CN110194964B - 塔顶油气热量利用的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及炼油化工生产技术领域，公开了一种塔顶油气热量利用的系统及方法。该系统包括依次连接的塔、换热器、回流罐、第一冷却器和分离罐，其中，所述塔、换热器和回流罐两两之间通过物料输送管道连接，构成一个循环回路，使经过换热器进行换热处理的液相返回至所述塔内，所述回流罐还连接有以串联方式连通设置的第一冷却器和分离罐，用于处理从回流罐分离得到的气相物料。该系统和方法能够有效的防止换热器出现泄漏后冷侧物料中的水随液相油返回到塔内，进而能够防止造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒的问题出现。
Description
技术领域
本发明涉及炼油化工生产技术领域，具体地涉及一种塔顶油气热量利用的系统，以及一种通过该系统进行塔顶油气热量利用的方法。
背景技术
以对二甲苯(PX)装置回收抽余液塔顶油气热量为例说明。芳烃联合装置是高能耗装置，低温热得不到有效利用是非常重要的原因之一。其中吸附分离单元抽余液塔是芳烃联合装置中塔顶低温热热量最大的系统。
贫对二甲苯的混合芳烃从塔中部抽出，至下游装置，解吸剂从塔底部抽出，返回吸附装置。抽余液塔顶采用全回流的方式，即抽余液塔顶油气，经空冷器冷凝冷却后，进入回流罐，再通过回流泵升压后，返回抽余液塔顶。抽余液塔顶油气温位高，冷却负荷大，直接进空冷冷却，热量没有得到回收，且增加空冷负荷。
现有的抽余液塔顶油气热量利用系统多是自吸附装置的抽余液进入抽余液塔进行精馏分离，为了回收抽余液塔顶油气热量，新增换热器，通过热水与抽余液塔顶油气换热，回收塔顶油气热量。但是上述抽余液塔顶油气热量利用系统采用塔顶油气与水直接换热，若发生换热器泄漏，水泄漏至油相中，油水混合物经泵升压后，再次返回到抽余液塔内后，会造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒，造成严重的经济损失。
《对二甲苯装置低温热回收分析》(余富海.对二甲苯装置低温热回收分析[J].炼油技术与工程,2012,42(4):49-53.)中，采用热联合的方法对对二甲苯抽余液塔顶油气的热量回收，该方法中，抽余液塔顶采用全回流，抽余液塔顶油气，经换热器，与冷工艺物流换热冷凝后，进入回流罐，之后通过回流泵，返回抽余液塔顶。
CN104974007A中公开了一种回收对二甲苯生产工艺中吸附分离装置的低温余热的方法，该方法中抽余液塔顶采用全回流，0.15-0.5MPa，170-217℃的抽余液塔顶油气，经卧式蒸汽发生器，产生0.35-0.5MPa的蒸汽，而油气冷凝至163-174℃，进入回流罐，之后通过回流泵，返回抽余液塔顶。卧式蒸汽发生器的浮头形式为双管板式，换热管为U型高通量管。
尽管回收热量带来的经济效益可观，但热量回收存在以下困难：
1)抽余液塔采用加压操作，塔顶冷凝热源用来发4.0MPa蒸汽，低压蒸汽可以用来发电，抽余液塔顶产物则与低压蒸汽在换热器里进行接触，采用塔顶油气与水直接换热，若发生换热管泄漏，水会进入油气，导致水进入异构化进料而使异构化催化剂性能受到严重损坏，易造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒，造成严重的经济损失；
2)抽余液塔在直接生产PX的吸附分离这个关键装置中，对吸附剂的安全平稳运行有着较大影响，若水进入吸附装置，将被牢固地吸附在吸附剂表面上，会严重影响分子筛的吸附容量和相对吸附率；
3)通常为防止水泄漏至油气，需采用双管板换热器，投资较大；
4)塔顶压力越低，则塔的操作性能越好，若采用热回收，换热器压力降较大，会造成塔压升高，增大精馏塔消耗的能量，提压操作，将造成再沸器能耗增加，且会降低塔的操作性能；
5)蒸汽发生器面积巨大，为避免对管线产生液击，蒸汽发生器需安装在高点上。
