本实用新型涉及一种乙烷裂解气的干燥装置，属于化工设备领域。
背景技术：
相对于传统的石脑油裂解制乙烯装置，乙烷裂解制乙烯装置具有乙烯收率高、原料成本低等优势，使得乙烷裂解制乙烯装置得到了资本市场的竞相追逐。为了达到进一步降低装置运行费用的目的，装置的长周期运行就显得十分重要，而乙烷裂解制乙烯装置中影响长周期运行的瓶颈问题主要是干燥器在脱水过程干燥剂粉碎的问题，以及粉碎的干燥剂对下游设备的影响问题。乙烷裂解气相较于传统石脑油和mto制得裂解气有其独特的特点，其c3以上的重组分含量较少，因此在干燥器进料前的工况差异性显著。
申请号为200910049558.8的发明申请中公开了一种轻烃顺序分离流程的裂解气压缩系统改进方法，该工艺是在裂解气压缩机末段出口设置换热器，裂解气压缩机出口的轻烃原料在换热器中被逐级冷却至10～20℃，冷却过程中设置气液分离装置，分离出的气相物料被送至气相干燥器，经干燥后送至下游深冷系统，分离出的液相物料一部分返回裂解气压缩机上一级的吸入缓冲罐或者凝液汽提塔，剩余的液相物料送至液相干燥器，经干燥后直接送至下游的深冷及脱甲烷分离系统。
申请号为201410728606.7的发明申请中公开了一种裂解气干燥的工艺方法，将裂解气经干燥器分离罐后从其顶部进入第一干燥器，该干燥器采用3a分子筛干燥剂去除水分，干燥后的裂解气供给脱丙烷塔，塔底脱出丙烷、碳四以下的重组分，塔顶的丙烯、乙烯、乙烷、乙炔、甲烷轻组分进入压缩机4段，再进入二级干燥器进料罐；从二级干燥器进料罐顶部出来的裂解气流入反应器中除去杂质，再进入脱砷反应器中除去砷和汞杂质后进入乙炔加氢反应器中，然后进入第二干燥器干燥，再进入下分离系统。
申请号为201820775620.6的实用新型中公开了一种气体干燥净化装置，包括干燥模块和两个净化模块，干燥模块出气口与两个净化模块进气口连接，干燥模块包括干燥腔、进气管道和出气管道，进气管道设置在干燥腔的顶部/底部，出气管道设置在干燥腔的一侧底部，干燥腔内填充有干燥剂，出气管道与净化模块的进气管连接，两个净化模块的进气口连接后合成一路，与干燥模块出气管道连接，干燥腔内部安装进气管道侧与安装出气管道侧均设置有过滤网。
然而，上述现有的气体干燥装置均不适用于乙烷裂解气的干燥，目前市场上也没有很好的用于乙烷裂解气干燥的相关装置。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种乙烷裂解气的干燥装置，从乙烷裂解气进干燥器前、在干燥器内和出干燥器后三个环节系统地提出了解决方案；在完成裂解气脱水的同时，可显著降低干燥剂粉碎的风险，并最大限度的减少粉碎的干燥剂对下游设备的影响。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：一种乙烷裂解气的干燥装置，所述干燥装置主要包括进料换热器、进料分离罐、至少两个干燥器和至少两个出料过滤器；所述进料换热器的进料口与裂解气进气管路相连，所述进料换热器的出料口与所述进料分离罐的进料口相连，所述进料分离罐的出料口与所述干燥器的进料口相连，所述干燥器的出料口通过裂解气流出管路与所述出料过滤器相连；所述进料分离罐内设有气液分离装置，所述干燥器内填充有干燥剂；所述的至少两个干燥器中包括一个备用的干燥器，所述的至少两个出料过滤器中包括一个备用的出料过滤器。
进一步地，任意一个所述的干燥器内均设有干燥剂床层，所述干燥剂床层通过金属丝网固定在所述干燥器内，所述干燥剂床层的顶部和底部均铺设有至少一层惰性瓷球层，各个所述的惰性瓷球层均通过金属丝网固定，所述干燥剂床层的底部通过金属格栅支撑固定。
进一步地，所述干燥剂床层的顶部和底部各铺设有一层小尺寸惰性瓷球层，紧挨着所述的小尺寸惰性瓷球层铺设有一层大尺寸惰性瓷球层，所述的小尺寸惰性瓷球层和大尺寸惰性瓷球层中的瓷球的尺寸均大于所述干燥剂床层中干燥剂的尺寸。
