CN212246821U - 一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，包括油气冷凝器、加压精馏塔、初馏塔、工业萘冷凝冷却器、蒸汽分配器、锅炉水槽及回流槽；本实用新型将常压双炉双塔蒸馏工艺的常压精馏塔改为加压精馏塔，能够将工业萘油气与原料换热后剩余的大部分热量回收转化成蒸汽外送。

Description

一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统

技术领域

本实用新型涉及焦化技术领域，尤其涉及一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统。

背景技术

目前，焦化行业大规模生产工业萘多采用管式炉连续精馏法，其工艺主要分为双炉双塔工艺、单炉双塔工艺、单炉单塔工艺三种，其中双炉双塔工艺是指常压双炉双塔工艺，单炉双塔工艺又分为减压单炉双塔工艺和加压单炉双塔工艺，单炉单塔工艺是指常压单炉单塔工艺。

常压双炉双塔工艺过程的主要设备由两台蒸馏塔和两台加热炉组成，两台蒸馏塔都是在常压条件下操作，即在初馏塔切取酚油，在精馏塔切取工业萘和洗油，两台蒸馏塔分别由两台加热炉供热。精馏塔塔顶工业萘油气冷却系统如图1所示，精馏塔1-1塔顶的油气(温度为210～230℃)首先和工业萘/原料换热器1-2换热，进行部分冷凝(温度为210～ 230℃)，然后进入工业萘汽化冷却器1-3进行冷凝冷却(温度从210～230℃降到80～ 110℃)，精馏塔1-1塔顶的油气的大部分热量都是在工业萘汽化冷却器1-3中被冷却水间接带走。工业萘汽化冷却器1-3由上段换热器、下段换热器组成，下段换热器注入锅炉水与油气换热，锅炉水变成水蒸气进入上段换热器，进入上段换热器的水蒸气和冷却水换热被冷却成水，自流到下段换热器中，锅炉水循环利用，定期补水。工业萘汽化冷却器1-3 经现场使用反馈，冷却水用量比较大；另外，下段换热器给水闭路循环，无水量及液位检测手段，缺水后不易发现，而且长期循环容易结垢堵塞设备，导致系统不能正常生产。工业萘汽化冷却器在该工艺系统中是非常重要的工艺设备，它的操作稳定性直接影响系统的正常生产，而且还耗用大量的冷却水，使大部分热量白白浪费。

发明内容

本实用新型提供了一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，将常压双炉双塔蒸馏工艺的常压精馏塔改为加压精馏塔，能够将工业萘油气与原料换热后剩余的大部分热量回收转化成蒸汽外送。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，包括油气冷凝器、加压精馏塔、初馏塔、工业萘冷凝冷却器、蒸汽分配器、锅炉水槽及回流槽；所述油气冷凝器设原料入口、原料出口、工业萘油气入口一及工业萘油气出口一，原料入口连接原料上料管，原料出口通过原料出料管连接初馏塔；加压精馏塔的顶部设加压氮气入口及工业萘油气出口二，加压精馏塔的上部设回流工业萘入口，加压氮气入口连接加压氮气管道，工业萘油气出口二连接油气冷凝器的工业萘油气入口一；油气冷凝器的工业萘油气出口一连接工业萘冷凝冷却器上部的工业萘油气入口二；工业萘冷凝冷却器的顶部设蒸汽出口一，工业萘冷凝冷却器的上部还设有锅炉水入口，工业萘冷凝冷却器的下部设液体工业萘出口一，工业萘冷凝冷却器的底部设锅炉水出口一；工业萘冷凝冷却器的蒸汽出口一连接蒸汽分配器的蒸汽入口，工业萘冷凝冷却器的液体工业萘出口一连接回流槽的液体工业萘入口；蒸汽分配器的顶部设蒸汽出口二，蒸汽出口二连接外送蒸汽管道；蒸汽分配器的底部设锅炉水出口二，锅炉水出口二通过锅炉水管道一连接锅炉水槽顶部的锅炉水入口，锅炉水管道一上沿锅炉水流动方向依次设有管道接口及锅炉水冷却器，工业萘冷凝冷却器的锅炉水出口一通过锅炉水管道二连接管道接口，锅炉水管道二上设倒U形管，倒U形管上设有多个不同高度的锅炉水出口支路；回流槽底部的液体工业萘出口二通过液体工业萘管道连接工业萘外送管道，液体工业萘管道上沿液体工业萘流动方向依次设有回流泵及回流出口，回流出口连接加压精馏塔的回流工业萘入口；锅炉水槽底部的锅炉水出口通过锅炉水管道连接工业萘冷凝冷却器的锅炉水入口，锅炉水管道上沿锅炉水流动方向依次设有锅炉水泵、流量计C及调节阀B，流量计C与调节阀B通过流量调节控制仪表联锁控制。