因此，如何提出一种塔顶油气热量利用方法，能够解决现有技术中换热器泄漏造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有塔顶油气热量利用工艺中存在的换热器泄漏导致热媒水进入塔内，造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒以及投资成本高的问题，提供一种塔顶油气热量利用的系统和方法，该系统和方法能够有效的防止换热器出现水泄漏后水随油气返回到塔内，使用第一冷却器和分离罐配合，有效的将水引入到分离罐中，进而能够防止水进入抽余液塔内造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒的问题出现。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种塔顶油气热量利用的系统，该系统包括依次连接的塔、换热器、回流罐、第一冷却器和分离罐，其中，所述回流罐带有第一物料进口、气相物料出口和液相物料出口，所述第一物料进口与塔顶部的塔顶油气出口连通，所述气相物料出口与所述第一冷却器的待冷却物料入口连通，所述液相物料出口管道与所述塔顶部的循环回流进料口连通，所述第一冷却器设置于所述回流罐与所述分离罐之间的所述回流罐的气相物料出口管道上，所述分离罐带有第二物料进口、气相出口、排水口和出油口，所述第二物料进口与所述第一冷却器的冷却物料出口连通设置，所述气相出口接入排放气系统，所述排水口接入至含油污水系统，所述出油口管道接入至污油排放管道。
本发明第二方面提供一种抽余液塔顶油气热量利用的方法，该方法在前述塔顶油气热量利用的系统中进行，该方法包括：使来自塔顶部的塔顶油气进入换热器进行换热处理，并将换热处理后的塔顶油气送入回流罐中进行气液分离，得到气相物料和液相物料，所述液相物料回流至所述塔顶部的循环回流进料口，所述气相物料送入第一冷却器进行第一冷却处理得到气液混合相物料，并将得到的气液混合相物料送入分离罐进行不凝气、水和油相的分离，分离得到的不凝气由排空管道排出所述热量利用系统，分离得到的水由含油污水管道排出所述热量利用系统，分离得到的油相由污油排放管道排出所述热量利用系统，
其中，来自塔顶部的塔顶油气进入换热器进行换热处理后的温度高于对应压力下水的冷凝温度，回流罐分离得到的气相物料经第一冷却器进行第一冷却处理后的温度低于对应压力下水的气化温度。
与现有技术相比，本发明提供的抽余液塔顶油气热量利用的系统和抽余液塔顶油气热量利用的方法的优点在于：
(1)在使用本发明提供的系统进行抽余液塔顶油气热量利用的过程中，可以通过使来自抽余液塔顶油气与换热器中的热媒水进行热交换，将抽余液塔顶油气的热量用于距离较远的热阱，提高抽余液塔顶油气热量的利用率；
(2)当换热器出现泄漏时，抽余液塔顶部的抽余液塔顶油气进入换热器进行换热处理后的温度高于对应压力下的水冷凝温度，进入回流罐中的水呈气相状态，气相水与不凝气和油相轻组分经第一冷却器冷凝冷却后进入分离罐，实现水、不凝气和油相轻组分的分离，分离罐分离出的水由含油污水管道排出该系统。即使换热器中发生水的泄漏，大量水也会被收集在所述分离罐内，不会对所述抽余液塔造成影响；
(3)本发明提供的系统通过在回流罐与第一冷却器之间的管路内、分离罐内和所述分离罐的出水管路内的任意一处设置检测装置，监控污水流量，当污水流量突然增大时，可以调控换热器内热媒水的流量甚至将换热器切出整个系统，从而够有效的防止换热器出现水泄漏后水随油气返回到抽余液塔内造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒的问题出现；
(4)由本发明提供的抽余液塔顶油气热量利用的系统可以通过直接对现役的抽余液塔进行改造，改造工期短，施工成本低，并且可以采用普通换热器作为热媒水与抽余液塔顶油气的换热设备，大大降低了设备费用，经济性好。
