CN113403103B - 一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焦化行业焦油蒸馏技术领域，尤其涉及一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的工艺。包括工业萘精馏塔、工业萘/原料换热器、工业萘汽化水冷冷凝冷却器、工业萘汽化空冷冷凝冷却器与工业萘回流槽；工业萘精馏塔出口管线经工业萘/原料换热器后分为两路，一路与工业萘汽化水冷冷凝冷却器入口管线相连，另一路经节流板与工业萘汽化空冷冷凝冷却器入口管线相连；工业萘精馏塔安全阀排出管线与工业萘汽化空冷冷凝冷却器入口管线相连；工业萘汽化水冷冷凝冷却器出口管线与工业萘汽化空冷冷凝冷却器出口管线汇合后与工业萘回流槽入口管线相连，工业萘回流槽出口管线与工业萘精馏塔相连。节能又安全，达到工艺设计与安全设计的相得益彰。

Description

一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的工艺

技术领域

本发明涉及焦化行业焦油蒸馏技术领域，尤其涉及一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的工艺。

背景技术

萘是煤焦油加工的主要产品，约占煤焦油的10～12％，属于重要的有机化工基本原料，广泛用于生产染料、药物等产品。煤焦油生产的萘包括工业萘和精萘，工业萘结晶点不小于78℃，含萘≥95％，精萘结晶点不小于79～6℃，精萘含萘≥99％。萘的分离精制是煤焦油加工中的重要环节，也是获取萘的重要途径。在目前生产中，工业萘蒸馏是制取工业萘的常规方法。

工业萘蒸馏分为减压蒸馏、常压蒸馏和加压蒸馏三种工艺路线，常压又有单炉单塔、单炉双塔、双炉双塔流程，由于工业萘结晶点不小于78℃，为了不使工业萘在冷却过程中产生结晶，工业萘产品通常都选择工业萘汽化冷凝冷却器作为冷却设备。

工业萘汽化冷凝冷却器由两部分组成，上部为水蒸气冷凝冷却器，下部为工业萘冷凝冷却器，工业萘在下部的冷却过程中，水被加热汽化，水蒸气进入上部的水蒸气冷凝冷却器被循环水冷凝冷却成冷凝液，回到下部，构成了水和水蒸气的闭路循环，工业萘相当于被热水冷却，不会产生结晶而发生堵塞。

CN112595133A公开了“一种工业萘汽化冷凝冷却器及其工作方法”，为工业萘汽化空冷冷凝冷却器，原理与上面的工业萘汽化冷凝冷却器相似，只是没有采用循环水水冷却，而是采用空气冷却汽化的水蒸气。

常压单炉或双炉双塔的工艺流程为：原料三混馏分由原料泵送往工业萘/原料换热器，与工业萘精馏塔顶出来的工业萘蒸气进行换热后进入工艺萘初馏塔；从初馏塔顶逸出的酚油蒸汽经冷凝冷却器冷却以后，再经油水分离器分离出酚油入酚油回流槽；一部分用于打回流以控制初馏塔塔顶温度，剩余送入酚油槽；塔底馏分大部分送往管式炉加热，然后返回初馏塔塔底蒸发段，以此循环给初馏塔供热，少部分送工业萘精馏塔。工业萘精馏塔顶出来的工业萘蒸气，经工业萘/原料换热器与初馏塔原料换热后，去工业萘汽化冷凝冷却器，冷却后输送到工业萘回流槽，大部分用于打回流以控制精馏塔塔顶温度，剩余去工业萘高置槽；塔底馏分大部分送往管式炉加热，然后返回初馏塔塔底蒸发段，以此循环给初馏塔供热，少部分送外部洗油槽。

《压力管道规范工业管道》GB/T20801-2006第6部分安全防护中规定：“因冷却水或回流中断，或再沸器输入热量过多而引起超压的蒸馏塔顶的气相管道应设置安全泄放装置”。所以，现有焦油加工及其深加工装置的蒸馏塔顶，在新的设计当中塔顶或气相管道都设置了安全阀，其中包括工业萘精馏塔塔顶，其它的塔顶安全阀，经过空冷后去放空槽即可(见CN109806716A公开的“一种焦化生产过程中安全阀紧急放空系统”)，但工业萘精馏塔塔顶的安全阀不能采用这种操作方式，因为工业萘经空冷后可能会产生结晶，会堵塞管道和设备。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的工艺，不仅在安全阀紧急放空时利用，也可以在寒冷的季节替代或部分替代循环水冷却的工业萘汽化冷凝冷却器，即节能又安全，达到工艺设计与安全设计的相得益彰。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的系统，包括工业萘精馏塔、工业萘/原料换热器、工业萘汽化水冷冷凝冷却器、工业萘汽化空冷冷凝冷却器与工业萘回流槽；所述工业萘精馏塔出口管线经工业萘/原料换热器后分为两路，一路与工业萘汽化水冷冷凝冷却器入口管线相连，另一路经节流板与工业萘汽化空冷冷凝冷却器入口管线相连；工业萘精馏塔安全阀排出管线与工业萘汽化空冷冷凝冷却器入口管线相连；工业萘汽化水冷冷凝冷却器出口管线与工业萘汽化空冷冷凝冷却器出口管线汇合后与工业萘回流槽入口管线相连，工业萘回流槽出口管线与工业萘精馏塔相连。

