一种混合芳烃的脱烷塔顶抽提烷烃循环脱氢装置的制作方法

1.本发明涉及脱氢装置技术领域，尤其是涉及一种混合芳烃的脱烷塔顶抽提烷烃循环脱氢装置。


背景技术：

2.烷烃脱氢装置一般采用以碱洗塔为主要设备的装置对再生氢气中的硫化氢进行处理，而在碱洗塔中，塔体内的填料是气液两相接触的基本构件，它能提供足够大的表面积，使上升气流和下降碱液在填料区中不断接触，但是填料的不同对碱洗塔的运行状况有着不同的影响，如陶瓷填料不耐热碱腐蚀，不能适用于碱洗塔内介质的腐蚀情况；再如聚丙烯塑料填料虽然可以耐受碱洗塔内介质的腐蚀情况，对碱液浓度为10％或20％，耐腐蚀性差异不大，但是其使用时间约2年，不能满足混合烷烃脱氢装置3年的检修时间，因此，需要一种能够将混合气体与液体能够充分接触又不会对塔体本身造成影响的装置。
3.例如中国专利申请号为201921157378.7的专利公开了一种混合芳烃的脱烷塔顶抽提烷烃循环脱氢装置，包括碱洗塔本体，碱洗塔本体的内部等距设置有沿其长度方向分布的碱洗组件，碱洗组件包括与碱洗塔本体内壁固定的中空结构的固定台，固定台与碱洗塔本体之间通过进气管连通，固定台的上方设置有喷洗机构，固定台的内圈固定套接有排液管，固定台的上表面设置有沿其轴承阵列分布的喷气单元，实现了气体与碱液之间的充分接触，且不易对塔体本身造成影响。
4.基于以上检索，结合现有技术分析，上述混合芳烃的脱烷塔顶抽提烷烃循环脱氢装置还存在以下不足之处，第一，喷洒的碱液液滴之间的空隙较大，与待脱氢气体之间的接触面积较小，导致待脱氢气体脱氢不完全，循环脱氢则浪费时间和能源；第二，碱液自上而下喷洒，在其重力作用下迅速落下，待脱氢气体与碱液之间的接触时间较短，同样导致待脱氢气体脱氢不彻底，脱氢效率低下。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种混合芳烃的脱烷塔顶抽提烷烃循环脱氢装置，以解决现有技术中针对喷洒的碱液液滴之间的空隙较大，与待脱氢气体之间的接触面积较小，导致待脱氢气体脱氢不完全，循环脱氢则浪费时间和能源，且碱液自上而下喷洒，在其重力作用下迅速落下，待脱氢气体与碱液之间的接触时间较短，同样导致待脱氢气体脱氢不彻底，脱氢效率低下的技术问题。
6.本发明提供一种混合芳烃的脱烷塔顶抽提烷烃循环脱氢装置，包括脱氢罐体，所述脱氢罐体的上端固定连通有进液管，所述脱氢罐体的下端固定连通有排液管，所述脱氢罐体的侧端设置有进气口和出气口，所述进气口和出气口处分别固定连接有进气盒和出气盒，且进气盒和出气盒的内部均连接有防水透气膜，所述脱氢罐体的内侧设置有搅拌机构，所述搅拌机构包括转轴和多个搅拌叶，多个所述搅拌叶均匀固定连接于转轴的周侧，所述转轴的两端部均与脱氢罐体转动连接，所述搅拌叶上均匀设置有多个搅拌孔，且搅拌孔的
内部连接有搅拌组件，所述进气口处设置有导流结构，所述搅拌机构在导流结构的作用下沿着进气口远离出气口的方向转动。
7.进一步，所述搅拌孔为喇叭状，且搅拌孔的大口径朝向搅拌叶的转动方向设置。
8.进一步，所述搅拌组件包括支撑块、固定轴和叶轮，所述固定轴的一端通过支撑块与搅拌孔的内壁固定连接，所述固定轴的另一端与叶轮固定连接。
9.进一步，所述导流结构包括一对导流块，且一对导流块分别固定连接于进气盒竖直方向上的相对两侧端，一对所述导流块之间的缝隙朝向进气口远离出气口的方向倾斜。
