CN103032679A

CN103032679A - 一种降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统

Info

Publication number: CN103032679A
Application number: CN2011102945558A
Authority: CN
Inventors: 颜长青; 张广连; 周超
Original assignee: Shanghai Baosteel Chemical Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosteel Chemical Co Ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明公开了一种降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，包括一由三根直管及两个U形弯头连接而成的液封管及一液封排放管，该液封管设在汽相进口总管的下方并且它的下弯头的底端与汽相出口总管处于同一水平线上，该液封管的上、下端口分别连接在汽相进口总管的垂直管的下端及汽相出口总管上，该液封管的液封高度H＝U/ρ×g，式中，U为粗苯蒸汽的压力；ρ为粗苯蒸汽的密度系数；g为重力加速度。液封排放管的上、下端分别连接在液封管的下弯头的底端和粗苯分离槽底部的排水管上。本发明的分离系统可使脱苯塔逸出的粗苯蒸汽中的汽、液有效分离，分离后的粗苯汽相中液相夹带大大降低，减轻了对油气换热器的进口管以及本体的冲刷腐蚀。

Description

一种降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统

技术领域

本发明涉及一种煤气净化领域，具体涉及一种降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统。

背景技术

焦炉荒煤气在精制过程中，先用洗油将煤气中的苯类物质吸收下来，形成含苯富油，再将富油送到粗苯蒸馏装置，在脱苯塔的底部通入过热蒸汽，通过水蒸汽蒸馏的方法，将富油中的粗苯蒸出，由于富油中的粗苯沸点比洗油沸点低，因而加热富油到一定温度时，粗苯即蒸脱出来，使洗油和粗苯分离；从脱苯塔顶逸出的粗苯汽水混合物分别与冷富油及冷却水换热冷却后到达设在脱苯塔顶部的油水分离器实现粗苯与水的分离；粗苯与水分离后，一部分粗苯从脱苯塔塔顶回流，其它部分则作为产品送往粗苯贮槽，分离水自流到地下槽。

目前，脱苯塔的顶部出口一般设置两组共四台油气换热器(见图1)，由于两组油气换热器31、32的连接方式为并联，而且第一组油气换热器31的汽相入口较第二组油气换热器32的汽相入口离脱苯塔汽相管下来的汽相进口总管2的水平管较近，在两组油气换热器31、32的进口阀均为100％全开的状态下，通过第一组油气换热器31的油气量大，而通过第二组油气换热器31的油气量相对较少，而两组油气换热器31、32的富油侧进口的富油量是一样的，故第一组换热器31出来的富油温度大于第二组油气换热器32出来的富油温度。在这种情况下，因从脱苯塔1顶逸出的粗苯蒸汽中的汽液夹带且偏流，使得第一组换热器31的进口管以及本体部分长期使用后产生较大的腐蚀，导致粗苯蒸汽泄漏。严重影响生产的安全运行，并对装置周围环境及日常人员巡检造成潜在危险。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，它能够实现脱苯塔顶部的粗苯蒸汽中汽、液的有效分离，分离后的汽相中液相夹带大大降低，减轻了对油气换热器的进口管以及本体产生的冲刷腐蚀，延长了油气换热器进口汽相管以及本体的使用寿命。

实现上述目的的一种技术方案是：一种降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，包括脱苯塔、由上部垂直管和下部水平管连接而成的汽相进口总管及设在脱苯塔一旁的两组油气换热器、两个粗苯冷却器及粗苯分离槽，所述汽相进口总管的垂直管的上端与脱苯塔汽相管连通；所述两组油气换热器并排设在低于所述脱苯塔顶端的顶层平台上，该两组油气换热器的进口管并联连接在所述汽相进口总管的水平管上，所述两组油气换热器的出口管并联连接在一水平设置并低于所述顶层平台的汽相出口总管上；所述两个粗苯冷却器并排设在第二层平台上，并且该两个粗苯冷却器的进口管并联连接在所述汽相出口总管上，该两个粗苯冷却器的出口管并联连接在冷却器出口总管上；所述粗苯分离槽设在第一层平台上并与所述冷却器出口总管连通；