还包括第一阀门，第一阀门安装在工业萘精馏塔出口管线上。

还包括第二阀门，第二阀门一端通过管道与工业萘精馏塔出口管线相连，另一端通过管道与工业萘汽化空冷冷凝冷却器入口管线相连。

还包括回流泵，回流泵安装在工业萘回流槽出口管线上。

一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的工艺，具体包括：

1)工业萘蒸气的冷却采用工业萘汽化水冷冷凝冷却器、工业萘汽化空冷冷凝冷却器并联操作，大部分工业萘蒸气采用工业萘汽化水冷冷凝冷却器，一小部分采用工业萘汽化空冷冷凝冷却器，用于维持工业萘在工业萘汽化空冷冷凝冷却器下部工业萘冷凝冷却器的水温，使其保持在80～100℃，便于在安全阀紧急放空时使用；

2)工业萘汽化空冷冷凝冷却器保证冷却在安全阀紧急放空时的全部排放量；

3)工业萘汽化空冷冷凝冷却器冷却的工业萘蒸气量通过节流孔板控制，当寒冷季节来临时，通过控制阀门，提高设备的处理量，全部或部分采用工业萘汽化空冷冷凝冷却器进行冷却；

4)工业萘精馏塔超压时能通过工业萘汽化空冷冷凝冷却器冷却。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明工业萘蒸气的冷却采用工业萘汽化水冷冷凝冷却器、工业萘汽化空冷冷凝冷却器并联操作，大部分工业萘蒸气，采用工业萘汽化水冷冷凝冷却器，而一小部分采用工业萘汽化空冷冷凝冷却器，用于维持工业萘在工业萘汽化空冷冷凝冷却器下部工业萘冷凝冷却器的水温保持在80～100℃，便于在安全阀紧急放空时使用。

2)工业萘汽化空冷冷凝冷却器冷却的工业萘蒸气量，是通过节流孔板控制的，当寒冷季节来临时，通过交通管阀门，可以提高设备的处理量，可以全部或部分采用工业萘汽化空冷冷凝冷却器进行冷却，即节能又安全。

3)工业萘精馏塔塔顶的安全阀排出管线，连接工业萘汽化空冷冷凝冷却器的工业萘蒸气的入口管线，因冷却水或回流中断，或再沸器输入热量过多而引起工业萘精馏塔超压时，工业萘汽化空冷冷凝冷却器可以起到冷却作用。

本发明引入工业萘汽化空冷冷凝冷却器作为工业萘蒸气的备选冷却器，选用工业萘汽化空冷冷凝冷却器替代空气冷凝冷却器或循环水冷却器，保证工业萘蒸气在冷却时不会产生结晶堵塞管道，即节能又安全。

附图说明

图1是本发明结构示意及工艺原理图。

图中：1-工业萘精馏塔2-工业萘/原料换热器3-工业萘汽化水冷冷凝冷却器4-工业萘汽化空冷冷凝冷却器5-工业萘回流槽6-工业萘回流泵7-安全阀8-第一阀门9-第二阀门10-节流孔板

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：

如图1所示，一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的系统，包括工业萘精馏塔1、工业萘/原料换热器2、工业萘汽化水冷冷凝冷却器3、工业萘汽化空冷冷凝冷却器4、工业萘回流槽5、工业萘回流泵6、安全阀7、第一阀门8、第二阀门9与节流孔板10。

工业萘精馏塔1顶部出口管线经工业萘/原料换热器2后分为两个支路，一个支路与工业萘汽化水冷冷凝冷却器3入口管线相连，另一个支路经节流孔板10与工业萘汽化空冷冷凝冷却器4入口管线相连。

工业萘精馏塔1塔顶安全阀7排出管线与工业萘汽化空冷冷凝冷却器4入口管线相连。

工业萘汽化水冷冷凝冷却器3出口管线与工业萘汽化空冷冷凝冷却器4出口管线汇合后与工业萘回流槽5顶部入口管线相连。

工业萘回流槽5底部出口管线与工业萘精馏塔1上部入口相连，工业萘回流泵6安装在工业萘回流槽5底部出口管线上。工业萘回流槽5上部出口管线与工业萘高置槽相连。

第一阀门8安装在工业萘精馏塔1出口管线上。第二阀门9一端通过管道与工业萘精馏塔1出口管线相连，另一端通过管道与工业萘汽化空冷冷凝冷却器4入口管线相连。

一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的工艺，按如下步骤进行工艺设计及操作：

1)工业萘蒸气的冷却：采用工业萘汽化水冷冷凝冷却器3、工业萘汽化空冷冷凝冷却器4并联操作，大部分工业萘蒸气，采用工业萘汽化水冷冷凝冷却器3，而一小部分采用工业萘汽化空冷冷凝冷却器4，是用于维持工业萘在工业萘汽化空冷冷凝冷却器4下部工业萘冷凝冷却器的水温保持在80～100℃，便于在安全阀紧急放空时使用。