10.进一步，所述防水透气膜的外侧固定连接有限位壳罩，所述限位壳罩的表面设置有多个透气孔，所述进气盒和出气盒的侧端均连接有密封门，所述脱氢罐体的上端连接有顶盖，所述进液管与顶盖相固定。
11.进一步，所述搅拌叶靠近其自身转动方向上的端面固定连接有多个破泡锥刺，所述搅拌叶远离转轴的端部固定连接有第二清洁条，且第二清洁条与脱氢罐体的内壁相贴合。
12.进一步，所述搅拌叶靠近其自身转动方向上的端面设置有多个与破泡锥刺相适配的凹槽，所述脱氢罐体的下端固定连接有超声波发生器。
13.进一步，所述转轴设置为空心管，且转轴的内侧设置有液体分析仪，所述液体分析仪与脱氢罐体固定连接，所述转轴的侧端设置有与转轴的内侧相连通的导通孔，所述出气盒的内部安装有气体分析仪，且气体分析仪位于限位壳罩远离脱氢罐体的一侧，所述进气盒和出气盒远离脱氢罐体的端部分别固定连通有进气管和出气管，且进气管与出气管之间连接有回气管。
14.进一步，所述转轴的内壁固定连接有第一清洁条，所述第一清洁条与液体分析仪的外表面相贴合，所述顶盖的上端固定连接有警示灯。
15.进一步，所述进液管、排液管、出气管、进气管和回气管上均连接有电磁阀，所述超声波发生器、警示灯、电磁阀、液体分析仪和气体分析仪均与同一控制器相连接。
16.与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：其一：通过将待脱氢的气体直接通入碱液中可增大待脱氢的气体与碱液之间的接触面积，脱氢效果更好，待脱氢的气体从一对导流块之间的缝隙进入脱氢罐体的过程中，推动碱液共同冲击搅拌叶，使得整个搅拌机构沿着进气口远离出气口的方向转动，只要待脱氢的气体持续通入脱氢罐体，整个搅拌机构也将持续转动，转动的搅拌机构对混合有气体的碱液进行搅拌，提高碱液与气体之间的混合度，从而增大气体与碱液之间的接触面积，脱氢更加彻底，另外，由于待脱氢的气体从一对导流块之间的缝隙进入脱氢罐体，结合搅拌机构的作用下，可延长待脱氢气体到达出气口的路径，从而延长待脱氢气体与碱液之间的接触时间，进而提高脱氢效果；其二：通过设置的气体分析仪和回气管，在与碱液接触并接受脱氢处理的气体由出气盒中的防水透气膜排出之前，气体分析仪对待排出的气体进行检测，当检测的含氢量超过人工预设阈值时，通过外部控制器控制出气管上的电磁阀闭合，控制回气管上的电磁阀打开，不符合排放的气体经由回气管并入进气管重新导入脱氢罐体的内侧，实现循环脱氢，脱氢更加彻底；其三：通过将搅拌孔设置为喇叭状，且搅拌孔的大口径朝向搅拌叶的转动方向设
置，大口径朝向搅拌叶的转动方向设置的搅拌孔可对碱液起到一个挤压作用，从而增强碱液与气体之间的混合效果，混合有气体的碱液通过搅拌孔的过程中会对叶轮起到一个冲击作用，叶轮在此冲击作用下转动，结合支撑块更好的混合碱液与气体，提高脱氢效率；其四：通过在防水透气膜的外侧固定连接限位壳罩，且在限位壳罩的表面设置多个透气孔，一方面，限位壳罩可对防水透气膜起到一个支撑作用，防止防水透气膜在气体和碱液的冲击作用下过度变形；另一方面，待脱氢的气体经过限位壳罩上的透气孔进入脱氢罐体中时，会使得碱液中产生许多气泡，气泡随着碱液在搅拌机构的扰动作用下破裂，破裂时产生的冲击力可使得气体更好的与碱液接触，从而提高脱氢效果；其五：通过在搅拌叶上固定连接的破泡锥刺，破泡锥刺可进一步戳破气泡，气泡破裂时产生的冲击力可使得气体更好的与碱液接触，从而提高脱氢效果，位于凹槽中的破泡锥刺的尖端未超出凹槽的槽口，拆装搅拌机构过程中不易划伤操作人员，提高安全性；其六：通过在搅拌叶远离转轴的端部固定连接第二清洁条，自空心的转轴的内壁固定连接第一清洁条，以及在脱氢罐体的下端固定连接超声波发生器，第一清洁条和第二清洁条随着搅拌机构同步转动时，可分别对液体分析仪的外表面和脱氢罐体的内壁进行清理，防止液体分析仪的外表面和脱氢罐体的内壁结垢；碱液与气体混合时，可启动超声波发生器，进一步增强混合效果，同时能够进一步防止脱氢罐体的内部结构结垢。