JPH04500779A - 気／液分離塔に液体フィードを導入するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 気／液分離塔に液体フィードを導入するための方法および装置本発明は、気／液 分離塔に液体フィードを導入するための方法および装置に関する。

蒸留塔のような気／液分離塔は、化学工業分野において広く使用されている。塔 内の温度および圧力に実質的に等しいか、あるいはそれ以下の温度および圧力条 件で原料（フィード）を塔に導入した場合、そのような塔は、効率的かつ有効に 原料を幾つかの所望のフラクションに分離する。しかしながら、塔に導入される 原料の温度および／または圧力が、塔内のそれらより高い場合、「フラッシング （ｆｌａｓｈｉｎｇ）Ｊとして知られる定常状慈混乱条件が塔内で生じる。フラ ッシングは、フィードの少なくとも一部分を気化させて非常に大きい速度、例え ば５０フィート／秒（１５ｉ／ｓ）の蒸気を生成し、それにより供給原料の液体 部分の実質量が蒸気中に同伴され、蒸気の不均一分配をもたらす。供給原料の液 体部分の同伴および／または供給原料の蒸気部分の不均一分配は分離塔の効率を 低下させる。

塔内において供給原料の均一な分配を促進するためのこれまでに既知のデバイス では、供給原料のフラッシングの問題については触れられていない。塔に導入さ れる液体供給原料の効率的な分配が代わりに強調されてきたが、この間、液体供 給原料の一部分の蒸気へのフラッシング現象は当業者には認識されておらず、ま た、言及されていなかった。

フィードが導入される分離塔内より高い温度および／または圧力を有する液体フ ィードを導入する場合に生じるフラッシングの悪影響を最小限にするための方法 および装置を提供することが本発明の主たる目的である。

従つて、１つの要旨において、本発明は、分離塔内より高い温度および／または 圧力を有する液体フィードストリームを気／液分離塔に導入する方法に存し、該 方法は、フラッシングフィード入口を介してフィードストリームを塔に供給し、 それにより、フィードストリームの少なくとも一部分を蒸気に変換することを含 んで成り、フィードストリームは、水平軸より下方または上方３０°を越えない 角度αであけられた少なくとも１つの側方開口を有する該入口のフィード導管を 介１．て最初に導入され、角度αは水平軸と該開口の上方縁との間の角度として 規定され、側方開口はフィードストリームの線速度を少なくとも３フィート／秒 （１ｍ／ｓ）まで減少させるのに十分な断面積を有し、フィードストリームは側 方開口を出て、入口のフラッシングチャンバーに入り、フラッシングチャンバー はフィード導管から離れてこれを包囲し、フラッシングフィード入口は、蒸気の 線速度を塔内の空塔蒸気速度まで実質的に減らす。

もう１つの要旨では、本発明は、分離塔内より高い温度および／または圧力を有 する液体フィードストリームを気／液分離塔に導入するためのフラッシングフィ ード入口に存し、フラッシングフィード入口は、塔内の気体および液体の方向に 対して垂直に塔に取り付けられており、 ａ）水平軸より下方または上方多くとも約３０°の角度α（角度αは水平軸と側 方開口の上方縁との間の角度として定義される。）であけられた少なくとも１つ の側方開口および底部の少なくとも１つの開口を有するフィード導管であって、 側方開口の全断面積はフィードストリームの線速度を少なくとも３フィート／秒 （ｌ鳳／ｓ）の速度まで減少させるのに十分であるフィード導管、およびｂ）該 フィード導管に操作可能に接続され、また、それから間隔を隔て、更に、それを 包囲するフラッシングチャンバーであって、フラッシングフィード人口のフィー ドストリームの少なくとも一部分のフラッシングにより生じる蒸気の線速度を、 塔内の空塔蒸気速度と実質的に同じ値まで減らすのに十分な断面積を有し、更に 、フィードストリームが当たる面を提供し、それにより、液体からの蒸気の分離 を促進するフラッシングチャンバーを有して成る。

本発明のフラッシングフィード入口を用いて使用する気／液分離塔は、液体原料 ストリームを一連の別の液体および蒸気フラクシヨンに分離するためにこれまで に使用されてきた一般的に知られたいずれの種類のものであってもよい。適当な 分離塔は、減圧から非常に高圧までの圧力範囲で操作される蒸留塔およびガス吸 収塔である。

塔に供給するフィードストリームの種類は、塔で分離すべき物質の種類に依存す るが、フィードストリームの温度および／または圧力が塔内で存在する温度およ び／または圧力より高い限り、その性質は本発明では重要ではない。

操作に際して、本発明のフラッシングフィード入口を入口において塔内に組み込 むことにより、蒸留塔のような現存の気／液接触塔を改良する。フラッシングフ ィード入口は、通常、２つの蒸留塔のトレイの間に配置して、蒸気が上方のトレ イに向かって上昇し、液体が下方のトレイに向かって落ちるようにする。デバイ スは、塔の通常のフィード入口と同じ塔の垂直位置で塔に配置する。

添付図面を参照して、本発明を更に説明する。

第１図は、本発明の一例のフラッシングフィード入口の上面図である。

第２図は、第１図のＢ−Ｂ断面図である。

第３図は、第１図のＣ−Ｃ断面図である。

図面を参照すると、フラッシングフィード人口１は、蒸留塔に導入される液体フ ィードストリームが入口を通過するように蒸留塔３内に配置されている。フラッ シングフィード人口ｌは、塔の外側に配置された入口６から塔内に位置するフラ ッシングチャンバー７まで塔３の軸に対して垂直に延びているフィード導管５を 有して成る。

