CN211612231U - 一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,包括进料冷却系统、文丘里除氨系统和连续脱氰系统;进料冷却系统包括裂解气冷凝器,裂解气冷凝器的上端通过管路与文丘里管的次流管相连通;文丘里除氨系统包括文丘里管,文丘里管上设置有主流管和次流管,主流管与硫酸进料管相连通,文丘里管的出口与硫酸铵储罐相连通,硫酸铵储罐顶部通过管路与旋风分离器连通,硫酸铵储罐底部通过管路与硫酸铵转料泵连通;连续脱氰系统包括脱氰塔,脱氰塔的顶部通过管路依次串联有氰化氢冷凝器、缓冲罐和氰化氢水溶液转料泵;该设备可以加快硫酸和氨气的反应吸收速率,降低氰化钠中氨的含量;可以实现剧毒物氰化氢的闭环工艺,降低风险级别。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,属于化工生产设备技术领域。
背景技术
轻油裂解法制备氰化钠,是以轻油、氨气为主要原料,在裂解炉中裂解产生含有氰化氢、氢气、氨气等组份的裂解气,经过除尘降温后,再用火碱吸收制备氰化钠,通过此方案制备的氰化钠中氨含量高,需对其脱氨处理。
传统氰化钠脱氨工艺一般采用气脱法,如专利CN208995148U,裂解气除尘降温后,首先和火碱反应制备高氨氰化钠,然后将其泵入脱氨塔气体吹脱除氨,但气体中夹带的氰化氢在碱性下会有聚合,导致氰化钠颜色变深,需要经过活性炭脱色,使用本工艺得到的氰化钠中氨含量偏高,难以满足高端客户的需求,同时会产生含氰活性炭固废,后处理成本高。
专利CN204237574U中将上述工艺部分优化,先将裂解气脱氨,然后再由火碱吸收得到氰化钠。此专利采用氨吸收塔除氨,吸收溶剂为硫酸,但硫酸的腐蚀性强,而裂解气中氰化氢含量高,为了防止氰化氢泄露,吸收塔需要耐压、耐腐蚀材质,吸收塔选型困难,设备建设成本高,吸收塔占地面积大,持液量多,氰化氢总量多,风险级别高,维护使用不方面,严重限制了此工艺的推广使用。
综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,可以加快硫酸和氨气的反应吸收速率,降低氰化钠中氨的含量;可以实现剧毒物氰化氢的闭环工艺,降低风险级别;缩小设备的占地面积,使设备选型容易,使操作维护更加方便。
为解决以上技术问题,本实用新型采用以下技术方案:
一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,包括进料冷却系统、文丘里除氨系统和连续脱氰系统;进料冷却系统包括裂解气冷凝器,裂解气冷凝器的上端通过管路与文丘里管的次流管相连通;所述文丘里除氨系统包括文丘里管,文丘里管上设置有主流管和次流管,主流管与硫酸进料管相连通,文丘里管的出口与硫酸铵储罐相连通,硫酸铵储罐顶部的气相管路与旋风分离器相连通,硫酸铵储罐底部通过管路与硫酸铵转料泵连通;所述连续脱氰系统包括脱氰塔,脱氰塔的底部安装有再沸器,脱氰塔的顶部通过管路依次串联有氰化氢冷凝器、缓冲罐和氰化氢水溶液转料泵。
进一步地,所述硫酸铵转料泵的出口处设置有三个支管,分别为第一支管、第二支管和第三支管,第一支管的一端部与硫酸铵储罐顶部连通;第二支管的一端部与硫酸进料管连通;第三支管与脱氰塔连通。
进一步地,所述氰化氢水溶液转料泵的出口设置有两个支路,一个支路与脱氰塔内腔相连通,另一个支路与稀硫酸配制单元连通。
进一步地,所述裂解气冷凝器的一侧安装有冷媒进管和冷媒回管,冷媒进管上串联有调节阀和流量计,裂解气冷凝器的下端与裂解气进管连通,裂解气进管上串联有进气调节阀和流量计。
进一步地,所述脱氰塔的底部通过管路与硫酸铵回收单元连通,管路上安装有输送泵。
进一步地,所述硫酸铵储罐上安装有液位计、温度计和在线pH计。
本实用新型采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:
1.利用文丘里的原理,使硫酸液体瞬间雾化,雾化后硫酸液体急剧分散,分散后硫酸液滴的半径由毫米级别瞬间降至微米级别,液滴数量急剧增多,总比表面积迅速增加,有效的增加传质效果,加快硫酸与裂解气中氨气的反应吸收速率,进而降低后续制备的氰化钠中氨的含量;
