CN219002014U - 一种苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，包括脱轻精馏塔，所述的脱轻精馏塔上设置有泄爆口，泄爆口上设置有第一泄压截止阀，第一泄压截止阀的外侧端上设置有第一法兰，第一法兰外侧设置有第二法兰，第一法兰和第二法兰之间设置有泄爆板，所述的第二法兰在远离第一法兰的一侧设置有第一泄压管，第一泄压管在远离第二法兰的一端上设置有第二泄压管的入口端，第一泄压管和第二泄压管活动连接，第一泄压管和第二泄压管上设置有密封装置，第二泄压管上设置有第二泄压截止阀，第二泄压管的出口端上连通有管式换热器的壳程。降低了脱轻精馏塔向外泄流的气液混合物对人员和环境造成的伤害。本实用新型调节、使用方便，具有广泛的市场前景。

Description

一种苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置

技术领域

本实用新型涉及脱轻精馏塔的泄压保护领域，具体涉及一种苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置。

背景技术

苯酐是世界上最重要的有机化工原料之一，现有苯酐生产常见的生产工艺为：萘蒸汽与空气在汽化器中混合后进入固定床反应器中在催化剂及350℃至370℃高温条件下发生氧化放热反应，壳程中循环的熔盐与反应热发生热交换维持反应器反应温度，从反应器出来的苯酐气体经气体冷却器换热后进入切换冷凝器捕集得到粗苯酐固体，一定周期后通入热油将固体苯酐熔融下来，流入粗苯酐储罐，经预处理储罐熟化热处理，送入脱轻精馏塔除去低沸点物质，再进入脱重精馏塔除去高沸点杂质后，得到苯酐成品，从切换冷凝器出来的不凝气一般是送尾气处理后达到环保排放标准后而后排空。脱轻精馏塔对苯酐精馏提纯过程中均需通过再沸器利用高压蒸汽对脱轻精馏塔塔底输送过来的冷凝液再次加热而后汽化形成蒸汽，蒸汽再次送入脱轻精馏塔填料下方的内腔中，参与精馏过程。高压蒸汽一般是送入再沸器的管程和送入再沸器壳程的冷源进行换热。

如若再沸器的管程出现破损则会出现再沸器管程内的高压蒸汽则会窜入再沸器的壳程而后混合汽化后的蒸汽一并进入脱轻精馏塔。由于再沸器管程破损后输送至再沸器管程的高压蒸汽窜入脱轻精馏塔后，不光会引起脱轻精馏塔精馏工艺的改变更重要的是随着破损的增大，脱轻精馏塔内的压力会急剧上升，尤其是填料层下方脱轻精馏塔的塔体内腔压力上升更为严重，现有技术中为了保护脱轻精馏塔通常会在填料层下方脱轻精馏塔的塔体上设置有泄爆板，安装泄爆板后能够有效的保护脱轻精馏塔的塔体由于压力上升而造成的压力负荷上升而带来的危险。当保护脱轻精馏塔的塔体压力符合上升至泄爆板的预设泄爆压力后，泄爆板则在轻精馏塔的塔内压力的迫使下产生迫使，随后脱轻精馏塔内腔的塔体内腔压力得到释放，再然后相应工艺紧急跳车设备停止运行，当相关设备停止运行后在维修再沸塔以及更换泄爆板，而后做相应的检查并重新开车启动。