进一步地，所述干燥器的进料口设于所述干燥器的上部侧面，所述干燥器的出料口设于所述干燥器的下部侧面；所述干燥器的进料口连接进料弯管，所述进料弯管在所述干燥器内向上延伸，所述进料弯管的开口朝上设置；所述干燥器的出料口连接出料弯管，所述出料弯管在所述干燥器内向下延伸，所述出料弯管的开口朝下设置。
进一步地，所述进料弯管的开口和所述出料弯管的开口均位于所述干燥器内部的几何中心位置。
进一步地，所述干燥器的数量为2～4个；所述干燥器的数量为2时，干燥器为一开一备设置；所述干燥器的数量为3时，干燥器为两开一备设置；所述干燥器的数量为4时，干燥器为三开一备设置。
进一步地，所述出料过滤器的数量为2～4个；所述出料过滤器的数量为2时，出料过滤器为一开一备设置；所述出料过滤器的数量为3时，出料过滤器为两开一备设置；所述出料过滤器的数量为4时，出料过滤器为三开一备设置。
进一步地，所述进料分离罐内的气液分离装置的形式可以为丝网分离式、超滤分离式、填料分离式或者复合分离式中的任意一种；所述进料分离罐为侧进顶出设置。
进一步地，所述进料分离罐的底部或者侧部设有裂解气回收管路，所述裂解气回收管路连接至裂解气压缩机；任意一个所述的干燥器的底部设有急冷水塔进料管路，所述急冷水塔进料管路连接至急冷水塔。
进一步地，所述进料换热器采用丙烯冷剂致冷，所述进料换热器为浮头式换热器、u形管式换热器或者釜式换热器中的任意一种。
上述干燥装置的工作方式如下：通过在干燥器前设置进料换热器对乙烷裂解气进行冷却以降低裂解气中的饱和水含量，然后在进料换热器后设置进料分离罐，在进料分离罐内设置气液分离装置，通过气液分离装置在进料分离罐处分离出所有明水。裂解气高速的流动也是干燥剂粉碎的因素之一，所以在裂解气侧进干燥器后，使裂解气通过进料弯管在干燥器中心位置将冲击力引向上部干燥器封头，然后裂解气从干燥器的顶部封头分散而下。同时，在干燥剂上部铺设金属丝网固定干燥剂床层，并在最先接触高速裂解气的地方即干燥剂床层的顶部位置设置多层惰性瓷球层（设置原则为自接触位置开始先铺设尺寸大的惰性瓷球，然后铺设尺寸小的瓷球，并且瓷球的尺寸均大于或等于干燥剂尺寸）以进一步缓解裂解气冲击力和分散裂解气的分布，并且在裂解气出干燥剂床层位置同样设置多层惰性瓷球层，并铺设金属丝网固定，以分布好裂解气均匀流出干燥剂床层，并设置金属格栅支撑干燥剂床层底部。裂解气自干燥剂床层底部流出经多层惰性瓷球层分散后，在干燥器底部封头处折流，然后在封头中心上部通过出料弯管进入裂解气流出管路，而在此时产生的一些凝液或者粉末将在干燥器底部封头聚集，底部封头将开孔置管将其引流至急冷水塔。乙烷裂解气自干燥器出来后，将在去下游设备的集合管上设置一开一备的出料过滤器，出料过滤器可过滤掉微量的干燥剂粉末，对下游设备有了完整的保护。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的乙烷裂解气的干燥装置，包括进料换热器，进料换热器可降低裂解气温度，以获得更低的饱和含水量，降低干燥器负荷；包括带有气液分离装置的进料分离罐，通过气液分离罐分离较大颗粒的液滴；包括一开一备、两开一备或者三开一备的干燥器进行分子筛干燥剂吸附脱水，通过裂解气进干燥器冲击方向的调整，减少裂解气进气对干燥剂的冲击；在干燥器出口集合管上设置一开一备、两开一备或者三开一备的出料过滤器，过滤掉微量干燥剂粉末，防止干燥剂粉末进入下游设备。本实用新型提供的干燥装置，从乙烷裂解气进干燥器前、在干燥器内和出干燥器三个环节系统地提出了解决方案，在完成裂解气脱水的同时，可显著的降低干燥剂粉碎的风险，同时最大限度的降低粉碎的干燥剂对下游设备的影响。
附图说明
图1为本实用新型中提供的乙烷裂解气的干燥装置的结构示意图。
图2为本实用新型中提供的干燥装置中干燥器的内部结构示意图。