所述外送蒸汽管道上沿蒸汽流动方向依次设有安全阀、调节阀A及流量计A，流量计 A连接流量控制仪表一；蒸汽分配器的顶部还设有压力调节控制仪表，压力调节控制仪表与调节阀A联锁控制。

所述倒U形管的两端分别连接锅炉水管道二，且2个连接点之间的锅炉水管道二上设阀门；倒U形管上设视镜，多个锅炉水出口支路上分别设阀门。

所述工业萘冷凝冷却器的下部设液位记录控制仪表一。

所述回流槽内设蒸汽加热装置。

所述锅炉水槽的上部设液位记录控制仪表二，锅炉水槽的一侧设新水入口，新水入口连接新水管道，新水管道上设流量计B及流量控制仪表二。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)大大减少了冷却水的用量，实现了余热回收利用；

2)解决了现有工业萘汽化冷却器内锅炉水闭路循环，无法监控水量及液位的问题；

3)解决了现有工业萘汽化冷却器内锅炉水闭路循环，长期循环易结垢堵塞问题；

4)解决了现有工业萘汽化冷却器在生产中操作不稳定，影响正常生产的问题；

5)改变了精馏塔操作制度，将常压蒸馏改为加压蒸馏，提高塔顶温度，增大热量回收率，增加副产蒸汽量。

附图说明

图1是现有的常压双炉双塔蒸馏工艺中工业萘油气冷却系统原理示意图。

图2是本实用新型所述一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统的结构示意图。

图中：1-1.精馏塔 1-2.工业萘/原料换热器 1-3.工业萘汽化冷却器 1-4.精馏塔回流槽 1-5.精馏塔回流泵 1-6.初馏塔

1.油气冷凝器 2.工业萘冷凝冷却器 3.蒸汽分配器 4.锅炉水冷却器 5.锅炉水槽 6.锅炉水泵 7.回流槽 8.蒸汽加热装置 9.调节阀A 10.调节阀B 11.倒U形管 12.视镜13.阀门 14.回流泵 15.加压精馏塔 16.初馏塔 17.流量计A 18.流量计 B 19.流量计C20.安全阀 LRA一.液位记录控制仪表一 LRA二.液位记录控制仪表二 FRC.流量调节控制仪表 PRC.压力调节控制仪表 FR一.流量控制仪表一 FR二.流量控制仪表二

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图2所示，本实用新型所述一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，包括油气冷凝器 1、加压精馏塔15、初馏塔16、工业萘冷凝冷却器2、蒸汽分配器3、锅炉水槽5及回流槽7；所述油气冷凝器1设原料入口、原料出口、工业萘油气入口一及工业萘油气出口一，原料入口连接原料上料管，原料出口通过原料出料管连接初馏塔16；加压精馏塔15的顶部设加压氮气入口及工业萘油气出口二，加压精馏塔15的上部设回流工业萘入口，加压氮气入口连接加压氮气管道，工业萘油气出口二连接油气冷凝器1的工业萘油气入口一；油气冷凝器1的工业萘油气出口一连接工业萘冷凝冷却器2上部的工业萘油气入口二；工业萘冷凝冷却器2的顶部设蒸汽出口一，工业萘冷凝冷却器2的上部还设有锅炉水入口，工业萘冷凝冷却器2的下部设液体工业萘出口一，工业萘冷凝冷却器2的底部设锅炉水出口一；工业萘冷凝冷却器2的蒸汽出口一连接蒸汽分配器3的蒸汽入口，工业萘冷凝冷却器2的液体工业萘出口一连接回流槽7的液体工业萘入口；蒸汽分配器3的顶部设蒸汽出口二，蒸汽出口二连接外送蒸汽管道；蒸汽分配器3的底部设锅炉水出口二，锅炉水出口二通过锅炉水管道一连接锅炉水槽5顶部的锅炉水入口，锅炉水管道一上沿锅炉水流动方向依次设有管道接口及锅炉水冷却器4，工业萘冷凝冷却器2的锅炉水出口一通过锅炉水管道二连接管道接口，锅炉水管道二上设倒U形管11，倒U形管11上设有多个不同高度的锅炉水出口支路；回流槽7底部的液体工业萘出口二通过液体工业萘管道连接工业萘外送管道，液体工业萘管道上沿液体工业萘流动方向依次设有回流泵14及回流出口，回流出口连接加压精馏塔15的回流工业萘入口；锅炉水槽5底部的锅炉水出口通过锅炉水管道连接工业萘冷凝冷却器2的锅炉水入口，锅炉水管道上沿锅炉水流动方向依次设有锅炉水泵6、流量计C19及调节阀B10，流量计C19与调节阀B10通过流量调节控制仪表FRC 联锁控制。