再沸器的管程出现破损，在破损处较小的时候，窜入脱轻精馏塔的塔体内的高压蒸汽所引起的塔内压力变化较小，但是再沸器的管程破损处会随着时间增长而逐渐变大，当破损增大到一定程度后中间所需的时间则与管程内所通入高压蒸汽的压力有直接关系，由于苯酐在脱轻组分的过程中所需的热量较高因此通入苯酐脱氢塔所连接的再沸器管程的高压蒸汽压力是很高的，上述破损过程虽然不是在瞬间完成但是时间依然较短；脱轻精馏塔的塔体的压力则会急剧上升，尤其是填料层下方的塔体内腔压力上升更为严重，当压力上升到预警值后，泄爆板则会发生破损进而使脱轻精馏塔的塔体内的介质向外排放从而达到脱轻精馏塔的塔体泄压的目的，但是泄爆板破损后则会在脱轻精馏塔的塔体进行精馏的气体物质则会从泄爆板的破损处急剧泄露，由于苯酐生产中进行脱氢精馏的物质大部分都是有机物，部分有机物蒸汽是有毒的；并且是以气液混合物的形式向外喷射从而达到泄压的目的，喷射出的有机物不光有毒而且在常温下部分物质是呈固态形式存在的，在泄压后遇见常温空气后温度下降释放热量的同时还伴随着相变，相变的发生则产生相变热向外释放。更由于泄压爆破通常都是发生在瞬间，如若出现在此时有现场巡查人员正好路经此地则会造成人员伤害，现有技术中并没有针对于降低该种次生灾害所做出的相应设备，因此，相应的设备是存在安全运行上的弊端的。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种在脱轻精馏塔泄爆板由于泄压保护而出现破损后能够降低脱轻精馏塔向外泄流的气液混合物对人员和环境造成的伤害的苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，用于克服现有技术中缺陷。

本实用新型采用的技术方案为：一种苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，包括脱轻精馏塔，所述的脱轻精馏塔上设置有泄爆口，泄爆口上设置有第一泄压截止阀，第一泄压截止阀的外侧端上设置有第一法兰，第一法兰上设置有第二法兰，第一法兰和第二法兰之间设置有泄爆板，所述的第二法兰在远离第一法兰的一侧设置有第一泄压管，第一泄压管在远离第二法兰的一端上设置有第二泄压管的入口端，第一泄压管和第二泄压管活动连接，第一泄压管和第二泄压管上设置有密封装置，第二泄压管上设置有第二泄压截止阀，第二泄压管的出口端上连通有管式换热器的壳程。

优选的，所述的第一泄压管和第二泄压管均采用由内管、外管以及所述的内管和所述的外管之间的管间腔所组成的双层管状结构，第一泄压管的内管和第二泄压管的内管之间以及第一泄压管的外管和第二泄压管的外管之间均分别安装有密封装置，所述的密封装置包括设置填料垫环和填料压环，填料垫环和填料压环之间设置有密封填料。

优选的，所述的脱轻精馏塔包括塔体、塔体内侧设置的填料层，填料层下方的塔体上设置有液位传感器，塔体底端和填料层下方的塔体之间设置有再沸管，再沸管沿着再沸管的进口端至再沸管的出口端方向依次设置有增压泵、第一调节阀、再沸器和第一温度传感器，填料层下方的塔体内腔中设置有压力传感器，第一调节阀和再沸器之间的再沸管上设置有半成品输送管，半成品输送管上设置有第二调节阀。

优选的，所述的管式换热器壳程的顶端连通有尾气输送管，管式换热器壳程的底端连通有物料输送管，物料输送管上设置有排料截止阀。

优选的，所述的第一泄压管的外管在远离第二泄压管的一端以及第二泄压管的外管在远离第一泄压管的一端上均分别设置有热气排放管，第二泄压截止阀两侧的第二泄压管的外管上均分别设置有热气输入管，第一泄压管的内管上连通有热气吹扫管。

优选的，热气排放管沿着热气排放管的进口端至热气排放管的出口端方向上依次设置有第三调节阀、第二温度传感器和单向阀。

优选的，热气吹扫管上沿着靠近第一泄压管至远离第一泄压管的方向上依次设置有第四调节阀、第三温度传感器、电加热器、空压机组和空气过滤器，第四调节阀以及第三温度传感器之间的热气吹扫管与热气输入管通过热气输送支管相连通，热气输送支管上设置有第五调节阀。

本实用新型有益效果是：首先，本实用新型所述的脱轻精馏塔向外泄流的气液混合物则依次通过第一泄压管的内管和第二泄压管的内管向管式换热器的壳程进行泄流，降低了因为所述的脱轻精馏塔泄流产生的次生灾害。