附图说明
图1是本发明提供的塔顶油气热量利用的系统的结构示意图。
附图标记说明
1、塔 2、换热器 3、回流罐
4、第一冷却器 5、分离罐 6、回流泵
7、第二冷却器 8、调节阀
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相对于本实用新型中的塔的结构示意图的方位。“内、外”是分别相对于本发明中所述塔、换热器、回流罐、第一冷却器、分离罐以及它们的连接管道的实际结构而限定。
本发明提供一种塔顶油气热量利用的系统，如图1所示，该系统包括依次连接的塔1、换热器2、回流罐3、第一冷却器4和分离罐5，其中，所述回流罐3带有第一物料进口、气相物料出口和液相物料出口，所述第一物料进口与塔1顶部的塔顶油气出口连通，所述气相物料出口与所述第一冷却器4的待冷却物料入口连通，所述液相物料出口管道与所述塔1顶部的循环回流进料口连通，所述第一冷却器4设置于所述回流罐3与所述分离罐5之间的所述回流罐3的气相物料出口管道上，所述分离罐5带有第二物料进口、气相出口、排水口和出油口，所述第二物料进口与所述第一冷却器4的冷却物料出口连通设置，所述气相出口接入排放气系统，所述排水口接入至含油污水系统，所述出油口管道接入至污油排放管道。
在本发明提供的系统中，所述塔1、换热器2和回流罐3两两之间通过物料输送管道连接，构成一个循环回路，使经过换热器2进行换热处理的液相物料(油)返回至所述塔1内，所述回流罐3还连接有以串联方式连通设置的第一冷却器4和分离罐5，用于处理从回流罐3分离得到的气相物料。
在本发明提供的系统中，所述换热器2可以将来自塔1顶部的高温塔顶油气进行换热处理，将高温塔顶油气通过与所述换热器2内的热媒水进行热交换，对交换的热量加以回收利用，经换热处理后的塔顶油气流入回流罐3进行气液分离。
在本发明提供的系统中，各装置及管道内的压力较高，大于一个大气压，经所述换热器2的换热处理后可以将来自塔1顶部的塔顶油气温度控制在高于对应压力范围内的水冷凝温度，一旦换热器2发生热媒水的泄漏，所述热媒水在该压力范围和温度范围内呈气相状态，气态水携不凝气和油相轻组分进入回流罐3，并经回流罐3与液相物料发生气液分离，分离得到的液相物料回流至所述塔1顶部的循环回流进料口，分离得到的气相物料(气相水、不凝气和油相轻组分)送入第一冷却器4进行第一冷却处理，所述第一冷却器4可以将前述回流罐3分离得到的气相物料冷却至低于对应压力下水的气化温度，使前述气相物料中的气相水和油相轻组分成液相状态并与气相状态的不凝气组成气液混合相一同进入分离罐5进行基本相分离。不凝气从分离罐5的出气口经由排空管道排出所述热量利用系统，油相轻组分从分离罐5的出油口经由污油排放管道排出所述热量利用系统，水从分离罐5的排水口排向含油污水系统。
由于本发明提供的系统的结构如上所述，即使换热器2中发生热媒水的泄漏，大量水也会被收集在所述分离罐5内，不会对所述塔1造成影响，因此，所述换热器2的种类没有特别的限定，例如可以采用浮头式换热器、固定管板式换热器、管壳式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
根据本发明，为了进一步提高塔顶油气热量的利用率，所述换热器2内设置有一个或多个换热管，每个换热管各自独立地注入和排出热媒水，所述换热管的入口与热媒水供给源连通，所述换热管的出口与热阱中的热媒水循环管道连通，所述热媒水经换热后将其承载的热量输送至距离较远的热阱，并用于其它需要加热的工段。这样，可以将塔顶油气热量中的热量回收利用，极大降低能耗，节约成本。
通常，热媒水是指接受炼油、化工中排出余热的热阱中的热媒水循环管道内承载热能的媒介水。根据本发明，所述热媒水指接受来自塔1顶部的塔顶油气余热的热阱中的热媒水循环管道内承载热能的媒介水。在本发明中，所述换热管的入口处的热媒水的温度为70-95℃和所述换热管的出口处的热媒水的温度为110-125℃。这样便可以将来自塔1顶部的塔顶油气的热量有效回收利用。