所述分离系统还包括一由三根直管及两个U形弯头连接而成并呈S形的液封管，该液封管设在所述汽相进口总管的下方并且它的下弯头的底端与所述汽相出口总管处于同一水平线上，该液封管的上、下端口分别连接在所述汽相进口总管的垂直管的下端及所述汽相出口总管上，该液封管的液封高度H＝U/ρ×g，

式中，U为粗苯蒸汽的压力；

ρ为粗苯蒸汽的密度系数；

g为重力加速度；

上述的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，其中，所述分离系统还包括一上端连接在所述液封管的下弯头的底端、下端连接在所述粗苯分离槽底部的排水管上的液封排放管。

上述的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，其中，所述液封排放管的上、下端分别设置一截止阀。

上述的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，其中，所述液封管的上端口和下端口分别设置一安全阀。

上述的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，其中，所述汽相进口总管的内径为650mm，所述液封管的内径为80mm。

本发明的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统的技术方案，采用在油气换热器上并接一密闭式“双U”型液封装置，并设计了合适的液封高度，它能够使脱苯塔顶部的粗苯油汽中汽、液的有效分离，分离后的汽相中液相夹带大大降低，减轻了对油气换热器的进口管以及油气换热器本体产生的冲刷腐蚀，延长了油气换热器进口管以及油气换热器本体的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术的粗苯蒸馏系统的结构示意图；

图2为本发明的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

请参阅图2，本发明的一种降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，包括脱苯塔1、多层建筑、油气换热器的汽相进口总管2、两组油气换热器31、32、油气换热器的汽相出口总管4、两个粗苯冷却器51、52、粗苯分离槽7，液封管8及液封排放管9，其中：

多层建筑设在脱苯塔1的一旁；

汽相进口总管2的内径为650mm，它由上部垂直管21和下部水平管22连接而成，该汽相进口总管2的垂直管21的上端与脱苯塔汽相管11连通；

多层建筑位于脱苯塔1的一旁；

两组油气换热器31、32分别由两台纵向布置并且串联连接的油气换热器构成；该两组油气换热器31、32并排设在低于脱苯塔1顶端的多层建筑的顶层平台30上，并且该两组油气换热器31、32的进口管并联连接在汽相进口总管2的水平管22上；两组油气换热器31、32的出口管并联连接在水平设置并低于顶层平台30的汽相出口总管4上；两组油气换热器31、32的进口管上分别设有进口阀，两组油气换热器31、32的出口管分别设有出口阀；

两个粗苯冷却器51、52并排设在多层建筑的第二层平台20上，并且该两个粗苯冷却器51、52的进口管并联连接在汽相出口总管4上，该两个粗苯冷却器51、52的出口管并联连接在低于第二层平台20的冷却器出口总管6上；两个粗苯冷却器51、52的进口管上也分别设有进口阀；

粗苯分离槽7设在多层建筑的第一层平台10上并与冷却器出口总管6连通；

液封管8由三根直管及两个U形弯头连接而成并呈S形；液封管的内径为80mm；该液封管8设在汽相进口总管2的下方并且它的下弯头的底端与汽相出口总管4处于同一水平线上；该液封管8的上端口设置一安全阀81并通过一变径管连接在汽相进口总管2的垂直管21的下端，该液封管8的上端口也设置一安全阀82并连接在汽相出口总管4上；该液封管8的液封高度H＝U/ρg，