所述外送蒸汽管道上沿蒸汽流动方向依次设有安全阀20、调节阀A9及流量计A17，流量计A17连接流量控制仪表一FR一；蒸汽分配器3的顶部还设有压力调节控制仪表PRC，压力调节控制仪表PRC与调节阀A9联锁控制。

所述倒U形管11的两端分别连接锅炉水管道二，且2个连接点之间的锅炉水管道二上设阀门13；倒U形管11上设视镜12，多个锅炉水出口支路上分别设阀门13。

所述工业萘冷凝冷却器2的下部设液位记录控制仪表一LRA一。

所述回流槽7内设蒸汽加热装置8。

所述锅炉水槽5的上部设液位记录控制仪表二LRA二，锅炉水槽5的一侧设新水入口，新水入口连接新水管道，新水管道上设流量计B18及流量控制仪表二FR二。

本实用新型所述一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统的工艺过程如下：

1)常压双炉双塔蒸馏过程中，精馏塔采用加压精馏塔15，加压介质为从外部引入的氮气，操作温度为270～300℃，操作压力为0.2～0.4MPa；

2)从加压精馏塔15塔顶出来的270～300℃的工业萘油气首先进入油气冷凝器1与原料换热，工业萘油气部分冷凝，原料加热到210℃以上，加热后的原料直接进入初馏塔 16蒸馏，换热后的工业萘油气进入工业萘冷凝冷却器2继续换热；

3)在工业萘冷凝冷却器2中，工业萘油气与锅炉水换热，冷却为100℃以下的液体工业萘，然后自流入回流槽7，通过回流泵14将一部分液体工业萘作为回流打回加压精馏塔15，其余部分作为产品工业萘外送；

4)在工业萘冷凝冷却器2中换热后的锅炉水部分汽化，蒸汽进入蒸汽分配器3中稳压储存，定期外排；蒸汽分配器3顶部设有与压力调节控制仪表PRC联锁的调节阀A9和安全阀20，当蒸汽分配器3顶部的压力达到设定压力上限时，调节阀A9打开，将蒸汽排入外部低压蒸汽管网，实现蒸汽外送；当蒸汽压力达到设定压力下限时，调节阀A9关闭，蒸汽憋压，不外排，通过安全阀20泄压，保证系统的安全运行；

5)未汽化的锅炉水充满工业萘冷凝冷却器2的下部，工业萘冷凝冷却器2的下部设有液位记录控制仪表一LRA一，同时工业萘冷凝冷却器2的锅炉水出口设置倒U形管11，并设多个不同高度的的锅炉水出口；

6)从工业萘冷凝冷却器2出来的锅炉水进入锅炉水冷却器4与冷却水换热，锅炉水冷却后流入锅炉水槽5，冷却后的锅炉水用锅炉水泵6打入工业萘冷凝冷却器2和工业萘油气继续换热，并副产蒸汽；锅炉水泵6出口设流量计19和调节阀B，用于工业萘冷凝冷却器2中锅炉水液位的控制；

7)工业萘冷凝冷却器2中锅炉水流入锅炉水槽5的同时，连续向锅炉水槽5中补充新水，新水补入管道和外送蒸汽管道上均设有流量计，控制2个管道的流量基本相同，从而保证锅炉水系统的平衡。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

