CN113384912A - 一种负压单炉单塔工业萘精馏***及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金焦化工业萘精馏技术领域，尤其涉及一种负压单炉单塔工业萘精馏***及工艺。包括工业萘精馏塔，所述工业萘精馏塔分为上中下三段，下段为蒸馏段，中段为酚油油水分离段，上段为酚油冷凝段；酚油冷凝段塔顶与外送真空尾气管道相连，外送真空尾气管道上依次设有真空冷却器与真空泵。本发明工业萘精馏塔改为负压操作，降低整个工艺流程的温度，起到很好的节能效果；本发明从根本上解决了已洗混合份在管式炉段加热不易调节、易堵塞问题；通过已洗混合份和产品洗油换热，合理利用产品洗油余热，降低能耗；集酚油冷凝、酚油油水分离于一体，减少设备数量，节省投资和占地、便于操作及检修。
Description
技术领域
本发明涉及冶金焦化工业萘精馏技术领域，尤其涉及一种负压单炉单塔工业萘精馏***及工艺。
背景技术
目前焦化行业大规模的工业萘生产***多是采用管式炉连续精馏法制取工业萘，主要有双炉双塔、单炉双塔、单炉单塔三种工艺，双炉双塔工艺是指常压双炉双塔，单炉双塔又分为减压单炉双塔和加压单炉双塔，单炉单塔是指常压单炉单塔。
常压单炉单塔工艺，此流程采用一台管式炉和一台精馏塔，从塔顶采出酚油，从侧线切取工业萘，从热油循环泵压出管采用洗油。已洗混合份原料用泵送往管式炉对流段预热至250～260℃后进入工业萘精馏塔。由塔顶逸出的温度为194～198℃的酚油蒸气，经冷凝冷却至82℃，再经油水分离后，酚油入回流槽。由此，一部分酚油打回流，剩余酚油外送。塔底的洗油温度270～280℃，将其用热油循环泵送入管式炉加热至310～315℃，再返回塔底蒸发段以对精馏塔循环供热。由精馏塔侧线采出温度219℃的工业萘，经汽化冷凝冷却至110℃后，进入工业萘高温槽，然后外送。
常压单炉单塔工艺从投资、占地等较双塔工艺都具有优势，但由于已洗混合份经管式炉对流段预热后进入工业萘精馏塔，进管式炉对流段的已洗混合份在此段易结焦堵塞，此问题一直困扰着此工艺的发展。分析原因，已洗混合份处理量是一定的，为了保证循环洗油进入工业萘精馏塔的温度，管式炉辐射段热量也是一定，管式炉对流段的温度没有有效的调节手段，所有导致此段已洗混合份原料温度高，已洗混合份在管式炉对流段内很容易结焦堵塞，且不易清理，检修难度大，不利用工艺生产操作。而且常压单炉单塔工艺由于整个流程温度较高，能耗相对较大，不节能。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种负压单炉单塔工业萘精馏***及工艺，降低整个工艺流程的温度，从根本上解决了已洗混合份在管式炉对流段加热不易调节、易堵塞问题；同时，通过合理换热，降低了能耗。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种负压单炉单塔工业萘精馏***，包括工业萘精馏塔，所述工业萘精馏塔分为上中下三段，下段为蒸馏段，中段为酚油油水分离段，上段为酚油冷凝段；酚油冷凝段塔顶与外送真空尾气管道相连，外送真空尾气管道上依次设有真空冷却器与真空泵。
所述酚油冷凝段设有酚油冷凝器。
所述酚油油水分离段塔壁内设有圆筒形气冒，塔壁与气冒形成环形夹层，塔壁与气冒之间设有隔板，将环形夹层分为左右两部分。
所述酚油油水分离段塔壁上设有酚油油水出口、酚油油水入口、外送酚油出口、回流酚油出口以及分离水出口。
所述酚油油水分离段与外送酚油管道相连，外送酚油管道上设有酚油冷却器。