其次，本实用新型填料层下方的塔体内腔中设置有压力传感器，在填料层下方的塔体内腔中安装压力传感器，便于反馈填料层下方的塔体内腔的压力值。

最后，本实用新型第一泄压管的外管在远离第二泄压管的一端以及第二泄压管的外管在远离第一泄压管的一端上均分别设置有热气排放管，热气排放管的数量采用两个，两个热气排放管上均对应安装有第二温度传感器和第三调节阀，安装第二温度传感器便于反馈通过第一泄压管管间腔或者第二泄压管管间腔热气的温度是否达到预设值，根据相应第三调节阀的开度进行调节经过第一泄压管管间腔或者第二泄压管管间腔热气的分配比例。

本实用新型具有结构简单，操作方便，设计巧妙，大大提高了工作效率，具有很好的社会和经济效益，是易于推广使用的产品。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1细节A的局部放大示意图。

图3为图1细节B的局部放大示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，包括脱轻精馏塔，所述的脱轻精馏塔包括塔体13、塔体13内侧设置的填料层14和塔体13顶部设置的塔顶换热器，填料层14采用金属规整填料或者鲍尔环，塔体13内腔和所述的塔顶换热器的冷源通道相连通，所述的塔顶换热器的冷源通道的顶端则与尾气处理装置相连通，填料层14下方的塔体13上设置有液位传感器15，塔体13底端和填料层14下方的塔体13之间设置有再沸管16，再沸管16沿着再沸管16的进口端至再沸管16的出口端方向依次设置有增压泵17、第一调节阀18、再沸器19和第一温度传感器20，填料层14下方的塔体13内腔中设置有压力传感器21，在填料层14下方的塔体13内腔中安装压力传感器21；第一调节阀18和再沸器19之间的再沸管16上设置有半成品输送管22，半成品输送管22上设置有第二调节阀23。所述的脱轻精馏塔上设置有泄爆口1，泄爆口1上设置有第一泄压截止阀2，第一泄压截止阀2的外侧端上设置有第一法兰3，第一法兰3外侧设置有第二法兰4，第一法兰3和第二法兰4之间设置有泄爆板5，泄爆板5与第一法兰3之间第二法兰4与泄爆板5之间均分别设置有密封环垫40，所述的密封环垫40采用由橡胶材质制成的环状结构。所述的第二法兰4在远离第一法兰3的一侧设置有第一泄压管6，第一泄压管6在远离第二法兰4的一端上设置有第二泄压管7的入口端，第一泄压管6和第二泄压管7活动连接，第一泄压管6和第二泄压管7上设置有密封装置，第二泄压管7上设置有第二泄压截止阀8，第二泄压管7的出口端上连通有管式换热器9的壳程。

由于苯酐在拖去轻组分精馏的过程中塔内，根据苯酐脱轻工艺的要求，塔内的介质处于气态或者气液交替的状态，但是一旦向外泄压排放，塔内介质向大气释放能量后，会液化或者固化，固化后的介质会产生附着不易清理，因此本产品所述的第一泄压管6和第二泄压管7均采用由内管、外管以及所述的内管和所述的外管之间的管间腔所组成的双层管状结构，所述的内管内腔和所述的脱轻精馏塔填料层14下方的塔体13内腔相连通；第二泄压管7内管安装在第一泄压管6内管内侧，第二泄压管7的外管安装在第一泄压管6的管间腔中。所述的第二泄压管7内管内腔与第一泄压管6内管内腔相连通。所述的第二泄压管7的管间腔与第一泄压管6的管间腔相连通，第一泄压管6内管临近第二法兰4的一端和第一泄压管6外管临近第二法兰4的一端均分别通过焊接的方式固定在第二法兰4远离第一法兰3的一面。所述的脱轻精馏塔处于正常工况下，所述的第一泄压截止阀2和第二泄压截止阀8均处于常开状态，所述的内管与塔体13内腔通过第一泄压截止阀2的阀体内腔相连通；但是，第一泄压截止阀2和所述的内管内腔之间安装有泄爆板5，也就是所述的内管内腔和塔体13内腔的连通通道被泄爆板5阻断。当由于所述的脱轻精馏塔由于压力负荷过高，泄爆板5发生破裂后，所述的塔体13内的介质依次经过通过第一泄压管6的内管以及第二泄压管7的内管向外输送，当所述的脱轻精馏塔工艺完全停止后，关闭第一泄压截止阀2而后向所述的第二泄压管7的管间腔与第一泄压管6的管间腔内输送热气，促使附着在所述的第二泄压管7内管与第一泄压管6内管中的固化介质从新液化向外排放。