其中，1-裂解气进气管路；2-进料换热器；3-裂解气回收管路；4-出料过滤器；5-急冷水塔进料管路；6-气液分离装置；7-进料分离罐；8-第一干燥器；9-裂解气流出管路；10-进料弯管；11-第二干燥器；12-出料弯管；13-备用干燥器；14-金属丝网；15-干燥剂床层；16-小尺寸惰性瓷球层；17-大尺寸惰性瓷球层。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本实用新型。但这些实例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1和2所示，一种乙烷裂解气的干燥装置，所述干燥装置主要包括进料换热器2、进料分离罐7、三个干燥器和两个出料过滤器4；所述三个干燥器为两开一备设置，包括第一干燥器8、第二干燥器11和备用干燥器13，所述两个出料过滤器4为一开一备设置。所述进料换热器2的进料口与裂解气进气管路1相连，所述进料换热器2的出料口与所述进料分离罐7的进料口相连，所述进料分离罐7的出料口与所述干燥器的进料口相连，所述干燥器的出料口通过裂解气流出管路9与所述出料过滤器4相连，所述出料过滤器4为一开一备设置；所述出料过滤器4前后设置合适阀门以及导淋以供切换清洗，并且连接一开一备的安全阀，安全阀和该处排空线可相连或者各自独立。所述进料分离罐7内设有气液分离装置6，所述干燥器内填充有干燥剂。
任意一个所述的干燥器内均设有干燥剂床层15，所述干燥剂床层15通过金属丝网14固定在所述干燥器内，所述干燥剂床层15的顶部和底部各铺设有一层小尺寸惰性瓷球层16，紧挨着所述的小尺寸惰性瓷球层16铺设有一层大尺寸惰性瓷球层17，所述的小尺寸惰性瓷球层16和大尺寸惰性瓷球层17中的瓷球的尺寸均大于所述干燥剂床层15中干燥剂的尺寸。各个所述的惰性瓷球层均通过金属丝网14固定，所述干燥剂床层15的底部通过金属格栅支撑固定。
所述干燥器的进料口设于所述干燥器的上部侧面，所述干燥器的出料口设于所述干燥器的下部侧面；所述干燥器的进料口连接进料弯管10，所述进料弯管10在所述干燥器内向上延伸，所述进料弯管10的开口朝上设置；所述干燥器的出料口连接出料弯管12，所述出料弯管12在所述干燥器内向下延伸，所述出料弯管12的开口朝下设置。所述进料弯管10的开口和所述出料弯管12的开口均位于所述干燥器内部的几何中心位置。
所述进料换热器2采用丙烯冷剂致冷，所述进料换热器2为釜式换热器，将乙烷裂解气从45℃冷却至16℃，冷却介质为13℃丙烯，以便于在进料分离罐7处实现明水的分离和干燥器内的微量水干燥剂物理吸附。
所述进料分离罐7内的气液分离装置6为丝网分离式，所述进料分离罐7为侧进顶出设置。所述进料分离罐7的底部或者侧部设有裂解气回收管路3，所述裂解气回收管路3连接至裂解气压缩机；任意一个所述的干燥器的底部设有急冷水塔进料管路5，所述急冷水塔进料管路5连接至急冷水塔。
上述干燥装置的工作方式如下：通过在干燥器前设置进料换热器2对乙烷裂解气进行冷却以降低裂解气中的饱和水含量，然后在进料换热器2后设置进料分离罐7，在进料分离罐7内设置气液分离装置6，通过气液分离装置6在进料分离罐7处分离出所有明水。裂解气高速的流动也是干燥剂粉碎的因素之一，所以在裂解气侧进干燥器后，使裂解气通过进料弯管10在干燥器中心位置将冲击力引向上部干燥器封头，然后裂解气从干燥器的顶部封头分散而下。同时，在干燥剂上部铺设金属丝网14固定干燥剂床层15，并在最先接触高速裂解气的地方即干燥剂床层15的顶部位置设置多层惰性瓷球层（设置原则为自接触位置开始先铺设尺寸大的惰性瓷球，然后铺设尺寸小的瓷球，并且瓷球的尺寸均大于或等于干燥剂尺寸）以进一步缓解裂解气冲击力和分散裂解气的分布，并且在裂解气出干燥剂床层15位置同样设置多层惰性瓷球层，并铺设金属丝网14固定，以分布好裂解气均匀流出干燥剂床层15，并设置金属格栅支撑干燥剂床层15底部。裂解气自干燥剂床层15底部流出经多层惰性瓷球层分散后，在干燥器底部封头处折流，然后在封头中心上部通过出料弯管12进入裂解气流出管路9，而在此时产生的一些凝液或者粉末将在干燥器底部封头聚集，底部封头将开孔置管将其引流至急冷水塔。乙烷裂解气自干燥器出来后，将在去下游设备的集合管上设置一开一备的出料过滤器4，出料过滤器4可过滤掉微量的干燥剂粉末，对下游设备有了完整的保护。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