还包括洗油循环泵、管式加热炉、工业萘汽化冷却器、已洗混合份加热器、已洗混合份和洗油换热器以及管道混合器；蒸馏段通过管道与管式加热炉相连，相连的管道上设有洗油循环泵与管道混合器；工业萘汽化冷却器通过管道与蒸馏段相连；蒸馏段与已洗混合份输入管道相连，已洗混合份输入管道上设有已洗混合份加热器和已洗混合份和洗油换热器。
一种负压单炉单塔工业萘精馏工艺，具体包括：
1)酚油冷凝段塔顶尾气经真空冷却器后送入真空泵，在真空泵的作用下保证工业萘精馏塔在负压下操作，不凝真空尾气通过外送真空尾气管道外送；
2)从酚油油水分离段气冒出来的酚油蒸汽在酚油冷凝器内在冷却水的作用下，全部冷凝下来，自流落到酚油油水分离段；
3)酚油油水分离段接收从酚油冷凝段下来的酚油和水，存于气冒和塔壁形成环形夹层内上部，然后通过酚油油水出口经酚油油水入口到环形夹层中部，在此进行酚油和水的分离，根据油水的密度差不同，水密度重从底部排出外送，酚油密度轻从隔板溢流到的另一侧，然后从底部经回流酚油出口作为回流自流到工业萘精馏塔蒸馏段的顶部，中间酚油经酚油出口自流入酚油冷却器进一步冷却，冷后的酚油外送；
4)工业萘精馏塔的蒸馏段侧线采工业萘，经工业萘汽化冷却器冷却后外送；
5)塔底洗油用洗油循环泵抽出，分三股送出，送出一股产品洗油进入已洗混合份和洗油换热器与来的原料已洗混合份换热；一股部分循环洗油送到已洗混合份加热器继续给已洗混合份加热，已洗混合份加热到指定温度后送入工业萘精馏塔的中下部，产品洗油换热后外送；给已洗混合份加热的一股洗油经管道混合器与洗油循环泵的第三股主循环洗油混合，然后送入管式加热炉加热，加热后的循环洗油回到工业萘精馏塔塔底，提供工业萘精馏塔生产需要的热量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明工业萘精馏塔改为负压操作，降低整个工艺流程的温度，起到很好的节能效果；
2)本发明改变已洗混合份和循环洗油艺路线，从根本上解决了已洗混合份在管式炉段加热不易调节、易堵塞问题；
3)本发明通过已洗混合份和产品洗油换热，合理利用产品洗油余热，降低能耗；
4)本发明通过部分洗油给已洗混合份加热，加热后的洗油用管道混合器与主循环洗油混合，然后送入管式加热炉，这样更有利于管式炉的温度控制；
5)本发明工业萘精馏塔集酚油冷凝、酚油油水分离于一体，减少设备数量，节省投资和占地、便于操作及检修。
附图说明
图1是本发明结构示意及工艺原理图；
图2是本发明酚油油水分离段结构示意主视图及工艺原理图；
图3是本发明酚油油水分离段结构示意俯视图。
图中：1-工业萘精馏塔，2-蒸馏段，3-酚油油水分离段，4-酚油冷凝段，5-真空冷却器，6-真空泵，7-洗油循环泵，8-管式加热炉，9-工业萘汽化冷却器，10-已洗混合份加热器，11-已洗混合份和洗油换热器，12-管道混合器，13-酚油冷却器，31-酚油油水出口，32-酚油油水入口，33-隔板，34-外送酚油出口，35-回流酚油出口，36-分离水出口，37-气冒。
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1～3所示，一种负压单炉单塔工业萘精馏***，包括工业萘精馏塔1、洗油循环泵7、管式加热炉8、工业萘汽化冷却器9、已洗混合份加热器10、已洗混合份和洗油换热器11以及管道混合器12。
工业萘精馏塔1分为上中下三段，下段为蒸馏段2，中段为酚油油水分离段3，上段为酚油冷凝段4。酚油冷凝段塔顶与外送真空尾气管道相连，外送真空尾气管道上依次设有真空冷却器5与真空泵6。精馏塔顶设有真空泵6，酚油冷凝段塔顶尾气经真空冷却器5后送入真空泵，工业萘精馏塔1变为负压操作，降低整个工艺流程的温度。
