一种乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器制造技术

技术编号:43835731 阅读:4 留言:0更新日期:2024-12-31 18:33
本技术公开一种乙苯/苯乙烯塔顶热回收换热器进料混合分布器,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,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,二次混合器有多个空心管状件,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。有益效果: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,更易形成共沸物。

【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,正是由于其较低的沸点,混合物才可以采用吸收塔顶的物料的热量,从而节省能量。实际应用中塔顶热回收换热器若由于乙苯和水混合效果不佳就会导致换热效果并不理想,无法达到充分回收塔顶大量低温热量的目的,甚至影响了装置的正常运行。解决这个问题的关键在于保证乙苯和水的快速充分混合。现有技术中液体分布器有管式、盘式等结构,提高液体与液体混合效率,对与溶解性好的,一般就能充分混合,但碰到有机与无机混合就不够,采用搅拌、超声等方式在分离塔上也不适用。


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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【技术保护点】

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。

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【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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