2.硫酸氨吸收液通过脱氰塔进行脱氰,脱出的氰化氢水溶液最终用于配制硫酸水溶液,实现剧毒物氰化氢的闭环工艺,降低风险级别;
3.脱氨装置的占地面积小,持液量少,剧毒物氰化氢总量减少,风险更容易控制,且设备简单易于选型,操作维护更加方便,投资运行成本低;
4.该设备可以推广至气体或者液体中特殊组份的脱除工艺,脱除效果显著,设备占地面积小,投资成本低,生产效率高,维护简单。
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图中:1-裂解气冷凝器,2-裂解气进管,3-冷媒进管,4-冷媒回管,5-冷凝后裂解气出管,6-文丘里氨吸收器,7-硫酸进料管,8-硫酸铵储罐,9-旋风分离器,10-制备氰化钠单元,11-硫酸铵转料泵,12-第一支管,13-第二支管,14-第三支管,15-脱氰塔,16-再沸器,17-硫酸铵回收单元,18-氰化氢冷凝器,19-缓冲罐,20-氰化氢水溶液转料泵,21-稀硫酸配制单元。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
实施例1一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备
如图1所示,本实用新型提供一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,包括进料冷却系统、文丘里除氨系统和连续脱氰系统三部分。
所述进料冷却系统包括裂解气冷凝器1,裂解气冷凝器1的一侧安装有冷媒进管3和冷媒回管4,冷媒进管3上串联有调节阀和流量计,调节阀和流量计用于调节控制冷媒量;裂解气冷凝器1的下端与裂解气进管2连通,裂解气进管2上串联有进气调节阀和流量计,裂解气进管2用于输送干燥除尘后的裂解气;裂解气冷凝器1的上端安装有冷凝后裂解气出管5,冷凝后裂解气出管5与文丘里管的次流管相连通,冷凝后裂解气出管5上串联有温度计,温度计用来测量裂解气冷却后温度。
所述文丘里除氨系统包括文丘里氨吸收器6、硫酸铵储罐8和旋风分离器9;文丘里氨吸收器6包括文丘里管,文丘里管上设置有主流管和次流管,主流管与硫酸进料管7相连通,次流管与冷凝后裂解气出管5相连通,文丘里管的出口与硫酸铵储罐8相连通;硫酸流体在文丘里内腔中受限流动,在通过缩小的过流断面时,流体流速增大,可瞬间将硫酸液体雾化,雾化后硫酸液体急剧分散,分散后硫酸液滴的半径由毫米级别瞬间降至微米级别,液滴数量急剧增多,总比表面积迅速增加,有效的增加了传质效果,加快了硫酸与裂解气中氨气的反应吸收速率;所述硫酸铵储罐8顶部的气相管路与旋风分离器9相连通,旋风分离器9将裂解气中夹带的硫酸铵分离出来,然后回流至硫酸铵储罐8内,旋风分离后得到的裂解气通过管路进入制备氰化钠单元10,通过火碱吸收来制备氰化钠。
所述硫酸铵储罐8上安装有液位计、温度计和在线pH计,液位计用来计量硫酸铵储罐8的液位,温度计用来测量硫酸铵的温度,在线pH计用来测量硫酸铵吸收液的pH,硫酸铵储罐8底部的液相管路与硫酸铵转料泵11连通,硫酸铵转料泵11的出口处设置有三个支管,分别为第一支管12、第二支管13和第三支管14,三个支管上分别安装有流量计;第一支管12的一端部与硫酸铵储罐8顶部连通,用于实现硫酸铵储罐8内部硫酸铵吸收液的循环;第二支管13的一端部与硫酸进料管7连通,用于调节硫酸铵吸收液的pH,防止硫酸过量;第三支管14的一端部与脱氰塔15连通,用于将硫酸铵吸收液导入脱氰塔15内。
所述连续脱氰系统包括脱氰塔15,脱氰塔15内部安装有不锈钢填料,脱氰塔15用来脱除硫酸铵中的氰化氢,脱氰塔15的底部安装有再沸器16,再沸器16用来提供脱氰塔15的能量;脱氰塔15的底部还通过管路与硫酸铵回收单元17连通,管路上安装有输送泵,脱氰塔15塔底不含氰根的硫酸铵溶液通过管路进入硫酸铵回收单元17;脱氰塔15的顶部通过管路依次串联有氰化氢冷凝器18、缓冲罐19和氰化氢水溶液转料泵20;氰化氢冷凝器18用来冷凝氰化氢水溶液,缓冲罐19用来暂存冷凝得到的氰化氢水溶液,氰化氢水溶液转料泵20用来转料氰化氢水溶液,氰化氢水溶液转料泵20的出口设置有两个支路,其中一个支路与脱氰塔15内腔相连通,用于控制回流比,另一个支路与稀硫酸配制单元21连通,稀硫酸配制单元21用于配制硫酸水溶液,实现剧毒物氰化氢的闭环工艺,降低风险级别。