酚油冷凝段4设有酚油冷凝器，从酚油油水分离段3气冒出来的酚油蒸汽在酚油冷凝器内在冷却水的作用下，全部冷凝下来，自流落到酚油油水分离段3。
如图2、图3所示，酚油油水分离段3塔壁内设有圆筒形气冒37，使塔壁与气冒37形成环形夹层，塔壁与气冒37之间设有隔板33，将环形夹层分为左右两部分。
酚油油水分离段3左环形夹层塔壁上设有酚油油水出口31、酚油油水入口32与分离水出口36。酚油油水分离段3右环形夹层塔壁上设有外送酚油出口34与回流酚油出口35。
如图1所示，酚油油水分离段3与外送酚油管道相连，外送酚油管道上设有酚油冷却器13。
蒸馏段2塔底通过管道与管式加热炉8底部相连，相连的管道上设有洗油循环泵7与管道混合器12。工业萘汽化冷却器9通过管道与蒸馏段2相连。蒸馏段2与已洗混合份输入管道相连，管道上设有已洗混合份加热器10和已洗混合份和洗油换热器11。管式加热炉8上部通过管道与蒸馏段2塔壁相连。
一种负压单炉单塔工业萘精馏工艺，具体包括：
1)酚油冷凝段4塔顶尾气经真空冷却器5后送入真空泵6，在真空泵6的作用下保证工业萘精馏塔1在负压下操作，不凝真空尾气外送。
2)酚油冷凝段4设有酚油冷凝器，从酚油油水分离段3气冒37出来的酚油蒸汽在酚油冷凝器内在冷却水的作用下，全部冷凝下来，自流落到酚油油水分离段3。
3)酚油油水分离段3接收从酚油冷凝段4下来的酚油和水，存于气冒37和塔壁的环形夹层内上部，然后通过酚油油水出口31经酚油油水入口32到气冒37和塔外壁之间的夹层中部，在此进行酚油和水的分离，根据油水的密度差不同，水密度重从底部排出外送，酚油密度轻从隔板33溢流到的另一侧，然后从底部经回流酚油出口35作为回流自流到工业萘精馏塔蒸馏段2的顶部，中间酚油经酚油出口34自流入酚油冷却器13进一步冷却，冷却后的酚油外送。
4)工业萘精馏塔1的蒸馏段2侧线采工业萘，经工业萘汽化冷却器9冷却后外送。塔底洗油用洗油循环泵7抽出，分三股送出，送出一股产品洗油进入已洗混合份和洗油换热器11与来的原料已洗混合份换热，由于产品洗油产量低，热值有限，不能给已洗混合份加热到入塔温度，所以还需一股部分循环洗油送到已洗混合份加热器10继续给已洗混合份加热，已洗混合份加热到合适温度后送入工业萘精馏塔1的中下部，产品洗油换热后外送。给已洗混合份加热的一股洗油经管道混合器12与洗油循环泵7的第三股主循环洗油混合，然后送入管式加热炉8加热，加热后的循环洗油回到工业萘精馏塔1塔底，提供工业萘精馏塔1生产需要的热量。
举例：以年处理30万/a无水焦油采混合份流程为例，根据常规组成，产品洗油量2.25t/h，原料已洗混合份的处理量6.56t/h，工业萘精馏塔塔底洗油温度240℃，成品洗油冷却后温度80℃，原料已洗混合份来料温度60℃，经产品洗油加热后已洗混合份约达114℃左右，假设入塔已洗混合份入塔温度185℃，所有还需一股部分循环洗油给原料已洗混合份加热到185℃，这股洗油假设从240℃到220℃，这股部分循环洗油量约24t/h，由于塔需要热量较多，所以第三股主循环洗油和给加热已洗混合份的那股部分循环洗油在管道混合器混合后送管式加热炉加热，提供工业萘精馏塔生产需要的热量。
本发明工业萘精馏塔改为负压操作，降低整个工艺流程的温度，起到很好的节能效果；本发明改变已洗混合份和循环洗油艺路线，从根本上解决了已洗混合份在管式炉段加热不易调节、易堵塞问题；本发明通过已洗混合份和产品洗油换热，合理利用产品洗油余热，降低能耗；本发明通过部分洗油给已洗混合份加热，加热后的洗油用管道混合器与主循环洗油混合，然后送入管式加热炉，这样更有利于管式炉的温度控制；本发明工业萘精馏塔集酚油冷凝、酚油油水分离于一体，减少设备数量，节省投资和占地、便于操作及检修。
