【技术实现步骤摘要】
本技术属于换热器领域,涉及乙苯/苯乙烯塔顶热量回收换热器的进料结构改进。
技术介绍
1、苯乙烯是重要的化工原料,用于树脂生产,药物、染料等行业都有应用。目前世界上苯乙烯合成工艺主要是乙苯脱氢法,乙烯(可由乙醇脱水生成)与苯反应为乙苯,乙苯催化脱氢,反应后为乙苯与苯乙烯的混合物,需要精馏分离乙苯和苯乙烯。
2、乙苯和苯乙烯的沸点差很小,常压下相差仅9摄氏度,因此,为分离乙苯/苯乙烯工业上分离塔常采用负压操作,分离塔理论板数在80块以上,回流比>6.5。由于乙苯/苯乙烯分离塔在负压条件下操作,塔顶温度较低,通常乙苯/苯乙烯分离塔塔顶操作压力为6~40千帕(绝压),对应的操作温度为60~103摄氏度。由于塔顶温度低(<100摄氏度),大量低温热难以采用发生蒸汽等常规方法回收。即使乙苯苯乙烯分离塔采用高真空操作(塔顶压力<10千帕(绝压)),乙苯/乙烯分离塔系统的操作能耗仍然很高,其低压蒸汽用量占整个苯乙烯单元的30%以上,冷却水用量也占整个苯乙烯单元的近35%,综合能耗占苯乙烯单元的30~40%。
3、为充分回收乙苯/苯乙烯分离塔塔顶大量的低温热,美国专利us.4628136公开了一种乙苯/苯乙烯分离塔塔顶低温热量的回收方法,该方法利用塔顶蒸汽来蒸发乙苯和水的共沸混合物,乙苯和水的共沸混合物在蒸发后送至乙苯脱氢反应系统。常压下33.3%(质量)的水和66.7%(质量)乙苯可以形成共沸物,具有最低恒沸点为91.8℃。乙苯/水混合物形成共沸物,可以在比任何一种组分标准沸点都低的温度下沸腾,正是由于
技术实现思路
1、本技术目的是提出一种乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,提高乙苯与水的混合速率。
2、本技术的技术方案:一种乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,塔顶热回收换热器的结构为立式列管式固定管板换热器,壳侧介质为乙苯/苯乙烯分离塔来料,管程介质为水、乙苯混合物,塔顶热回收换热器的下管箱设置水平进料口、底部进料口,水、乙苯分别从水平进料口或底部进料口进入下管箱,其特征是水平进料口连接液体分布器,液体分布器上方设有二次混合器,所述二次混合器含有多个空心管状件,每个管状件上端与换热管连接、下端设堵板,堵板设有底过流孔,管状件侧壁开有侧过流孔,侧过流孔的总过流面积大于底过流孔的总过流面积。
3、优选的,底过流孔设有一个,侧过流孔设有两个以上,并在管状件管壁的同一竖直区域呈上下排布布置,通过调整底过流孔孔径与侧过流孔的孔径和数量,实现二者总过流面积存在面积差。
4、进一步的,侧过流孔朝向管板中心。
5、优选的,管状件为圆管,管状件与换热管的连接为插接,管状件外径大于换热管内径0~2mm,在管状件上部加工台阶,台阶端部加工一个斜锥,台阶与斜锥之间的圆周壁与换热管过盈装配。进一步的将台阶与换热管接触缝焊接。
6、优选的,管状件与换热管的连接为焊接,管状件与换热管同尺寸管,管口外边缘磨削出倒角,对齐焊接。
7、所述液体分布器为排管式,含有主分配管及布液管,主分配管横置在下管箱中间,一端与水平进料口伸入下管箱内的管口连接,另一端与管箱内壁上的支架固定,布液管分布在主分配管两侧,布液管的长度根据下管箱内壁与布液管间的距离适配设置,布液管直径小于主分配管,布液管和主分配管上开设一定数量和直径的布液孔。
8、长度较长的布液管放置于横杆上,横杆两端与管箱内壁上的支架固定,布液管与横杆通过u型螺栓连接紧固。
9、本技术的有益效果:1.通过排管式液体分布器和二次混合器的两次混合,提高了水、乙苯的混合效果,保障了设备的安全稳定运行。2.水、乙苯混合效果好,更易形成共沸物,能使得换热管内的共沸物成分均匀,降低介质的平均沸点,提高换热器的效率,能量回收效率提高。
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1.一种乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,塔顶热回收换热器的结构为立式列管式固定管板换热器,壳侧介质为乙苯/苯乙烯分离塔来料,管程介质为水、乙苯混合物,塔顶热回收换热器的下管箱(1)设置水平进料口(2)、底部进料口(3),水、乙苯分别从水平进料口(2)或底部进料口(3)进入下管箱(1),其特征是水平进料口(2)连接液体分布器(4),液体分布器(4)上方设有二次混合器(5),所述二次混合器(5)含有多个空心管状件,每个管状件上端与换热管(6)连接、下端设堵板(8),堵板(8)设有底过流孔(9),管状件侧壁开有侧过流孔(10),侧过流孔(10)的总过流面积大于底过流孔(9)的总过流面积。