1.一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：所述干燥装置主要包括进料换热器、进料分离罐、至少两个干燥器和至少两个出料过滤器；所述进料换热器的进料口与裂解气进气管路相连，所述进料换热器的出料口与所述进料分离罐的进料口相连，所述进料分离罐的出料口与所述干燥器的进料口相连，所述干燥器的出料口通过裂解气流出管路与所述出料过滤器相连；所述进料分离罐内设有气液分离装置，所述干燥器内填充有干燥剂；所述的至少两个干燥器中包括一个备用的干燥器，所述的至少两个出料过滤器中包括一个备用的出料过滤器。
2.如权利要求1所述的一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：任意一个所述的干燥器内均设有干燥剂床层，所述干燥剂床层通过金属丝网固定在所述干燥器内，所述干燥剂床层的顶部和底部均铺设有至少一层惰性瓷球层，各个所述的惰性瓷球层均通过金属丝网固定，所述干燥剂床层的底部通过金属格栅支撑固定。
3.如权利要求2所述的一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：所述干燥剂床层的顶部和底部各铺设有一层小尺寸惰性瓷球层，紧挨着所述的小尺寸惰性瓷球层铺设有一层大尺寸惰性瓷球层，所述的小尺寸惰性瓷球层和大尺寸惰性瓷球层中的瓷球的尺寸均大于所述干燥剂床层中干燥剂的尺寸。
4.如权利要求1所述的一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：所述干燥器的进料口设于所述干燥器的上部侧面，所述干燥器的出料口设于所述干燥器的下部侧面；所述干燥器的进料口连接进料弯管，所述进料弯管在所述干燥器内向上延伸，所述进料弯管的开口朝上设置；所述干燥器的出料口连接出料弯管，所述出料弯管在所述干燥器内向下延伸，所述出料弯管的开口朝下设置。
5.如权利要求4所述的一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：所述进料弯管的开口和所述出料弯管的开口均位于所述干燥器内部的几何中心位置。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：所述干燥器的数量为2～4个；所述干燥器的数量为2时，干燥器为一开一备设置；所述干燥器的数量为3时，干燥器为两开一备设置；所述干燥器的数量为4时，干燥器为三开一备设置。
7.如权利要求1至5中任意一项所述的一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：所述出料过滤器的数量为2～4个；所述出料过滤器的数量为2时，出料过滤器为一开一备设置；所述出料过滤器的数量为3时，出料过滤器为两开一备设置；所述出料过滤器的数量为4时，出料过滤器为三开一备设置。
8.如权利要求1所述的一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：所述进料分离罐内的气液分离装置的形式可以为丝网分离式、超滤分离式、填料分离式或者复合分离式中的任意一种；所述进料分离罐为侧进顶出设置。
9.如权利要求1所述的一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：所述进料分离罐的底部或者侧部设有裂解气回收管路，所述裂解气回收管路连接至裂解气压缩机；任意一个所述的干燥器的底部设有急冷水塔进料管路，所述急冷水塔进料管路连接至急冷水塔。
10.如权利要求1所述的一种乙烷裂解气的干燥装置，其特征在于：所述进料换热器采用丙烯冷剂致冷，所述进料换热器为浮头式换热器、u形管式换热器或者釜式换热器中的任意一种。
技术总结