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 (7)
1.一种负压单炉单塔工业萘精馏***，其特征在于，包括工业萘精馏塔，所述工业萘精馏塔分为上中下三段，下段为蒸馏段，中段为酚油油水分离段，上段为酚油冷凝段；酚油冷凝段塔顶与外送真空尾气管道相连，外送真空尾气管道上依次设有真空冷却器与真空泵。
2.根据权利要求1所述的一种负压单炉单塔工业萘精馏***，其特征在于，所述酚油冷凝段设有酚油冷凝器。
3.根据权利要求1所述的一种负压单炉单塔工业萘精馏***，其特征在于，所述酚油油水分离段塔壁内设有圆筒形气冒，塔壁与气冒形成环形夹层，塔壁与气冒之间设有隔板，将环形夹层分为左右两部分。
4.根据权利要求1所述的一种负压单炉单塔工业萘精馏***，其特征在于，所述酚油油水分离段塔壁上设有酚油油水出口、酚油油水入口、外送酚油出口、回流酚油出口以及分离水出口。
5.根据权利要求1所述的一种负压单炉单塔工业萘精馏***，其特征在于，所述酚油油水分离段与外送酚油管道相连，外送酚油管道上设有酚油冷却器。
6.根据权利要求1所述的一种负压单炉单塔工业萘精馏***，其特征在于，还包括洗油循环泵、管式加热炉、工业萘汽化冷却器、已洗混合份加热器、已洗混合份和洗油换热器以及管道混合器；蒸馏段通过管道与管式加热炉相连，相连的管道上设有洗油循环泵与管道混合器；工业萘汽化冷却器通过管道与蒸馏段相连；蒸馏段与已洗混合份输入管道相连，已洗混合份输入管道上设有已洗混合份加热器和已洗混合份和洗油换热器。
7.一种基于权利要求1～6任意一项所述的负压单炉单塔工业萘精馏***的负压单炉单塔工业萘精馏工艺，其特征在于，具体包括：
1)酚油冷凝段塔顶尾气经真空冷却器后送入真空泵，在真空泵的作用下保证工业萘精馏塔在负压下操作，不凝真空尾气通过外送真空尾气管道外送；
2)从酚油油水分离段气冒出来的酚油蒸汽在酚油冷凝器内在冷却水的作用下，全部冷凝下来，自流落到酚油油水分离段；
3)酚油油水分离段接收从酚油冷凝段下来的酚油和水，存于气冒和塔壁形成环形夹层内上部，然后通过酚油油水出口经酚油油水入口到环形夹层中部，在此进行酚油和水的分离，根据油水的密度差不同，水密度重从底部排出外送，酚油密度轻从隔板溢流到的另一侧，然后从底部经回流酚油出口作为回流自流到工业萘精馏塔蒸馏段的顶部，中间酚油经酚油出口自流入酚油冷却器进一步冷却，冷后的酚油外送；
4)工业萘精馏塔的蒸馏段侧线采工业萘，经工业萘汽化冷却器冷却后外送；
5)塔底洗油用洗油循环泵抽出，分三股送出，送出一股产品洗油进入已洗混合份和洗油换热器与来的原料已洗混合份换热；一股部分循环洗油送到已洗混合份加热器继续给已洗混合份加热，已洗混合份加热到指定温度后送入工业萘精馏塔的中下部，产品洗油换热后外送；给已洗混合份加热的一股洗油经管道混合器与洗油循环泵的第三股主循环洗油混合，然后送入管式加热炉加热，加热后的循环洗油回到工业萘精馏塔塔底，提供工业萘精馏塔生产需要的热量。
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- 2021-05-26 CN CN202110579736.9A patent/CN113384912B/zh active Active
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