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明去除进气盒和出气盒状态下的结构示意图；图3为本发明的剖切结构示意图；图4为本发明的搅拌机构处的结构示意图；图5为本发明的搅拌叶处的结构示意图；图6为图5中a处的放大图；图7为本发明的进气盒处的结构示意图；图8为本发明的防水透气膜处的结构示意图；图9为本发明的转轴处的结构示意图；图10为本发明的转轴的剖切结构示意图。
19.附图标记：1、脱氢罐体；2、进液管；3、排液管；4、进气口；5、出气口；6、进气盒；7、出气盒；8、超声波发生器；9、防水透气膜；10、限位壳罩；11、透气孔；12、转轴；13、搅拌叶；14、搅拌孔；15、搅拌组件；151、支撑块；152、固定轴；153、叶轮；16、破泡锥刺；17、凹槽；18、液体分析仪；19、导通孔；20、第一清洁条；21、第二清洁条；22、回气管；23、导流块；24、密封门；25、警示灯；26、顶盖；27、出气管；28、进气管；29、电磁阀；30、气体分析仪。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
22.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.下面结合图1至图10所示，本发明实施例提供了一种混合芳烃的脱烷塔顶抽提烷烃循环脱氢装置，包括脱氢罐体1，脱氢罐体1的上端固定连通有进液管2，脱氢罐体1的下端固定连通有排液管3，脱氢罐体1的侧端设置有进气口4和出气口5，进气口4和出气口5处分别固定连接有进气盒6和出气盒7，进气盒6和出气盒7远离脱氢罐体1的端部分别固定连通有进气管28和出气管27，且进气盒6和出气盒7的内部均连接有防水透气膜9；将碱液从进液管2导入脱氢罐体1中，将待脱氢的气体从进气管28导入进气盒6中，待脱氢的气体经过防水透气膜9进入脱氢罐体1中与碱液混合，进行脱氢处理，相对于喷洒碱液脱氢的方法，将待脱氢的气体直接通入碱液中可增大待脱氢的气体与碱液之间的接触面积，脱氢效果更好。
26.出气盒7的内部安装有气体分析仪30，且气体分析仪30位于限位壳罩10远离脱氢罐体1的一侧，进气管28与出气管27之间连接有回气管22，进液管2、排液管3、出气管27、进气管28和回气管22上均连接有电磁阀29，电磁阀29和气体分析仪30均与同一控制器相连接；与碱液接触并接受脱氢处理的气体由出气盒7中的防水透气膜9排出，在排出之前，气体分析仪30对待排出的气体进行检测，当检测的含氢量超过人工预设阈值时，通过外部控制器控制出气管27上的电磁阀29闭合，控制回气管22上的电磁阀29打开，不符合排放的气体经由回气管22并入进气管28重新导入脱氢罐体1的内侧，实现循环脱氢，脱氢更加彻底。