第一泄压管6的内管和第二泄压管7的内管之间以及第一泄压管6的外管和第二泄压管7的外管之间均分别安装有密封装置，所述的密封装置包括设置填料垫环10和填料压环11，填料垫环10和填料压环11之间设置有密封填料12。第一泄压管6的外管内壁上以及第一泄压管6的内管内壁上均分别对应固定安装有填料垫环10，第一泄压管6的外管内壁上以及第一泄压管6的内管内壁上均分别对应安装有填料压环11，第一泄压管6的外管内壁上安装的填料垫环10的数量以及第一泄压管6的内管内壁上安装的填料垫环10的数量均采用若干个。第一泄压管6的外管与填料压环11之间以及第一泄压管6的内管与填料压环11之间均采用螺纹连接的方式相连接，密封填料12采用环状的柔性石墨和/或环状的编制石墨。所述的第二泄压管7的外管与相应的填料垫环10、填料压环11以及密封填料12之间均采用活动连接的方式相连接，第二泄压管7的内管与相应的填料垫环10、填料压环11以及密封填料12之间均采用活动连接的方式相连接。

第二泄压管7和所述的管式换热器9壳程是通过第三法兰相连接，所述的第二泄压管7外管焊接在所述的第三法兰上，第二泄压管7内管外壁则通过焊接的方式固定在所述的第三法兰的内圆上，第二泄压管7内管内管和所述的管式换热器9壳程的中部相连通，所述的管式换热器9壳程的顶端连通有尾气输送管24，管式换热器9壳程的底端连通有物料输送管25，物料输送管25上设置有排料截止阀26。同时管式换热器9也安装有液位传感器15，所述的管式换热器9安装的液位传感器15和管式换热器9的壳程相连通。

所述的第一泄压管6的外管在远离第二泄压管7的一端以及第二泄压管7的外管在远离第一泄压管6的一端上均分别设置有热气排放管27，第二泄压截止阀8两侧的第二泄压管7的外管上均分别设置有热气输入管28，第一泄压管6的内管上连通有热气吹扫管29。热气排放管27的数量采用两个，热气排放管27沿着热气排放管27的进口端至热气排放管27的出口端方向上依次设置有第三调节阀30、第二温度传感器31和单向阀32。

热气吹扫管29上沿着靠近第一泄压管6至远离第一泄压管6的方向上依次设置有第四调节阀33、第三温度传感器34、电加热器35、空压机组36和空气过滤器37，热气输入管28的数量采用两个，两个热气输入管28和热气吹扫管29之间通过热气输送支管38相连通，热气输送支管38上设置有第五调节阀39。

本产品使用方法如下：如图1至图3所示，根据填料层14下方的塔体13内腔中安装压力传感器21，反馈填料层14下方的塔体13内腔的压力值进而判断所述的脱轻精馏塔内的压力状况，当压力超过正常压力值时，工作人员即使通知相应人员离开现场并且向管式换热器9的管程通入循环水进而实现管式换热器9冷源的输送。

所述的填料层14下方的塔体13内腔中的压力持续上升此时应当即使实现所述的脱轻精馏塔内继续精馏，具体过程如下：关闭增压泵17、第一调节阀18以及第二调节阀23，从而阻断塔体13底部液体继续输送至再沸器19，并且停止继续向再沸器19输送高压蒸汽。

但是，停止所述的脱轻精馏塔的精馏并不能在瞬间完成，尤其是向再沸器19通入的高压蒸汽阶段后依然会有残存在相应管道内的高压蒸汽持续流向塔体13内腔中，在此过程中如果出现填料层14下方的塔体13内腔的压力超过泄爆板5破损的临界值，泄爆板5则会出现破损。此后则会变成所述的脱轻精馏塔的泄压过程，具体如下：