2)工业萘汽化空冷冷凝冷却器4要能保证冷却在安全阀紧急放空时的全部排放量。

3工业萘汽化空冷冷凝冷却器4冷却的工业萘蒸气量，是通过节流孔板10控制的，当寒冷季节来临时，第一阀门8开大、第二阀门9开小，可以提高设备的处理量，可以全部或部分采用工业萘汽化空冷冷凝冷却器4进行冷却，即节能又安全。

4)工业萘精馏塔塔顶的安全阀7排出管线，连接工业萘汽化空冷冷凝冷却器4的工业萘蒸气的入口管线，因冷却水或回流中断，或再沸器输入热量过多而引起工业萘精馏塔1超压时，工业萘汽化空冷冷凝冷却器4可以起到冷却作用。

5)正常操作情况下，工业萘蒸馏塔1塔顶工业萘蒸气，经工业萘/原料换热器2与原料换热后，分两路冷却，一路经工业萘汽化水冷冷凝冷却器3冷却，另一路经节流孔板10限流，经工业萘汽化空冷冷凝冷却器4冷却，两路冷凝冷却后的液体工业萘，自流流入工业萘回流槽5，一部分经工业萘回流泵6送回工业萘精馏塔1塔顶打回流，用于控制精馏塔塔顶温度，剩余满流去工业萘高置槽。

6)当工业萘精馏塔1塔顶超压时，安全阀7起跳放空，工业萘蒸气基本上全部进入工业萘汽化空冷冷凝冷却器4进行冷却，冷凝冷却后的液体工业萘排入工业萘回流槽5，小部分工业萘蒸气，通过节流孔板10，进入工业萘汽化水冷冷凝冷却器3，即使没有循环冷却水，这么小的量，工业萘汽化水冷冷凝冷却器3通过自然散热，也可以满足冷却要求。

本发明引入工业萘汽化空冷冷凝冷却器作为工业萘蒸气的备选冷却器，选用工业萘汽化空冷冷凝冷却器替代空气冷凝冷却器或循环水冷却器，保证工业萘蒸气在冷却时不会产生结晶堵塞管道，即节能又安全。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的系统，其特征在于，包括工业萘精馏塔、工业萘/原料换热器、工业萘汽化水冷冷凝冷却器、工业萘汽化空冷冷凝冷却器与工业萘回流槽；所述工业萘精馏塔出口管线经工业萘/原料换热器后分为两路，一路与工业萘汽化水冷冷凝冷却器入口管线相连，另一路经节流板与工业萘汽化空冷冷凝冷却器入口管线相连；工业萘精馏塔安全阀排出管线与工业萘汽化空冷冷凝冷却器入口管线相连；工业萘汽化水冷冷凝冷却器出口管线与工业萘汽化空冷冷凝冷却器出口管线汇合后与工业萘回流槽入口管线相连，工业萘回流槽出口管线与工业萘精馏塔相连。

2.根据权利要求1所述的一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的系统，其特征在于，还包括第一阀门，第一阀门安装在工业萘精馏塔出口管线上。

3.根据权利要求1所述的一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的系统，其特征在于，还包括第二阀门，第二阀门一端通过管道与工业萘精馏塔出口管线相连，另一端通过管道与工业萘汽化空冷冷凝冷却器入口管线相连。

4.根据权利要求1所述的一种工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的系统，其特征在于，还包括回流泵，回流泵安装在工业萘回流槽出口管线上。

5.一种基于权利要求1~4任意一项所述工业萘精馏塔塔顶采出与安全阀放空的系统的工艺，其特征在于，具体包括：

1）工业萘蒸气的冷却采用工业萘汽化水冷冷凝冷却器、工业萘汽化空冷冷凝冷却器并联操作，大部分工业萘蒸气采用工业萘汽化水冷冷凝冷却器，一小部分采用工业萘汽化空冷冷凝冷却器，用于维持工业萘在工业萘汽化空冷冷凝冷却器下部工业萘冷凝冷却器的水温，使其保持在80～100℃，便于在安全阀紧急放空时使用；

2）工业萘汽化空冷冷凝冷却器保证冷却在安全阀紧急放空时的全部排放量；

3）工业萘汽化空冷冷凝冷却器冷却的工业萘蒸气量通过节流孔板控制，当寒冷季节来临时，通过控制阀门，提高设备的处理量，全部或部分采用工业萘汽化空冷冷凝冷却器进行冷却；

4）工业萘精馏塔超压时通过工业萘汽化空冷冷凝冷却器冷却。