根据本发明，所述热媒水在与来自塔1顶部的塔顶油气的换热过程中，热媒水自身的温度随着吸热量的增加不断提高，单位重量的热媒水在很大的温度范围内，每升高1℃所需要的热量几乎是相等的，因此将热媒水作为输热载体在计量和计算所述塔顶油气热量利用的系统的回收热量方面都很方便。如果在单位时间内使M kg热媒水以温度T1注入所述换热管，与来自塔1顶部的塔顶油气的换热后，以温度T2输出换热管，则所述热媒水吸收的塔顶油气的热量为：
Q吸＝M热媒水(T2-T1)C热媒水
式中，Q吸——系统回收的热量(热媒水吸收的热量)，W；
M热媒水——热媒水流量，kg/h；
T1——热媒水注入温度，℃；
T2——热媒水输出温度，℃；
C热媒水——水的比热容，4.1868kJ/(kg·℃)。
根据本发明，所述热媒水与来自塔1顶部的塔顶油气的换热过程中，所述热媒水回收的塔顶油气的热量与塔顶油气释放的热量相当，因此所述系统回收的热量还可以按下式表示：
Q放＝(h1-h2)M塔顶油气
式中，Q放——系统回收的热量(塔顶油气释放的热量)，W；
M塔顶油气——塔顶油气逸出流量，kg/h；
h2——来自塔1顶部的塔顶油气经换热器2换热后的比焓，kJ/kg；
h1——来自塔1顶部的塔顶油气由塔1顶部逸出时的比焓，kJ/kg；
根据本发明，所述换热管的入口处优选设置有调节阀8，用于调控注入所述换热管的热媒水的流量，从而更好地调控所述换热器2内的热媒水与来自塔1顶部的塔顶油气的换热效果，进而将经换热器2进行换热处理的塔顶油气的温度严格地控制在高于对应压力下的水冷凝温度范围内。
优选情况下，所述系统中还包括检测装置，用于检测所述换热器2中热媒水的泄漏量，所述检测装置设置于所述回流罐3与第一冷却器4之间的管路内、所述分离罐5内和所述分离罐5的出水管路内的至少一处，其中，所述检测装置为流量计和/或界位计。
根据本发明，当所述检测装置设置于所述回流罐3与第一冷却器4之间的管路内时，所述检测装置优选为流量计，这样所述检测装置可以通过检测所述回流罐3分离得到的气相物料的流量，从而判断所述换热器2中热媒水是否发生泄漏；当所述检测装置设置于所述分离罐5内时，所述检测装置优选为界位计，这样所述检测装置可以通过检测所述分离罐5内的物料界位高度，从而判断所述换热器2中热媒水发生是否发生泄漏；当所述检测装置设置于所述分离罐5的出水管路内时，所述检测装置优选为流量计，这样所述检测装置可以通过检测分离罐5的出水流量，从而判断所述换热器2中热媒水发生泄漏的流量。
根据本发明，为了进一步提高所述系统的智能化，所述系统中优选还包括温度测量控制仪，所述温度测量控制仪设置于换热器2的换热物料出口处并与所述调节阀8通过电路连接，用于测量换热物料出口处物料温度并转换成温度信号，然后根据测得的温度信号自动化地调节所述调节阀8的开度。为了保证经所述换热器2的换热处理后可以将来自塔1顶部的塔顶油气温度控制在高于对应压力范围内的水冷凝温度，当所述换热物料出口处物料的温度信号低于预设值时，所述调节阀8的开度适当减小，放慢热媒水的注入速率；当所述换热物料出口处物料的温度信号高于预设值时，所述调节阀8的开度适当增大，加快热媒水的注入速率。
根据本发明，所述调节阀8的开度还可以根据所述检测装置测得的流量信号和/或界位信号手动调节。当所述流量信号和/或界位信号突然增大时，说明所述换热器2中热媒水的泄漏量较大，所述调节阀8的开度应适当减小，甚至关闭所述调节阀8，从而够有效的防止换热器2出现热媒水泄漏后泄漏的热媒水随油气返回到塔1内造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒的问题出现。
