CN105062575B - 控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺及装置，脱苯塔顶产生的苯汽进入冷凝冷却器，分段被低品位冷源和高品位冷源冷却,得到苯水混合物；苯水混合物自流进入气液传质传热装置内并向下部的苯水分离器流动，冷凝冷却器中的气相进入苯水分离器中并向上部的气液传质传热装置内流动，控制系统内压力为‑80kPa～45kPa；在气液传质传热装置内，气液两相逆流接触，气相中高沸点有机组分被冷凝进入苯水分离器，不凝性气体被冷却由顶部连续稳定排出。本发明可连续稳定的排出苯回收系统内的不凝性气体，在保证粗(轻)苯质量及收率的同时，消除脱苯塔操作的不稳定因素，提高苯回收系统的安全性；且工艺简单，设备布局合理紧凑，安装检修方便。
Description
技术领域
本发明涉及冶金焦化行业炼焦化工产品回收技术领域，尤其涉及一种控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺及装置。
背景技术
目前焦化厂生产粗(轻)苯普遍采用如下工艺：煤气在洗苯塔内经洗油洗涤脱除苯类介质，得到富含苯的洗油(富油)，富油经加热后，送至脱苯塔内蒸馏，塔顶蒸馏出的苯汽经冷凝冷却器冷却、苯水分离器分离后得到粗(轻)苯产品，塔底贫油经冷却后送至洗苯塔循环使用。蒸馏塔顶蒸馏的苯汽含有不凝性气体，该气体主要来源是：1)洗苯时，洗油与煤气接触，油夹带的气体；2)苯汽中含有低沸点组分，例如：二流化碳、噻吩等等；3)对于负压脱苯工艺，还存在设备泄露进负压系统的空气。
对脱苯塔顶苯汽中的不凝性气体，目前还没有较好的控制其连续稳定排放的工艺。如图1所示，目前生产中主要采用的工艺是：脱苯塔顶蒸馏出的苯汽经冷凝冷却器1冷却，冷却后的苯水混合物在出口管路U封一段高度后流入苯水分离器2-1内，冷凝冷却器1内的不凝气体累积到一定压力时，气相突破苯水混合物的U封，窜入收集放散尾气的压力平衡系统中。这种工艺存在如下问题：1)不凝性气体排放不畅，脱苯塔内压力波动较大，严重时会导致脱苯塔工艺紊乱，产品质量难以保证；2)不凝性气体排放时带出未凝的苯蒸汽，一则影响粗苯收率，二则易引起安全事故。
发明内容
本发明提供了一种控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺，可连续稳定的排出苯回收系统内的不凝性气体，在保证粗(轻)苯质量及收率的同时，消除脱苯塔操作的不稳定因素，提高苯回收系统的安全性；且工艺简单，设备布局合理紧凑，安装检修方便；本发明同时提供了用于实现此工艺的装置。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺，脱苯塔顶产生的苯汽进入冷凝冷却器，分段被低品位冷源和高品位冷源冷却,得到苯水混合物；苯水混合物自流进入气液传质传热装置内并向下部的苯水分离器流动，冷凝冷却器中的气相进入苯水分离器中并向上部的气液传质传热装置内流动，通过压力调节装置控制系统内压力为-80kPa～45kPa；在气液传质传热装置内，气液两相逆流接触，气相中高沸点有机组分被冷凝并随苯水混合物进入苯水分离器，不凝性气体被苯水混合物冷却后由顶部连续稳定排出。
苯水混合物冷凝液在冷凝冷却器的高品位冷源换热区内保持100mm以上液位。
正压脱苯时，不凝性气体通过限流孔板排出系统。
用于实现控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺的装置，包括冷凝冷却器和苯水分离器装置，所述苯水分离装置由苯水分离器和置于苯水分离器顶部的气液传质传热装置组成，气液传质传热装置与苯水分离器直接连通形成一体式结构；冷凝冷却器底部的苯水混合物出口通过管道连接气液传质传热装置上部的苯水混合物入口，冷凝冷却器设气相出口通过气相连通管连接苯水分离器顶部的气相入口；气液传质传热装置顶部设不凝性气体出口。