本实施例中，一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统主要由加压精馏塔15、油气冷凝器1、工业萘冷凝冷却器2、蒸汽分配器3、锅炉水冷却器4、锅炉水槽5、锅炉水泵6等组成，能够把工业萘油气与原料换热后剩余的大部分热量回收转化成蒸汽外送。

加压蒸馏塔15由外部引入的氮气给精馏塔加压，常压精馏塔操作温度为210～230℃，通过加压后，精馏塔的操作温度为270～300℃，大大的提高了塔顶油气热量，为副产蒸汽提供有利条件。

所述的油气冷凝器1用于将部分油气冷凝，根据常规工业萘蒸馏进料组成，初馏塔的原料上料量与精馏塔顶油气量相比较少，通常初馏塔原料上料量：精馏塔顶油气量＝1:(3.5～4)。因此，将部分油气冷凝热就可以把原料从70℃加热到210℃左右。本实施例中，原料直接进入初馏塔16蒸馏，而270～300℃的工业萘油气含有大量的冷凝冷却热，此部分热量用于回收副产蒸汽。

本实施例中，工业萘冷凝冷却器2为立式换热器，270～300℃的工业萘油气走壳程，锅炉水走管程。工业萘油气被冷凝冷却到100℃变成液体工业萘，自流入回流槽7，用回流泵14将液体工业萘一部分作为回流打回加压精馏塔15，另一部分作为工业萘产品外送。锅炉水受热蒸发变成蒸汽进入蒸汽分配器3，工业萘冷凝冷却器2内蒸发出去的水不断由锅炉水泵补入，同时工业萘冷凝冷却器2的锅炉水出口管采用倒U形管11，防止工业萘冷凝冷却器中的水流失，新水自锅炉水槽5补入水循环系统中，防止水因长期循环而结垢。

工业萘冷凝冷却器2产的蒸汽释放到蒸汽分配器3中，蒸汽在蒸汽分配器3中稳压储存，定期外排。蒸汽分配器3顶部设有安全阀20及与压力调节控制仪表联锁的调节阀A9，当蒸汽分配器3顶部的压力达到0.7MPa时，调节阀A9打开，蒸汽排入外部0.4～0.6MPa 低压蒸汽管网，实现蒸汽外送。

锅炉供水部分由冷凝冷却器4、锅炉水槽5、锅炉水泵6等组成。由工业萘冷凝冷却器2来的锅炉水，首先经倒U形管11进入锅炉水冷却器4，然后流入锅炉水槽5，锅炉水槽5连续补入新水，锅炉水用锅炉水泵6送入工业萘冷凝冷却器2进行蒸发汽化。

本实施例中，一种副产蒸汽的工业萘油气冷却工艺如下：

精馏塔采用加压精馏塔15，加压介质是从外部引入的氮气，加压精馏塔15的操作温度为270～300℃，操作压力为0.2～0.4MPa。从加压精馏塔15塔顶出来的270～300℃的工业萘油气首先进入油气冷却器1换热，塔顶油气部分冷凝。原料从70℃加热到210℃左右，被加热的原料直接进入初馏塔16蒸馏，而270～300℃的工业萘油气进入工业萘冷凝冷却器2继续换热，工业萘油气被锅炉水冷却后变成100℃的液体工业萘，然后自流入回流槽7，液体工业萘采用回流泵14将其中一部分作为回流打回加压精馏塔15，剩余部分作为工业萘产品外送。

工业萘冷凝冷却器2中的锅炉水部分汽化，蒸汽进入蒸汽分配器3，蒸汽在蒸汽分配器3中稳压储存，定期外排。蒸汽分配器3顶部设调节阀A9和安全阀20，当蒸汽分配器 3顶部的压力达到0.7MPa时，调节阀A9打开，0.7MPa的蒸汽排入外部0.4～0.6MPa低压蒸汽管网，实现蒸汽外送；当蒸汽压力达到0.6MPa时，调节阀A9关闭，蒸汽憋压，不外排，安全阀20保证整个系统的安全。

未汽化的锅炉水充满工业萘冷凝冷却器2的下部，工业萘冷凝冷却器2下部设有液位记录控制仪表一，同时工业萘冷凝冷却器2底部的锅炉水出口连接倒U形管11，分设不同高度的的锅炉水出口，并在倒U形管11上设有视镜12，来观察和控制工业萘冷凝冷却器2内的锅炉水液位。