所述文丘里氨吸收器6、硫酸铵储罐8、旋风分离器9,硫酸铵转料泵11,脱氰塔15之间的连接管道采用钢衬四氟材质。
本实用新型的具体工作原理:
干燥除尘后的裂解气通过裂解气进管2进入裂解气冷凝器1中进行冷凝,冷凝后的裂解气通过文丘里氨吸收器6的次流管进入文丘里氨吸收器6的内腔,硫酸通过文丘里氨吸收器6的主流管进入文丘里氨吸收器6的内腔,硫酸流体在文丘里内腔中受限流动,瞬间雾化,雾化后硫酸液体急剧分散,分散后硫酸液滴与裂解气中的氨气充分反应,反应后的硫酸氨吸收液进入硫酸铵储罐8;裂解气继续进入旋风分离器9中进行分离,将裂解气中夹带的硫酸铵分离出来回流至硫酸铵储罐8内,旋风分离后得到的裂解气通过管路进入制备氰化钠单元10;硫酸铵储罐8内的硫酸氨吸收液进入脱氰塔15中脱氰,脱出的氰化氢水溶液最终进入稀硫酸配制单元21用于配制硫酸水溶液,实现剧毒物氰化氢的闭环工艺;脱氰塔15塔底不含氰根的硫酸铵溶液通过管路进入硫酸铵回收单元17进行回收。
以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换,也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,其特征在于:包括进料冷却系统、文丘里除氨系统和连续脱氰系统;进料冷却系统包括裂解气冷凝器(1),裂解气冷凝器(1)的上端通过管路与文丘里管的次流管相连通;所述文丘里除氨系统包括文丘里管,文丘里管上设置有主流管和次流管,主流管与硫酸进料管(7)相连通,文丘里管的出口与硫酸铵储罐(8)相连通,硫酸铵储罐(8)顶部的气相管路与旋风分离器(9)相连通,硫酸铵储罐(8)底部通过管路与硫酸铵转料泵(11)连通;所述连续脱氰系统包括脱氰塔(15),脱氰塔(15)的底部安装有再沸器(16),脱氰塔(15)的顶部通过管路依次串联有氰化氢冷凝器(18)、缓冲罐(19)和氰化氢水溶液转料泵(20)。
2.如权利要求1所述的一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,其特征在于:所述硫酸铵转料泵(11)的出口处设置有三个支管,分别为第一支管(12)、第二支管(13)和第三支管(14),第一支管(12)的一端部与硫酸铵储罐(8)顶部连通,第二支管(13)的一端部与硫酸进料管(7)连通,第三支管(14)与脱氰塔(15)连通。
3.如权利要求1所述的一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,其特征在于:所述氰化氢水溶液转料泵(20)的出口设置有两个支路,一个支路与脱氰塔(15)内腔相连通,另一个支路与稀硫酸配制单元(21)连通。
4.如权利要求1所述的一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,其特征在于:所述裂解气冷凝器(1)的一侧安装有冷媒进管(3)和冷媒回管(4),冷媒进管(3)上串联有调节阀和流量计,裂解气冷凝器(1)的下端与裂解气进管(2)连通,裂解气进管(2)上串联有进气调节阀和流量计。
5.如权利要求1所述的一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,其特征在于:所述脱氰塔(15)的底部通过管路与硫酸铵回收单元(17)连通,管路上安装有输送泵。
6.如权利要求1所述的一种用于轻油裂解气脱氨制备氰化钠的设备,其特征在于:所述硫酸铵储罐(8)上安装有液位计、温度计和在线pH计。
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