所述气液传质传热装置为板式塔或填料塔结构，底部通过法兰与苯水分离器连接，上部设有压力测量装置和温度测量装置，压力测量装置与苯水混合物管道上的调节阀联锁控制。
所述苯水分离器为立式或卧式苯水分离器，顶部设安全阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
可连续稳定的排出苯回收系统内的不凝性气体，在保证粗(轻)苯质量及收率的同时，消除脱苯塔操作的不稳定因素，提高苯回收系统的安全性；且工艺简单，设备布局合理紧凑，安装检修方便。
附图说明
图1是现有不凝性气体排放工艺。
图2是本发明所述工艺的流程图。
图3是本发明所述苯水分离装置的结构示意图。
图中：1.冷凝冷却器 2-1.常用苯水分离器 2-2.本发明所用苯水分离器 3.气液传质传热装置 4.气相出口 5.苯水混合物出口 6.气相入口 7.苯水混合物入口8.不凝性气体出口 9.限流孔板 10.压力测量装置 11.调节阀 12.温度测量装置13.安全阀 14.分离水出口 15.苯出口 16.泵 17.折流板 18.法兰 19.压力计接口20.溢流板 21.相界面计 22.液位计 23.放空口 24.人孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图2，是本发明所述控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺的流程图，本发明所述控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺，脱苯塔顶产生的苯汽进入冷凝冷却器1，分段被低品位冷源和高品位冷源冷却,得到苯水混合物；苯水混合物自流进入气液传质传热装置3内并向下部的苯水分离器2-2流动，冷凝冷却器1中的气相进入苯水分离器2-2中并向上部的气液传质传热装置3内流动，通过压力调节装置控制系统内压力为-80kPa～45kPa；在气液传质传热装置3内，气液两相逆流接触，气相中高沸点有机组分被冷凝并随苯水混合物进入苯水分离器2-2，不凝性气体被苯水混合物冷却后由顶部经限流孔板9连续稳定排出。
苯水混合物冷凝液在冷凝冷却器1的高品位冷源换热区内保持100mm以上液位。
用于实现控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺的装置，包括冷凝冷却器1和苯水分离器装置，所述苯水分离装置由苯水分离器2-2和置于苯水分离器2-2顶部的气液传质传热装置3组成，气液传质传热装置3与苯水分离器2-2直接连通形成一体式结构；冷凝冷却器1底部的苯水混合物出口5通过管道连接气液传质传热装置3上部的苯水混合物入口7，冷凝冷却器1中部设气相出口4通过气相连通管连接苯水分离器2-2顶部的气相入口6；气液传质传热装置3位于苯水分离器2-2顶部并与其直接连通，气液传质传热装置3顶部设不凝性气体出口8。
所述气液传质传热装置3为板式塔或填料塔结构，底部通过法兰18与苯水分离器2-2连接，上部设有压力测量装置和温度测量装置12，压力测量装置10与苯水混合物管道上的调节阀11联锁控制。
所述苯水分离器2-2为立式或卧式苯水分离器，顶部设安全阀13。
本发明主要工作原理是：苯水混合物在冷凝冷却器1内始终保持一定的液位，达到深度冷却；将冷凝冷却器1和苯水分离器2-2的气相和液相通过气液传质传热装置3连通，同时设置气相压力调节装置，使气相与过冷的苯水混合物进行气液传质传热，气相中的苯等高沸点有机组分被冷凝，不凝气体从气液传质传热装置3顶部排出系统；正压脱苯时，不凝性气体排出管路上设置限流孔板9控制气体排量，保证不凝气体持续排出且系统内压力稳定。
气液传质传热装置3上部设压力计接口19用于安装压力测量装置10，压力测量装置的输出端通过控制系统与调节阀11联锁，通过控制调节阀11的开度来实现系统稳压。