27.脱氢罐体1的内侧设置有搅拌机构，搅拌机构包括转轴12和多个搅拌叶13，多个搅拌叶13均匀固定连接于转轴12的周侧，转轴12的两端部均与脱氢罐体1转动连接，搅拌叶13上均匀设置有多个搅拌孔14，且搅拌孔14的内部连接有搅拌组件15，进气口4处设置有导流结构，搅拌机构在导流结构的作用下沿着进气口4远离出气口5的方向转动，导流结构包括一对导流块23，且一对导流块23分别固定连接于进气盒6竖直方向上的相对两侧端，一对导流块23之间的缝隙朝向进气口4远离出气口5的方向倾斜，这样的设置使得气体的进气方向
尽量靠近搅拌叶13的边缘，可以更好地推动搅拌叶13；待脱氢的气体从一对导流块23之间的缝隙进入脱氢罐体1的过程中，推动碱液共同冲击搅拌叶13，使得整个搅拌机构沿着进气口4远离出气口5的方向转动，只要待脱氢的气体持续通入脱氢罐体1，整个搅拌机构也将持续转动，转动的搅拌机构对混合有气体的碱液进行搅拌，提高碱液与气体之间的混合度，从而增大气体与碱液之间的接触面积，脱氢更加彻底，另外，由于待脱氢的气体从一对导流块23之间的缝隙进入脱氢罐体1，结合搅拌机构的作用下，可延长待脱氢气体到达出气口5的路径，从而延长待脱氢气体与碱液之间的接触时间，进而提高脱氢效果。
28.具体工作方法是：将碱液从进液管2导入脱氢罐体1中，将待脱氢的气体从进气管28导入进气盒6中，待脱氢的气体经过防水透气膜9进入脱氢罐体1中与碱液混合，进行脱氢处理，相对于喷洒碱液脱氢的方法，将待脱氢的气体直接通入碱液中可增大待脱氢的气体与碱液之间的接触面积，脱氢效果更好；其中，待脱氢的气体从一对导流块23之间的缝隙进入脱氢罐体1的过程中，推动碱液共同冲击搅拌叶13，使得整个搅拌机构沿着进气口4远离出气口5的方向转动，该脱氢装置采用连续型脱氢工作，只要待脱氢的气体持续通入脱氢罐体1，整个搅拌机构也将持续转动，转动的搅拌机构对混合有气体的碱液进行搅拌，提高碱液与气体之间的混合度，从而增大气体与碱液之间的接触面积，脱氢更加彻底，另外，两个相邻的搅拌叶13之间的夹角小于进气口4与出气口5之间的夹角，使得待脱氢的气体从一对导流块23之间的缝隙进入脱氢罐体1，结合搅拌机构的作用下，可延长待脱氢气体到达出气口5的路径，从而延长待脱氢气体与碱液之间的接触时间，进而提高脱氢效果；与碱液接触并接受脱氢处理的气体由出气盒7中的防水透气膜9排出，在排出之前，气体分析仪30对待排出的气体进行检测，当检测的含氢量超过人工预设阈值时，通过外部控制器控制出气管27上的电磁阀29闭合，控制回气管22上的电磁阀29打开，不符合排放的气体经由回气管22并入进气管28重新导入脱氢罐体1的内侧，实现循环脱氢，脱氢更加彻底。
29.具体地，搅拌孔14为喇叭状，且搅拌孔14的大口径朝向搅拌叶13的转动方向设置；大口径朝向搅拌叶13的转动方向设置的搅拌孔14可对碱液起到一个挤压作用，从而增强碱液与气体之间的混合效果。
30.具体地，搅拌组件15包括支撑块151、固定轴152和叶轮153，固定轴152的一端通过支撑块151与搅拌孔14的内壁固定连接，固定轴152的另一端与叶轮153固定连接；混合有气体的碱液通过搅拌孔14的过程中会对叶轮153起到一个冲击作用，叶轮153在此冲击作用下转动，结合支撑块151更好的混合碱液与气体，提高脱氢效率。
31.具体地，防水透气膜9的外侧固定连接有限位壳罩10，限位壳罩10的表面设置有多个透气孔11，进气盒6和出气盒7的侧端均连接有密封门24，脱氢罐体1的上端连接有顶盖26，进液管2与顶盖26相固定，顶盖26的上端固定连接有警示灯25，警示灯25与控制器相连接；一方面，限位壳罩10可对防水透气膜9起到一个支撑作用，防止防水透气膜9在气体和碱液的冲击作用下过度变形；另一方面，待脱氢的气体经过限位壳罩10上的透气孔11进入脱氢罐体1中时，会使得碱液中产生许多气泡，气泡随着碱液在搅拌机构的扰动作用下破裂，破裂时产生的冲击力可使得气体更好的与碱液接触，从而提高脱氢效果。