根据本发明一种具体的实施方式，当所述检测装置检测到分离罐5的出水流量突然增大时，手动关闭所述调节阀8，将所述换热器2切出所述系统，并将所述塔1的换热装置改为投用原冷却流程，从而防止所述换热器2泄漏更多的水随油相轻组分和不凝气进入回流罐3中。在本发明提供的系统中，所述原冷却流程是指原流程的空冷流程或者水冷流程，由于使用所述换热器2对塔顶油气进行换热处理是后期改造的换热流程，之前的原流程是塔1的塔顶油气通过空冷装置或水冷装置进行冷却，然后进入回流罐3，因此，本发明所使用所述换热器2对塔顶油气进行换热处理的流程与原来的使用空冷装置或水冷装置进行冷却的流程是并联的流程。所以，当切出所述换热器2的时候，通常会称为投用原冷却流程。
根据本发明，所述回流罐3和所述塔1通过压力管道连通设置，所述压力管道上还接有污油排放管道，并通过排污阀控制所述压力管道与所述污油排放管道的连通或隔断。当所述系统需要检修或维护时，所述排污阀打开，使所述压力管道与所述污油排放管道连通，并将所述压力管道内多余的液相物料排放干净，从而便于压力管道以及各压力容器装置(回流罐3和分离罐5)的检测。当所述系统处于正常工作运行状态时，所述排污阀关闭，使所述压力管道与所述污油排放管道隔断，保障回流罐3分离的液相物料回流至所述塔1。
根据本发明，为了使回流罐3分离得到的物料增压，从而保证所述回流罐3分离得到的物料能够全部顺利地回流至所述塔1内，所述压力管道上还设置有回流泵6，用于将回流罐3物料出口排出的物料泵送至所述塔1顶部的循环回流进料口。
根据本发明，所述回流泵6和所述塔1之间还设置有第二冷却器7，用于降低返回至所述塔1内的液相物料的温度，进而进一步保证返回至所述塔1内的液相物料满足所述塔1的回流温度要求。
根据本发明，所述第一冷却器4和第二冷却器7的选择没有特别地限定，可以为水冷器或空冷器以及空冷器与水冷器的组合。
本发明还提供了一种塔顶油气热量利用的方法，该方法在前述塔顶油气热量利用的系统中进行，该方法包括：使来自塔1顶部的塔顶油气进入换热器2进行换热处理，并将换热处理后的塔顶油气送入回流罐3中进行气液分离，得到气相物料和液相物料，所述液相物料回流至所述塔1顶部的循环回流进料口，所述气相物料送入第一冷却器4进行第一冷却处理得到气液混合相物料，并将得到的气液混合相物料送入分离罐5进行不凝气、水和油相的分离，分离得到的不凝气由排空管道排出所述热量利用系统，分离得到的水由含油污水管道排出所述热量利用系统，分离得到的油相由污油排放管道排出所述热量利用系统，
其中，来自塔1顶部的塔顶油气进入换热器2进行换热处理后的温度高于对应压力下水的冷凝温度，回流罐3分离得到的气相物料经第一冷却器4进行第一冷却处理后的温度低于对应压力下水的气化温度。
根据本发明，来自塔1顶部的塔顶油气进入换热器2进行换热处理后的温度优选为105-155℃，例如可以为105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃和155℃，以及任意两个温度构成的温度范围之间的任意温度，当处于上述温度或温度范围时，一旦换热器2中的热媒水发生泄漏，可以保证泄漏的热媒水、不凝气和油相轻组分全部以气相状态流向所述回流罐3，从而有效避免泄漏的热媒水随油气返回到塔1内造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒的问题出现。
根据本发明，回流罐3分离得到的气相物料经第一冷却器4进行第一冷却处理后的温度优选为40-90℃，例如可以为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃和90℃，以及任意两个温度构成的温度范围之间的任意温度，上述温度低于对应压力下所述水的气化温度，这样可以保证所述气相物料中的水和油相轻组分全部以液相状态流向所述分离罐5，并实现水和油相轻组分的分离。
根据本发明提供塔顶油气热量利用的方法，其中，回流罐3分离得到的液相物料回流至所述塔1的顶部之前由回流泵6泵送至第二冷却器7进行第二冷却处理，进一步保证返回至所述塔1内的液相物料满足所述塔1的回流温度要求。