塔体13内腔中的气体介质携带部分持续下落的液相物质一并依次通过第一泄压管6的内管以及第二泄压管7的内管输送至管式换热器9的壳程，进入管式换热器9壳程的气液混合物和管式换热器9管程持续输送的冷源进行换热而后固化或者液化，轻质组分则通过管式换热器9顶部安装的尾气输送管24输送给尾气处理装置。所述的脱轻精馏塔的泄流出来的气液混合物在依次经过第一泄压管6的内管以及第二泄压管7的内管的过程中会由于所述的气液混合物和外接大气换热而被液化或者固化的物质附着在第一泄压管6的内管、第二泄压管7的内管以及第二泄压截止阀8的阀腔内。

当所述的脱轻精馏塔内的精馏完成停车后，关闭第一泄压截止阀2，而后打开第四调节阀33、电加热器35、空压机组36、第五调节阀39以及两个热气排放管27上所对应的第三调节阀30。此时，外接大气经空气过滤器37过滤后再经空压机组36加压后而后送入电加热器35加热并通过第三温度传感器34反馈温度后分为两部分，一部分继续沿着热气吹扫管29依次送入第一泄压管6的内管以及第二泄压管7的内管对残留在第一泄压管6的内管、第二泄压管7的内管以及第二泄压截止阀8的阀腔内的液化物或者固化物直接加热促使其汽化送入管式换热器9的壳程和管式换热器9管程持续输送的冷源进行热交换而后从新被固化或者液化，而后进入管式换热器9的壳程的空气则被管式换热器9管程持续输送的冷源冷却通过尾气输送管24输送给尾气处理装置。另外一部分则通过两个热气输入管28分别送入第一泄压管6的管间腔以及第二泄压管7的管间腔对入第一泄压管6的内管以及第二泄压管7的内管进行辅助加热促使第一泄压管6的内管、第二泄压管7的内管以及第二泄压截止阀8的阀腔内的液化物或者固化物加速发生相变，而后通过第一泄压管6的外管连接的热气排放管27以及第二泄压管7的外管连接的热气排放管27向外排放。

期间，送入第一泄压管6内管以及第二泄压管7内管的热气以及送入第一泄压管6管间腔以及第二泄压管7管间腔热气的分配比例通过第四调节阀33的开度以及第五调节阀39的开度进行调节。而后根据送入第一泄压管6管间腔以及第二泄压管7管间腔热气通过调节两个热气排放管27对应安装的第三调节阀30的开度调节送入第一泄压管6管间腔热气以及第二泄压管7管间腔热气的分配比例至两个热气排放管27安装的第二温度传感器31均达到预设值，从而实现辅助加热的目的。

当对第一泄压管6以及第二泄压管7加热完毕后，关闭第一泄压截止阀2，而后打开第四调节阀33、电加热器35、空压机组36、第五调节阀39以及两个热气排放管27上所对应的第三调节阀30，而后再关闭第二泄压截止阀8，拆卸第一法兰3和第二法兰4，把向远离第一泄压截止阀2的方向上移动第一泄压管6拆卸已经破损的泄爆板5以及泄爆板5所连接的密封环垫40，最后重新固定第一法兰3和第二法兰4，完成泄爆板5的更换。这是由于泄爆板5在泄压破损后，一般都是向外破损呈喇叭口状，通常的管道一般不带有伸缩节，因此本产品第一泄压管6内管能够在上滑动第二泄压管7内管滑动，而第一泄压管6外管也同时能在第二泄压管7外管上滑动，并通过相应的密封装置进行密封，从而使得通过调节第一泄压管6的位置从而使得更换泄爆板5更加容易。

通过本实施例，通过在填料层14下方的塔体13内腔中安装压力传感器21，便于反馈填料层14下方的塔体13内腔的压力值及时获得所述的脱轻精馏塔内的压力状况得到及时预警；当进行工艺调整后仍然不能有效阻止所述的脱轻精馏塔的压力上升，超过泄爆板5破损的临界值泄爆板5破损后，所述的脱轻精馏塔向外泄流的气液混合物则依次通过第一泄压管6的内管和第二泄压管7的内管向管式换热器9的壳程进行泄流，降低了因为所述的脱轻精馏塔泄流产生的次生灾害，并且经过管式换热器9的壳程过程中和管式换热器9的管程内的冷源进行换热，最大程度回收了由于泄流而向外输送的物料。降低了由于所述的脱轻精馏塔泄流对人员和环境造成的伤害。

