах своих боковых стенок 212 по обе стороны от выпускных отверстий 214 данного канала 210 предварительного распределения имеют по одному направляющему щитку 216, которые отходят перпендикулярно данной боковой стенке 212 и соответственно своим нижним свободным участком вдаются внутрь размещенного под данным выпускным отверстием 214 канала 202 окончательного распределения. Направляющие щитки 216 предназначены для того, чтобы направлять поток жидкостной фазы W’, W” из выпускных отверстий 214 каналов 210 предварительного распределения в сопряженные с ними каналы 202 окончательного распределения.
Для того, чтобы жидкостная фаза W’, W” в обоих каналах 210 предварительного распределения всегда имела одинаковый уровень, оба канала 210 предварительного распределения согласно Фиг. 9 и 10 могут быть соединены по меньшей мере одним уравнительным каналом 215, который пролегает между обоими каналами 210 предварительного распределения, а именно, поперек них.
Вышеупомянутые первые массообменные тарелки 16а, 16b, 16с бензиновой секции 20 масляной абсорбционной колонны 1 схематически показаны на Фиг. 15-17 в разрезе. При этом согласно Фиг. 15 речь идет о тарелках колонны в виде сетчатых тарелок 16 со сливным патрубком, через который промывочная жидкость W поступает на находящиеся ниже тарелки колонны. При этом сетчатые тарелки 16 имеют многочисленные сквозные отверстия 161, через которые протекает крекинг-газ S, и на данной сетчатой тарелке 16 контактирует с промывочной жидкостью W.
В случае первых массообменных тарелок в форме колпачковых тарелок 16 согласно Фиг. 16 также предусматривается сливной патрубок 162. Кроме того, в колпачковых тарелках 16 указанные сквозные отверстия 161 ограждены газоотводными трубками 164, которые перекрыты колпачками 163, причем, в частности, газоотводные трубки 164 соответственно выступают в сопряженные с ними колпачки 163.
Клапанные тарелки 16 согласно Фиг. 17 также могут иметь сливной патрубок 162. Кроме того, в клапанных тарелках 16 вышеуказанные сквозные отверстия 161 закрываются клапанами 165, в частности, крышками, чтобы предотвращать «дождевание». При достаточном давлении крекинг-газа клапаны открываются так, что крекинг-газ S может протекать снизу вверх через сквозные отверстия 161 клапанных тарелок. Наряду с подвижными клапанами, также могут быть использованы так называемые неподвижные заслонки, то есть, стационарные клапанные крышки для интенсификации процесса.
Список условных обозначений
1
Масляная абсорбционная колонна
2
Масляная абсорбционная колонна
5
Насос
6
Теплообменник
10
Корпус
11
Головная часть колонны
12
Кубовая секция
13, 14
Глухая тарелка
15, 15а
Сетчатые или клапанные тарелки
16, 16а, 16b, 16с
Первые массообменные тарелки, например, сетчатые, колпачковые или клапанные тарелки
17
Размещенные друг за другом перегородки
20, 21, 21а, 21b
Секции колонны
100
Вторые массообменные тарелки
101
Сливной элемент
101а, 101b
Сегменты
101с
Крышка
101d
Концевой участок
102, 103
Полка
102а, 103а
Сливные поверхности
104
Ребро
110
Опорное кольцо
111
Опора
112
Балка
112а
Поверхность
113
Концевой участок
115
Крышка из листового металла
161
Сквозное отверстие
162
Сливной патрубок
163
Колпачок
164
Газоотводная трубка
165
Клапан (в частности, откидная крышка)
200, 300
Жидкостный распределитель
201
Выпускное отверстие
202
Канал окончательного распределения
203
Днище
204
Боковая стенка
205
Край
206
Нижняя кромка
210
Канал предварительного распределения
211
Днище
212
Боковая стенка
213
Край
214
Выпускное отверстие
215
Уравнительный канал
216
Направляющий щиток
217
Нижняя кромка
220
Питательная труба
221
Выпускное отверстие
222
Отбойный щиток
F, F’, F”
Фракции
I
Внутреннее пространство
L
Продольная ось
Q
Поперечное сечение колонны
S
Поток крекинг-газа
W, W’, W”
Промывочная жидкость