由本发明提供塔顶油气热量利用的方法，能够有效的防止换热器2出现热媒水泄漏后泄漏的热媒水随返回到塔1内，使用第一冷却器4和分离罐5配合，有效的将水引入到分离罐5中，进而能够防止水进入抽余液塔1内造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒的问题出现。
下面通过实施例对本发明进行详细的说明。
以下实施例中，所述抽余液塔顶油气逸出流量为537t/h。
实施例1-4
如图1所示，分别采用表1所示的条件在本发明提供的系统内对抽余液塔顶油气的热量进行利用，来自抽余液塔1顶部的抽余液塔顶油气进入换热器2进行换热处理，并将换热处理后的抽余液塔顶油气送入回流罐3中进行气液分离。所述换热器2内设置有多个换热管，每个换热管各自独立地注入和排出热媒水，所述换热管的入口与热媒水供给源连通，所述换热管的出口与热阱中的热媒水循环管道连通，从而将抽余液塔顶油气的热量输送至距离较远的热阱，用于其他需要加热的工段。所述换热管的入口的主管道和副管道连接处设置有三通调节阀8，用于调控注入所述换热管的热媒水的流量，进而调控塔顶油气进回流罐3之前的温度。
经回流罐3分离得到气相物料和抽余液物料，所述抽余液物料依次经回流泵6加压以及第二冷却器7的冷却处理，回流至所述抽余液塔1顶部的进料口，所述气相物料送入第一冷却器4进行第一冷却处理得到气液混合相物料，并将得到的气液混合相物料送入分离罐5进行不凝气、水和油相轻组分的分离，分离得到的不凝气由排空管道排出所述热量利用系统，分离得到的水由含油污水管道排出所述热量利用系统，分离得到的油相轻组分由污油排放管道排出所述热量利用系统。所述系统还包括两个检测装置和温度测量控制仪，所述两个检测装置均为流量计，所述流量计分别设置于所述回流罐3与第一冷却器4之间的管路内和所述分离罐5的出水管路内，分别用于检测进入第一冷却器4的流量和分离罐5的出水流量，从而判断换热器2中热媒水的泄漏量，所述温度测量控制仪设置于换热器2的换热物料出口处并与所述调节阀8通过电路连接，用于测量换热物料出口处物料温度并转换成温度信号，然后根据测得的温度信号自动化地调节所述调节阀8的开度。另外，当所述检测装置检测到分离罐出水流量突然增大时，关闭所述调节阀8，将所述换热器2切出所述系统，并将所述抽余液塔1的换热装置改为投用原冷却流程，从而防止所述换热器2泄漏更多的水随油相轻组分和不凝气进入回流罐3中。
实施例1-4中监测的换热器的水泄漏量根据分离罐5排水口处物料流量计测得，所述系统回收的热量如表1所示。
表1
从表1的结果可以看出，采用本发明提供的系统和方法对抽余油塔顶油气进行热量利用的利用率较高，一旦换热器2发生热媒水的泄漏，随着泄漏的热媒水量的增大，分离罐5排水口物料输出流量也相应的逐渐增大，由此可见，该方法能够保证换热器2出现漏水后通过分离罐5内的污水变化量及时被发现，可以有效防止换热器2出现水泄漏后水随油气返回到抽余液塔1内造成后续工段吸附剂污染及催化剂中毒的问题出现。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种塔顶油气热量利用的系统，其特征在于，该系统包括依次连接的塔(1)、换热器(2)、回流罐(3)、第一冷却器(4)和分离罐(5)，其中，所述回流罐(3)带有第一物料进口、气相物料出口和液相物料出口，所述第一物料进口与塔(1)顶部的塔顶油气出口连通，所述气相物料出口与所述第一冷却器(4)的待冷却物料入口连通，所述液相物料出口管道与所述塔(1)顶部的循环回流进料口连通，所述第一冷却器(4)设置于所述回流罐(3)与所述分离罐(5)之间的所述回流罐(3)的气相物料出口管道上，所述分离罐(5)带有第二物料进口、气相出口、排水口和出油口，所述第二物料进口与所述第一冷却器(4)的冷却物料出口连通设置，所述气相出口接入排放气系统，所述排水口接入至含油污水系统，所述出油口管道接入至污油排放管道；