冷凝冷却器1和苯水分离器2-2气相连通，冷凝冷却器1上的气相出口，可以是在冷凝冷却器1内液面以上任何位置，越靠冷凝冷却器1下部不凝性气体越多。
根据不同的脱苯工艺，控制不同的压力值，范围在-80kPa～45kPa；同时保证苯水混合物在冷凝冷却器1的高品位冷源换热区保持一定的液位，这样，一方面使苯水混合物在冷凝冷却器1中得到深度冷却，可以在苯水分离器2-2中作为冷源，冷却气相中高沸点有机组分；二是起液封作用，防止冷凝冷却器1内气相从苯水混合物出口5窜出。
如图3所示，气液传质传热装置为塔式结构，设塔板或填料来实现气液的传质与传热；苯水混合物由苯水混合物入口7进入后，通过折流板17与逆流而上的气体接触，然后流入苯水分离器2-2，不凝性气体由气液传质传热装置3顶部不凝性气体出口8排出。进入苯水分离器2-2的苯水混合物静置分离，溢流板20和苯出口15之间分隔出的区域为苯中间槽，苯通过溢流板20满流至中间槽。也可不设溢流板20，苯水分离器2-2仅作为分离槽，另设苯中间槽。
苯水分离器2-2可以是卧式苯水分离器，也可以是立式苯水分离器。根据工艺生产需要，苯水分离器2-2内部可设溢流板20，分隔出的区域可作为存储轻质介质的中间槽。溢流板20与分离水出口14之间设有相界面计21，溢流板20与苯出口15之间设液位计22。在苯水分离器2-2中，传质传热后的苯水混合物经静置分离，上层的苯通过溢流板20溢流后经苯出口15排入苯中间槽，由泵16外送或供塔顶回流；下层的分离水由底部分离水出口14排出，底部靠近苯出口15一侧设放空口23，苯水分离器2-2上还设有人孔24，方便检查维修。
Claims (4)
1.控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺，其特征在于，脱苯塔顶产生的苯汽进入冷凝冷却器，分段被低品位冷源和高品位冷源冷却,得到苯水混合物；苯水混合物冷凝液在冷凝冷却器的高品位冷源换热区内保持100mm以上液位，一方面使苯水混合物在冷凝冷却器中得到深度冷却，在气液传质传热装置内作为冷源，冷却气相中高沸点有机组分；二是起液封作用，防止冷凝冷却器内气相从苯水混合物出口窜出；
苯水混合物自流进入气液传质传热装置内并向下部的苯水分离器流动，冷凝冷却器中的气相进入苯水分离器中并向上部的气液传质传热装置内流动，通过压力调节装置控制系统内压力为-80kPa～45kPa；在气液传质传热装置内，气液两相逆流接触，气相中高沸点有机组分被冷凝并随苯水混合物进入苯水分离器，不凝性气体被苯水混合物冷却后由顶部连续稳定排出；正压脱苯时，不凝性气体通过限流孔板排出系统。
2.用于实现权利要求1所述的控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺的装置，其特征在于，包括冷凝冷却器和苯水分离装置，所述苯水分离装置由苯水分离器和置于苯水分离器顶部的气液传质传热装置组成，气液传质传热装置与苯水分离器直接连通形成一体式结构；冷凝冷却器底部的苯水混合物出口通过管道连接气液传质传热装置上部的苯水混合物入口，冷凝冷却器设气相出口通过气相连通管连接苯水分离器顶部的气相入口；气液传质传热装置顶部设不凝性气体出口。
3.根据权利要求2所述的控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺的装置，其特征在于，所述气液传质传热装置为板式塔或填料塔结构，底部通过法兰与苯水分离器连接，上部设有压力测量装置和温度测量装置，压力测量装置与苯水混合物管道上的调节阀联锁控制。
4.根据权利要求2所述的控制苯回收系统内不凝性气体连续稳定排放的工艺的装置，其特征在于，所述苯水分离器为立式或卧式苯水分离器，顶部设安全阀。
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