フィード導管は塔に導入されるフィードストリームの流量を吸収するような寸法 であり、断面が円形であるのが好ましい。

フラッシングチャンバー７は、フィード導管５から間隔を隔ててこれを包囲し、 導管５の複数の側方スロット９によりフィード導管と連絡している。側方スロッ ト９は、フィードストリームの線速度を少なくとも３フィート／秒（Ｉｓ／ｓ） 、好ましくは３〜７フィート／秒（１〜２■／Ｓ）に減少させるのに十分な断面 積を有し、それにより、塔内で上昇する蒸気中への同伴液体を最小限になる。ス ロット９は、フィードの液体の大部分が、フィード導管を包囲するフラッシング チャンバーの側壁に当たるのを促進するような角度でフィード導管に切り込まれ 、蒸留塔内を上向きに移動する液体量を、存在するとしても、最小限にする。こ れにより、蒸気中への液体の同伴が最小限となる。従って、導管開口の角度（本 明細書ではαと呼び、水平軸と各開口の上方縁との間の角度として定義される。

第２図を参照。）は水平軸より多くとも約３０°下方または上方である。

また、フィード導管は、排出孔１３を有し、これによりシャットダウン時にフィ ード導管からフラッシングチャンバー７に液体を排出できる。

フラッシングチャンバー７の断面積は、フラッシングにより生成する蒸気の線速 度を塔内の空塔蒸気速度に近い値まで減少させるようになっており、それにより 、フィードストリームのフラッシングにより生じる液体および蒸気を実質的に完 全に分離する。蒸気の速度がそのような値まで減少することにより、蒸気に同伴 されるフィードの液体部分の量が減少する。

第２図に最もよく示されるように、フラッシングチャンバー７は、半円形底部分 ８および底部分に取り付けられて２つのリップ領域■５で終端している２つの側 壁ｌＯを有して成り、リップ領域は構造的剛性を与えてデバイスの内壁の液体に よる変形を防止する。フラッシングチャンパー７は底部スロット１１を有し、こ れにより、液体がフラッシングフィード入口から出て、蒸留塔の下方のトレイに 入ることができる。エンドプレート１７は、入口６から離れた導管５およびチャ ンバー７の端部分を閉じる。

塔の操作の一例において、フィードストリームを蒸留塔の外部にてフィード導管 の入口６を介して導入し、フィード導管の長さ方向に沿って蒸留塔内に水平方向 に供給する。側方スロット９は、液体および蒸気の双方を含んで成るフィードス トリームの線速度を約３フイート／秒（１ｍ／ｓ）まで減少させ、フィードを側 壁ｌＯに当て、これにより液体からの蒸気の分離を促進する。フィードストリー ムの蒸気部分は、上に向かって出て蒸留塔の上方トレイに送られる。

フィードストリームの液体部分は、フラッシングチャンバー７の底部スロット１ １を介してフラッシングフィード入口の直下のトレイに送られる。フラッシング チャンバーは、フィードストリームの蒸気部分の線速度が塔内の空塔蒸気速度に 近い値まで減るような断面積を有する。

ＦＩＧ、ヲ 国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．分離塔内より高い温度および／または圧力を有する液体フィードストリーム を気／液分離塔に導入する方法であって、フラッシングフィード入口を介してフ ィードストリームを塔に供給し、それにより、フィードストリームの少なくとも 一部分を蒸気に変換することを含んで成り、フィードストリームは、水平軸より 下方または上方３０°を越えない角度αであけられた少なくとも１つの側方開口 を有する該入口のフィード導管を介して最初に導入され、角度αは水平軸と該開 口の上方縁との間の角度として規定され、側方開口はフィードストリームの線速 度を少なくとも３フィート／秒（１ｍ／ｓ）まで減少させるのに十分な断面積を 有し、フィードストリームは側方開口を出て、入口のフラッシングチャンバーに 入り、フラッシングチャンバーはフィード導管から離れてこれを包囲し、フラッ シングフィード入口は、蒸気の線速度を塔内の空塔蒸気速度まで実質的に減らす 方法。
2. ２．フィード導管がフィードストリームの線速度を３〜７フィート／秒（１〜２ ｍ／ｓ）に減少させる請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．蒸気はブラッシングフィード入口を出て、塔の上方トレイに上向きに導かれ る請求の範囲第１項記載の方法。
4. ４．液体はフラッシングフィード入口の直下のトレイに導かれる請求の範囲第３ 項記載の方法。
5. ５．分離塔内より高い温度および／または圧力を存する液体フィードストリーム を気／液分離塔に導入するためのフラッシングフィード入口であって、フラッシ ングフィード入口は、塔内の気体および液体の方向に対して垂直に塔に取り付け られており、ａ）水平軸より下方または上方多くとも約３０°の角度α（角度α は水平軸と側方開口の上方縁との間の角皮として定義される。）であけられた少 なくとも１つの側方開口および底部の少なくとも１つの開口を有するフィード導 管であって、側方開口の全断面積はフィードストリームの線速度を少なくとも３ フィート／秒（１ｍ／ｓ）の速度まで減少させるのに十分であるフィード導管、 およびｂ）該フィード導管に操作可能に接続され、また、それから間隔を隔て、 更に、それを包囲するフラッシングチャンバーであって、フラッシングフィード 入口のフィードストリームの少なくとも一部分のフラッシングにより生じる蒸気 の線速度を、塔内の空塔蒸気速度と実質的に同じ値まで減らすのに十分な断面積 を有し、更に、フィードストリームが当たる面を提供し、それにより、液体から の蒸気の分離を促進するフラッシングチャンバーを有して成るフラッシングフィ ード入口。
6. ６．フィード導管の側方開口の全断面積は、フィードストリームの線速度を３〜 ７フィート／秒（１〜２ｍ／ｓ）まで減少させるのに十分である請求の範囲第６ 項記載のフラッシングフィード入口。