32.具体地，搅拌叶13靠近其自身转动方向上的端面固定连接有多个破泡锥刺16，破泡锥刺16可进一步戳破气泡，气泡破裂时产生的冲击力可使得气体更好的与碱液接触，从而提高脱氢效果。
33.具体地，搅拌叶13靠近其自身转动方向上的端面设置有多个与破泡锥刺16相适配的凹槽17，破泡锥刺16的尖端未超出凹槽17的槽口，拆装搅拌机构过程中不易划伤操作人员，提高安全性。
34.具体工作方法是：搅拌机构转动过程中，大口径朝向搅拌叶13的转动方向设置的搅拌孔14可对碱液起到一个挤压作用，从而增强碱液与气体之间的混合效果，混合有气体的碱液通过搅拌孔14的过程中会对叶轮153起到一个冲击作用，叶轮153在此冲击作用下转动，结合支撑块151更好的混合碱液与气体，提高脱氢效率；限位壳罩10可对防水透气膜9起到一个支撑作用，防止防水透气膜9在气体和碱液的冲击作用下过度变形；且待脱氢的气体经过限位壳罩10上的透气孔11进入脱氢罐体1中时，会使得碱液中产生许多气泡，气泡随着碱液在搅拌机构的扰动作用下破裂，破裂时产生的冲击力可使得气体更好的与碱液接触，从而提高脱氢效果；此外，破泡锥刺16可进一步戳破气泡，气泡破裂时产生的冲击力可使得气体更好的与碱液接触，从而提高脱氢效果；位于凹槽17中的破泡锥刺16的尖端未超出凹槽17的槽口，拆装搅拌机构过程中不易划伤操作人员，提高安全性；在排出脱氢气体之前，当气体分析仪30检测的含氢量超过人工预设阈值时，控制器控制警示灯25闪烁，方便操作人实时了解脱氢情况。
35.具体地，转轴12设置为空心管，且转轴12的内侧设置有液体分析仪18，液体分析仪18与脱氢罐体1固定连接，液体分析仪18与控制器相连接，转轴12的侧端设置有与转轴12的内侧相连通的导通孔19；液体分析仪18可对碱液成分含量进行监测，当其中有关成分的含量超过人工预设阈值时，则通过控制器控制排液管3上的电磁阀29打开，排出碱液，通入新的碱液，保证碱液稳定且高效的脱氢作用。
36.具体地，搅拌叶13远离转轴12的端部固定连接有第二清洁条21，且第二清洁条21与脱氢罐体1的内壁相贴合；转轴12的内壁固定连接有第一清洁条20，第一清洁条20与液体分析仪18的外表面相贴合，脱氢罐体1的下端固定连接有超声波发生器8，超声波发生器8的输出端与脱氢罐体1的内部相连通；第一清洁条20和第二清洁条21随着搅拌机构同步转动时，可分别对液体分析仪18的外表面和脱氢罐体1的内壁进行清理，防止液体分析仪18的外表面和脱氢罐体1的内壁结垢；碱液与气体混合时，可启动超声波发生器8，进一步增强混合效果，同时能够进一步防止脱氢罐体1的内部结构结垢。
37.具体工作方法是：第一清洁条20和第二清洁条21随着搅拌机构同步转动时，可分别对液体分析仪18的外表面和脱氢罐体1的内壁进行清理，防止液体分析仪18的外表面和脱氢罐体1的内壁结垢；碱液与气体混合时，可启动超声波发生器8，进一步增强混合效果，同时能够进一步防止脱氢罐体1的内部结构结垢，液体分析仪18可对碱液成分含量进行监测，当其中有关成分的含量超过人工预设阈值时，则通过控制器控制排液管3上的电磁阀29打开，排出碱液，通入新的碱液，保证碱液稳定且高效的脱氢作用。