所述系统中还包括检测装置，用于检测所述换热器(2)中热媒水的泄漏量，所述检测装置设置于所述回流罐(3)与第一冷却器(4)之间的管路内、所述分离罐(5)内和所述分离罐(5)的出水管路内的至少一处，其中，所述检测装置为流量计和/或界位计；
所述回流罐(3)和所述塔(1)通过压力管道连通设置，所述压力管道上还接有污油排放管道，并通过排污阀控制所述压力管道与所述污油排放管道的连通或隔断。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述换热器(2)内设置有一个或多个换热管，每个换热管各自独立地注入和排出热媒水，所述换热管的入口与热媒水供给源连通，所述换热管的出口与热阱中的热媒水循环管道连通。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述换热管的入口处设置有调节阀(8)，用于调控注入所述换热器(2)中的热媒水的流量，进而控制塔顶油气进入回流罐(3)的温度。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述系统中还包括温度测量控制仪，所述温度测量控制仪设置于换热器(2)的换热物料出口处并与所述调节阀(8)通过电路连接，用于测量换热物料出口处物料温度并转换成温度信号，然后根据测得的温度信号自动化地调节所述调节阀(8)的开度。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的系统，其中，所述检测装置设置于所述回流罐(3)与第一冷却器(4)之间的管路内，所述检测装置为流量计；
和/或，所述检测装置设置于所述分离罐(5)内，所述检测装置为界位计；
和/或，所述检测装置设置于所述分离罐(5)的出水管路内，所述检测装置为流量计。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述压力管道上还设置有回流泵(6)，用于将回流罐(3)物料出口排出的液相物料泵送至所述塔(1)顶部的循环回流进料口。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述回流泵(6)和所述塔(1)之间还设置有第二冷却器(7)。
8.一种塔顶油气热量利用的方法，其特征在于，该方法在权利要求1-7中任意一项所述的塔顶油气热量利用的系统中进行，该方法包括：使来自塔(1)顶部的塔顶油气进入换热器(2)进行换热处理，并将换热处理后的塔顶油气送入回流罐(3)中进行气液分离，得到气相物料和液相物料，所述液相物料回流至所述塔(1)顶部的循环回流进料口，所述气相物料送入第一冷却器(4)进行第一冷却处理得到气液混合相物料，并将得到的气液混合相物料送入分离罐(5)进行不凝气、水和油相的分离，分离得到的不凝气由排空管道排出所述热量利用系统，分离得到的水由含油污水管道排出所述热量利用系统，分离得到的油相由污油排放管道排出所述热量利用系统；
其中，来自塔(1)顶部的塔顶油气进入换热器(2)进行换热处理后的温度高于对应压力下水的冷凝温度，回流罐(3)分离得到的气相物料经第一冷却器(4)进行第一冷却处理后的温度低于对应压力下水的气化温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，来自塔(1)顶部的塔顶油气进入换热器(2)进行换热处理后的温度为105-155℃，回流罐(3)分离得到的气相物料经第一冷却器(4)进行第一冷却处理后的温度为40-90℃。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，回流罐(3)分离得到的液相物料回流至所述塔(1)的顶部之前由回流泵(6)泵送至第二冷却器(7)进行第二冷却处理，第二冷却处理后的物料的温度为塔(1)顶部的循环回流物料所需温度。
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