从工业萘冷凝冷却器2出来的锅炉水进入锅炉水冷却器4与冷却水换热，锅炉水从100℃左右冷却到90℃左右，然后流入锅炉水槽5；被冷却的锅炉水用锅炉水泵打入工业萘冷凝冷却器2继续与工业萘油气换热，并副产蒸汽；锅炉水泵6出口设流量计C19与调节阀B10联锁控制，用于工业萘冷凝冷却器2中锅炉水液位的控制。

工业萘冷凝冷却器2中锅炉水流入锅炉水槽5的同时，外来新水连续补入其中，新水管道和外送蒸汽管道上分别设有流量计A17和流量计B18，2条管线的流量基本相同，保证整个锅炉水系统的平衡，锅炉水系统有连续的新水补入，能够避免锅炉水长期循环使用结垢而堵塞设备，保证工艺系统的正常生产操作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，其特征在于，包括油气冷凝器、加压精馏塔、初馏塔、工业萘冷凝冷却器、蒸汽分配器、锅炉水槽及回流槽；所述油气冷凝器设原料入口、原料出口、工业萘油气入口一及工业萘油气出口一，原料入口连接原料上料管，原料出口通过原料出料管连接初馏塔；加压精馏塔的顶部设加压氮气入口及工业萘油气出口二，加压精馏塔的上部设回流工业萘入口，加压氮气入口连接加压氮气管道，工业萘油气出口二连接油气冷凝器的工业萘油气入口一；油气冷凝器的工业萘油气出口一连接工业萘冷凝冷却器上部的工业萘油气入口二；工业萘冷凝冷却器的顶部设蒸汽出口一，工业萘冷凝冷却器的上部还设有锅炉水入口，工业萘冷凝冷却器的下部设液体工业萘出口一，工业萘冷凝冷却器的底部设锅炉水出口一；工业萘冷凝冷却器的蒸汽出口一连接蒸汽分配器的蒸汽入口，工业萘冷凝冷却器的液体工业萘出口一连接回流槽的液体工业萘入口；蒸汽分配器的顶部设蒸汽出口二，蒸汽出口二连接外送蒸汽管道；蒸汽分配器的底部设锅炉水出口二，锅炉水出口二通过锅炉水管道一连接锅炉水槽顶部的锅炉水入口，锅炉水管道一上沿锅炉水流动方向依次设有管道接口及锅炉水冷却器，工业萘冷凝冷却器的锅炉水出口一通过锅炉水管道二连接管道接口，锅炉水管道二上设倒U形管，倒U形管上设有多个不同高度的锅炉水出口支路；回流槽底部的液体工业萘出口二通过液体工业萘管道连接工业萘外送管道，液体工业萘管道上沿液体工业萘流动方向依次设有回流泵及回流出口，回流出口连接加压精馏塔的回流工业萘入口；锅炉水槽底部的锅炉水出口通过锅炉水管道连接工业萘冷凝冷却器的锅炉水入口，锅炉水管道上沿锅炉水流动方向依次设有锅炉水泵、流量计C及调节阀B，流量计C与调节阀B通过流量调节控制仪表联锁控制。

2.根据权利要求1所述的一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，其特征在于，所述外送蒸汽管道上沿蒸汽流动方向依次设有安全阀、调节阀A及流量计A，流量计A连接流量控制仪表一；蒸汽分配器的顶部还设有压力调节控制仪表，压力调节控制仪表与调节阀A联锁控制。

3.根据权利要求1所述的一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，其特征在于，所述倒U形管的两端分别连接锅炉水管道二，且2个连接点之间的锅炉水管道二上设阀门；倒U形管上设视镜，多个锅炉水出口支路上分别设阀门。

4.根据权利要求1所述的一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，其特征在于，所述工业萘冷凝冷却器的下部设液位记录控制仪表一。

5.根据权利要求1所述的一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，其特征在于，所述回流槽内设蒸汽加热装置。

6.根据权利要求1所述的一种副产蒸汽的工业萘油气冷却系统，其特征在于，所述锅炉水槽的上部设液位记录控制仪表二，锅炉水槽的一侧设新水入口，新水入口连接新水管道，新水管道上设流量计B及流量控制仪表二。

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