膜式蒸餾法的製作方法
2023-05-19 15:37:46 2
專利名稱：膜式蒸餾法的製作方法
技術領域：
本發明屬於蒸餾方法領域，是一種用於分離液體混合物多種揮發性不同組份的方法，適用於石油加工和化工部門。
蒸餾是利用液體混合物中各組份蒸汽壓的差異、或沸點的差異使各組份得到分離的方法。蒸餾的原理是將液體混合物加熱，使其中揮發性不同的組份得以氣化分離。蒸餾是石油煉製的基本單元過程之一。按蒸餾方法可分為釜式蒸餾和管式蒸餾。
釜式蒸餾法的特點，是在蒸餾釜中完成原料受熱和汽化分離過程的，受熱面和汽化面被原料液柱體所分離;釜底面受熱後，將熱量傳給原料液柱，當溫度上升到某組份沸點時，原料液柱體沸騰，在原料液柱體自然液面上大量汽化。釜式蒸餾採取間竭操作，漸次汽化，蒸餾效率低。
管式蒸餾法的特點，是採用加熱爐加熱和汽化原料，再採用蒸餾或精餾塔進行汽化分離組份。加熱爐由熱源和若干根爐管組成。原料在管中以活塞流通過，吸收熱源的發熱量。若干根爐管把原料液柱體分割成若干份小液柱。爐管外壁是加熱面，內壁是受熱面，使管內液體吸熱和汽化，因此比釜式蒸餾大大提高了加熱表面熱強度。傳熱能力和熱效率，且管式蒸餾又是連續操作，加工量很大，因此成為代替釜式蒸餾的工藝。
由上述比較可以看出改變被蒸餾液體形態是提高蒸餾效率的主要途徑之一。管式蒸餾的受熱面與汽化面之間仍被小液柱體所分開，且汽化組份受管內空間限制而不能發生大量汽化，因此蒸餾效率並未得到充分提高。
本發明的任務是要提供一種方法，可使蒸餾效率得到充分提高。本發明的實質，是利用液體形態隨容器形狀而改變的特點，設計一種液膜汽化面，使原有原料液柱體通過膜汽化面的表面時變成液膜形狀。膜汽化面的背面就構成一種內熱式加熱器，使汽化板底面受熱，而表面液膜吸熱，邊流動邊汽化，使達到沸點的組份氣化立即離開汽化面聚集為汽相。這種蒸餾方法可使加熱表面熱強度、傳熱能力和汽化率有可能達到最高值，從而使蒸餾效率充分提高。
下面以一個實施例闡述本發明原理。附
圖1是利用膜式蒸餾原理設計的一個工業實驗裝置的結構示意圖。
液膜式蒸餾裝置由三個同心的園柱筒體組成，最中心的園柱筒體是予熱進料管(9)，中層園柱筒體是膜式汽化板(6)，其上端園柱面板中心是予熱進料管(9)的出料口，最外層是蒸餾筒(5)，筒上端設有汽相出口(11)，筒底側設有液相出料口(2)，蒸餾筒(5)和膜汽化板(6)下端固結在一起。在進料管(9)管壁和汽化板(6)內壁之間的內套管(7)構成一種內熱式加熱器，其中置熱源(3)。可以用液體或氣體燃料燃燒或電熱裝置作為熱源。實施例用電熱裝置(3)作熱源。
實驗裝置在常壓下運行，蒸餾溫度範圍從常溫到500℃，保持進料(1)速度和液相(2)出料速度相等條件下連續運轉。當需要改變產品方案時，只要對熱源功率進行調節即可達到要求，而不必重新開停工。本裝置亦可作為連續脫除原油中油包水型乳化液的設備，連續快速脫水。曾對某高粘度重質原油進行脫水，效果良好，而常規脫水裝置則對其無能為力。
實施例的運行過程如下接通電源，電熱裝置加熱器(3)工作，加熱內套管板(6，9)至設計的蒸餾溫度時，原料從進料口(1)進入進料管(9)，邊進料邊加熱，從出料口(10)流出，進入汽化板(6)園柱面板上形成液膜，在後續液膜不斷推動和重力作用下，液膜順汽化板(6)豎面流下。液膜在汽化板(6)上邊流動邊汽化，達到汽化溫度的組份(4)離開汽化面(6)進入蒸餾筒(5)空間，從汽相出料口(11)離開蒸餾;未達到汽化溫度的重組份(8)流體順氣化板(6)流下，在蒸餾筒(5)底匯集，從原油出口管(2)流出。
將實施例蒸餾裝置和管式蒸餾相比較，可以看出本發明有以下特點1、採用內熱式加熱結構，熱損失很小，且加熱表面熱強度和傳熱能力均勻，熱效率很高;
2、將加熱器和蒸餾器合二而一，比管式蒸餾少用一臺設備;
3、採用膜汽化板代替爐管和蒸餾塔進料段，使蒸餾效率可能提高到最佳狀態。膜汽化板可以是筒狀，也可以是其它形狀。若採用多孔表面板製作膜汽化板，則比光滑板沸騰放熱係數提高4～5倍，總傳熱係數提高1倍。
本發明的原理和蒸餾器的結構可應用到石油加工和化工部門的蒸餾設備中，和已有蒸餾技術或設備結合，還可設計出新的蒸餾和精餾設備。本發明亦可應用到油氣田集輸領域中。
權利要求
一種常壓蒸餾方法，其特徵是在蒸餾裝置內，設計一種筒狀或其它形狀的汽化面板(6)，該板(6)可以是光滑板，亦可用多孔表面板製作，將蒸餾原料液體通過這種筒狀或其它形狀的汽化面板(6)的外表面時，可形成液膜狀態；而這種筒狀或其它形狀的汽化面板(6)內壁或內表面則構成內熱式加熱器(7)，這種加熱器內可配置不同種類能量的熱源。
全文摘要
本發明公開的一種常壓蒸餾方法涉及蒸餾方法領域，適用於石油加工和化工部門以及油氣田。該方法是在蒸餾裝置內設計一種筒狀汽化面板(6)，其外表面可將蒸餾液體改變成液膜狀態，而汽化面板(6)內壁則構成內熱式加熱器(7)，其中配置不同能量的熱源加熱，即可使原料液膜在汽化面板(6)上邊流動邊氣化，達到分離不同組份的目的。該方法與管式蒸餾法相比較，其加熱表面熱強度、傳熱能力和汽化率可達到最佳狀態，從而使蒸餾效率得到充分提高。
文檔編號B01D1/22GK1033011SQ8710682
公開日1989年5月24日 申請日期1987年10月13日 優先權日1987年10月13日
發明者楊保忠 申請人:中國石油化工總公司烏魯木齊石油化工總廠