2.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是底过流孔(9)设有一个,侧过流孔(10)设有两个以上,并在管状件管壁的同一竖直区域呈上下排布布置,通过调整底过流孔(9)孔径与侧过流孔(10)的孔径和数量,实现二者总过流面积存在面积差。
3.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是侧过流孔(10)朝向管板中心
4.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是管状件为圆管,管状件与换热管(6)的连接为插接,管状件外径大于换热管(6)内径0~2mm,在管状件上部加工台阶(11),台阶(11)端部加工一个斜锥(12),台阶(11)与斜锥(12)之间的圆周壁与换热管(6)过盈装配。
5.根据权利要求4所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是进一步的将台阶(11)与换热管(6)接触缝焊接。
6.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是管状件与换热管(6)的连接为焊接,管状件与换热管(6)同尺寸管,管口外边缘磨削出倒角,对齐焊接。
7.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是液体分布器(4)为排管式,含有主分配管(14)及布液管(15),主分配管(14)横置在下管箱(1)中间,一端与水平进料口(2)伸入下管箱(1)内的管口连接,另一端与管箱内壁上的支架(17)固定,布液管(15)分布在主分配管(14)两侧,布液管(15)的长度根据下管箱(1)内壁与布液管(15)间的距离适配设置,布液管(15)直径小于主分配管(14),布液管(15)和主分配管(14)上开设一定数量和直径的布液孔(16)。
8.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是布液管(15)与主分配管(14)采用焊接或可拆连接。
9.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是长度较长的布液管(15)放置于横杆(18)上,横杆(18)两端与管箱内壁上的支架(17)固定,布液管(15)与横杆(18)通过U型螺栓(19)连接紧固。
...【技术特征摘要】
1.一种乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,塔顶热回收换热器的结构为立式列管式固定管板换热器,壳侧介质为乙苯/苯乙烯分离塔来料,管程介质为水、乙苯混合物,塔顶热回收换热器的下管箱(1)设置水平进料口(2)、底部进料口(3),水、乙苯分别从水平进料口(2)或底部进料口(3)进入下管箱(1),其特征是水平进料口(2)连接液体分布器(4),液体分布器(4)上方设有二次混合器(5),所述二次混合器(5)含有多个空心管状件,每个管状件上端与换热管(6)连接、下端设堵板(8),堵板(8)设有底过流孔(9),管状件侧壁开有侧过流孔(10),侧过流孔(10)的总过流面积大于底过流孔(9)的总过流面积。
2.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是底过流孔(9)设有一个,侧过流孔(10)设有两个以上,并在管状件管壁的同一竖直区域呈上下排布布置,通过调整底过流孔(9)孔径与侧过流孔(10)的孔径和数量,实现二者总过流面积存在面积差。
3.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是侧过流孔(10)朝向管板中心(13)。
4.根据权利要求1所述的乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,其特征是管状件为圆管,管状件与换热管(6)的连接为插接,管状件外径大于换热管(6)内径0~2mm,在管状件上部加工台阶(11),台阶(11)端部加工一个斜锥(12),台阶(11)与...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨春天,解德甲,潘瑞霞,陈满,文泽鑫,张棋,张型波,孟岳,马荣荣,贾云琦,韩柯琪,程玉霖,
申请(专利权)人:甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,
类型:新型
国别省市:
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