式中，U为粗苯蒸汽的压力；

ρ为粗苯蒸汽的密度系数；

g为重力加速度；

液封管8的液封高度H即为液封管8的上弯头至下弯头的距离，因此汽相进口总管2的水平管22与汽相出口总管4之间的距离应大于液封管8的液封高度H；

液封排放管9的上端通过一截止阀91连接在液封管8的下弯头的底端，液封排放管9的下端也通过一截止阀92连接在粗苯分离槽9底部的排水管90上。

从脱苯塔1的顶部逸出的粗苯蒸汽的压力U＝6.5～7KPa，

粗苯蒸汽的密度系数ρ＝0.88～0.89g/cm³，

重力加速度g＝9.8m/s²

因此，液封管8的液封高度H＝U/ρ×g＝7/0.89×9.8≈1200mm。

本发明的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统的工作过程是：

从脱苯塔1的顶部逸出的粗苯蒸汽先从汽相进口总管的垂直管21进入液封管8实现汽、液分离，使分离后的粗苯汽相中的液相夹带大大降低，从而减轻了对两组油气换热器31、32的进口管以及油气换热器本体产生的冲刷腐蚀，延长了油气换热器的进口管以及油气换热器本体的使用寿命；粗苯汽相再通过汽相进口总管2的水平管22依次通过油气换热器的进口管进入两组油气换热器31、32，与从富油槽来的冷富油进行热交换，起到加热富油及冷却粗苯汽相的作用；经过初步冷却后的粗苯汽相再进入粗苯冷却器51、52冷凝，最后进入粗苯分离槽7实现粗苯与水的分离，分离后的粗苯用泵送到产品中间槽，再送入产品贮槽，分离后的水通过放水管90排到设在多层建筑底层的地下槽中；分离后的液相通过该液封管8自流入汽相出口总管4，同经过两组油气换热器31、32冷却下来的粗苯汽相一起进入粗苯冷凝冷却器51、52冷凝，保护了环境；

液封管8的工作原理是：由于粗苯的密度小于水的密度，使粗苯蒸汽在液封管8中可以实现汽、液分离，并利用液封管8的上下弯头以及重力实现持续排水，以保持恒定的液封高度，避免了粗苯汽相短路，保证了操作安全以及对粗苯汽相热量的充分利用，使粗苯汽相全部进入油气换热器31、32。

液封管8的上下端口分别设置的安全阀，能有效防止在脱苯塔开车初期，因液封高度H达不到设定要求，造成部分粗苯汽相通过液封管8回流形成短路而带来的安全隐患。

液封排放管9的上下两端分别设置的截止阀91、92的作用是：通过截止阀91、92切换操作，可以在不影响生产正常运行情况下，通过液封排放管9将液封管8下弯头底部的积液排出，且积液通过排放漏斗进入集油槽，一方面回收了粗苯，另一方面保护了现场环境。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims

1.一种降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，包括脱苯塔、由上部垂直管和下部水平管连接而成的汽相进口总管及设在脱苯塔一旁的两组油气换热器、两个粗苯冷却器及粗苯分离槽，所述汽相进口总管的垂直管的上端与脱苯塔汽相管连通；所述两组油气换热器并排设在低于所述脱苯塔顶端的顶层平台上，该两组油气换热器的进口管并联连接在所述汽相进口总管的水平管上，所述两组油气换热器的出口管并联连接在一水平设置并低于所述顶层平台的汽相出口总管上；所述两个粗苯冷却器并排设在第二层平台上，并且该两个粗苯冷却器的进口管并联连接在所述汽相出口总管上，该两个粗苯冷却器的出口管并联连接在冷却器出口总管上；所述粗苯分离槽设在第一层平台上并与所述冷却器出口总管连通，其特征在于，

所述分离系统包括一由三根直管及两个U形弯头连接而成并呈S形的液封管，该液封管设在所述汽相进口总管的下方并且它的下弯头的底端与所述汽相出口总管处于同一水平线上，该液封管的上、下端口分别连接在所述汽相进口总管的垂直管的下端及所述汽相出口总管上，该液封管的液封高度H＝U/ρ×g，

式中，U为粗苯蒸汽的压力；

ρ为粗苯蒸汽的密度系数；

g为重力加速度。

2.根据权利要求1所述的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，其特征在于，所述分离系统还包括一上端连接在所述液封管的下弯头的底端、下端连接在所述粗苯分离槽底部的排水管上的液封排放管。

3.根据权利要求2所述的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，其特征在于，所述液封排放管的上、下端分别设置一截止阀。

4.根据权利要求1所述的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，其特征在于，所述液封管的上端口和下端口分别设置一安全阀。

5.根据权利要求1所述的降低脱苯塔汽相管汽液夹带的分离系统，其特征在于，所述汽相进口总管的内径为650mm，所述液封管的内径为80mm。