本实用新型是满足于脱轻精馏塔的泄压保护领域工作者需要的一种苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，使得本实用新型具有广泛的市场前景。

Claims (7)

1.一种苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，包括脱轻精馏塔，所述的脱轻精馏塔上设置有泄爆口(1)，泄爆口(1)上设置有第一泄压截止阀(2)，第一泄压截止阀(2)的外侧端上设置有第一法兰(3)，第一法兰(3)外侧设置有第二法兰(4)，第一法兰(3)和第二法兰(4)之间设置有泄爆板(5)，其特征在于：所述的第二法兰(4)在远离第一法兰(3)的一侧设置有第一泄压管(6)，第一泄压管(6)在远离第二法兰(4)的一端上设置有第二泄压管(7)的入口端，第一泄压管(6)和第二泄压管(7)活动连接，第一泄压管(6)和第二泄压管(7)上设置有密封装置，第二泄压管(7)上设置有第二泄压截止阀(8)，第二泄压管(7)的出口端上连通有管式换热器(9)的壳程。

2.根据权利要求1所述的苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，其特征在于：所述的第一泄压管(6)和第二泄压管(7)均采用由内管、外管以及所述的内管和所述的外管之间的管间腔所组成的双层管状结构，第一泄压管(6)的内管和第二泄压管(7)的内管之间以及第一泄压管(6)的外管和第二泄压管(7)的外管之间均分别安装有密封装置，所述的密封装置包括设置填料垫环(10)和填料压环(11)，填料垫环(10)和填料压环(11)之间设置有密封填料(12)。

3.根据权利要求1所述的苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，其特征在于：所述的脱轻精馏塔包括塔体(13)、塔体(13)内侧设置的填料层(14)，填料层(14)下方的塔体(13)上设置有液位传感器(15)，塔体(13)底端和填料层(14)下方的塔体(13)之间设置有再沸管(16)，再沸管(16)沿着再沸管(16)的进口端至再沸管(16)的出口端方向依次设置有增压泵(17)、第一调节阀(18)、再沸器(19)和第一温度传感器(20)，填料层(14)下方的塔体(13)内腔中设置有压力传感器(21)，第一调节阀(18)和再沸器(19)之间的再沸管(16)上设置有半成品输送管(22)，半成品输送管(22)上设置有第二调节阀(23)。

4.根据权利要求1所述的苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，其特征在于：所述的管式换热器(9)壳程的顶端连通有尾气输送管(24)，管式换热器(9)壳程的底端连通有物料输送管(25)，物料输送管(25)上设置有排料截止阀(26)。

5.根据权利要求2所述的苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，其特征在于：所述的第一泄压管(6)的外管在远离第二泄压管(7)的一端以及第二泄压管(7)的外管在远离第一泄压管(6)的一端上均分别设置有热气排放管(27)，第二泄压截止阀(8)两侧的第二泄压管(7)的外管上均分别设置有热气输入管(28)，第一泄压管(6)的内管上连通有热气吹扫管(29)。

6.根据权利要求5所述的苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，其特征在于：热气排放管(27)沿着热气排放管(27)的进口端至热气排放管(27)的出口端方向上依次设置有第三调节阀(30)、第二温度传感器(31)和单向阀(32)。

7.根据权利要求5所述的苯酐脱轻精馏塔的泄压保护装置，其特征在于：热气吹扫管(29)上沿着靠近第一泄压管(6)至远离第一泄压管(6)的方向上依次设置有第四调节阀(33)、第三温度传感器(34)、电加热器(35)、空压机组(36)和空气过滤器(37)，第四调节阀(33)以及第三温度传感器(34)之间的热气吹扫管(29)与热气输入管(28)通过热气输送支管(38)相连通，热气输送支管(38)上设置有第五调节阀(39)。

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