专利名称：一种能够提高焦化厂制苯精制率的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焦化厂使用的制苯装置，属于化工设备技术领域。
背景技术：
很多焦化厂在炼焦生产的同时都进行苯和其它化工原料的生产，生产的轻苯主要是 纯苯、甲苯、二甲苯和三甲苯、苯族烃组成，还有少量含硫、氮、氧的化合物。其中各 组分的含量因配煤质量及炼焦工艺条件的不同而又较大波动。在大型的焦化厂生产中， 生产条件相对稳定，因此，轻苯中的两苯含量一般相对稳定， 一般的情况下纯苯的含量 为75.4%，甲苯的含量为13%，两苯之和为88.4%。而实际生产中要低于这个比率，在一 般情况下两苯精制损失在3.1%左右，其中洗涤损耗约为2.0% ，精制损失约为1.1%。通 过调査研究，技术人员发现，造成损耗的原因有如下几个方面
首先，洗涤操作是精制操作中造成苯类损耗较大的工序。在实际操作中，加酸量越 大，酸洗反应温度越高，洗涤时间越长，此类磺化反应进行越剧烈，苯族烃的损失越多。 而目前使用的反应器由于体积大，流速慢，酸油易分层，尽管达到规定的反应时间，但 酸油不能充分接触，达不到应有的反应效果。只能靠加大酸量来调节，这样，就会使酸 油接触面因硫酸的量大而造成副反应剧烈，苯族烃的损失加大。因此，在保持反应温度 及反应时间不变的情况下，可以通过减少加酸量来达到减少苯损失的目的，这样就必须 解决目前反应器的结构不合理的问题。
其次，在生产中，中间馏分会产生水的夹带，需要脱水，原来脱水采用在中间槽的 脱水口脱水，利用水比油重，水油分层的特点，把水脱出，但当水不是很多时，就会产 生水油分离不清的现象，水夹带油一同流出，造成苯的损失。再有，初馏份的采出量很少， 一般仅为轻苯处理量的1%左右，并且初馏份在轻苯中 含量不是十分稳定，理论上说，塔顶温度越低，初馏份中苯含量越少，但塔底温度低， 会使初馏份不能完全蒸出，增加洗涤酸耗，也造成了初馏份的浪费，因此控制初馏塔的 塔顶温度十分重要。应该严格控制塔顶温度在45 50。C之间，回流量控制在2m7h左右。 但初馏塔的回流不好控制，因为初馏份的采出量少，就会出现时断时续的流入油水分离 器中，当初馏份在瞬间不能流入油水分离器时，就会造成回流不上量，当回流不上量时 就不能在精馏段进行热交换，造成塔顶温度瞬间升高，使初馏份中的含苯量增加。从而 造成苯精制率的损失。
为了减少上述损耗，提高焦化厂制苯精制率，有必要对现有设备进行改进。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制苯过程中能够减少苯损失的提高焦化 厂制苯精制率的装置。
解决上述技术问题的技术方案是
一种能够提高焦化厂制苯精制率的装置，它包括油水分离器、酸洗反应器、脱水装 置，其改进之处是，组成酸洗反应器的两个反应器在底部由连通管相连接，每个反应器 中间有一个竖直的隔板，隔板将反应器内空间分割为上部连通的两室，每个反应器的进 料管和出料管分别位于隔板的两侧。
上述能够提高焦化厂制苯精制率的装置，所述的脱水装置的后端安装了一个脱水管， 脱水管为倒U型，倒U型脱水管的一个竖管与脱水装置的下部脱水口相连通，另一个竖 管开口，其开口端面低于脱水装置下部的脱水口位置，在倒U型脱水管的上端横管上方 还连接有一个竖直的脱水管放散管，脱水管放散管的上端为开口。
上述能够提高焦化厂制苯精制率的装置，所述的初馏油水分离器的后端增加了一个 回流柱，回流柱为封闭的圆筒体，中部有回流柱进料管，下部有回流柱回流管，顶部有 回流柱放散管，回流柱进料管与油水分离器回流管相连通，回流柱回流管与回流泵相连通。
采用这种结构的制苯装置，酸洗反应器的每个反应器中增加隔板后反应时间不变， 体积不变，流速可增加一倍，流程增加一倍，湍流程度增加，因此酸油不易分层，能够 实现充分接触反应，这样就可以在较少用酸的条件下充分反应，达到减少苯损失的目的； 同时脱水装置的倒U型脱水管利用油水密度的差异，实现了油水分离器的自动脱水，减 少了苯的损失；油水分离器的回流柱能使回流液体形成一定的聚集，再经过回流柱的底 部进入回流泵中，这样回流容易控制，不容易使回流抽空，减少了初镏份中苯的损失。
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标记如下油水分离器l、酸洗反应器2、脱水装置3、隔板4、脱水管5、回流 柱6、油水分离器进料管7、油水分离器回流管8、油水分离器放散管9、回流柱进料管 10、回流柱回流管11、回流柱放散管12、酸洗反应器进料管13、连通管14、酸洗反应 器出料管15、脱水装置进料管16、脱水口 17、脱水装置出料管18、脱水装置放散管19、 脱水管放散管20、回流泵具体实施方式
在焦化厂制苯生产过程中，洗涤操作是精制操作中造成苯类损耗较大的工序，洗涤 过程中硫酸可以发生清除不饱和化合物的反应和清除硫化物的反应，还会发生在浓硫酸 的催化作用下苯族烃与不饱和化合物发生共聚反应，以及苯族烃的磺化反应。在实际操 作中，加酸量越大，酸洗反应温度越高，洗涤时间越长，此类磺化反应进行越剧烈，苯 族烃的损失越多。因此，保持反应温度及反应时间不变的情况下只有减少加酸量来达到 减少苯损失的目的，这样就必须改进反应器的结构。
图中显示，本实用新型保持了原有酸洗反应器2的两个反应器体积不变，在每个反 应器的中间加了一道隔板4，隔板4的底部和两侧边与反应器内壁密闭连接，隔板4的上 端距反应器的顶部有间隙，这样隔板4就将每个反应器分割成两室，两室在顶部相连通。每个反应器的进料管和出料管分别位于隔板的两侧，两个反应器之间的连接管14由原来 的顶部连接移到反应器的下部，反应的液体均采用下进下出的串向流动，使液体充分接 触。改造后的酸洗反应器2有以下优点反应时间不变，即体积不变，流速增加一倍， 流程增加一倍，湍流程度增加。因此酸油不易分层，能够实现充分接触反应，这样就可 以在较少用酸的条件下充分反应，达到减少苯损失的目的。
图中显示的本实用新型的另一个改进之处是，在脱水装置3的后端安装了一个脱水 管5，脱水管5为倒U型，倒U型脱水管5的一个竖管与脱水装置3下部脱水口 17相连 通，另一个竖管开口，其开口端面低于脱水装置3下部脱水口 17位置，在倒U型脱水管 5的上端横管上方还连接有一个上端为开口竖直的脱水管放散管20。通过这种改进，只 要脱水管5的高度比油面低一定的位置，当脱水装置3中的水面到达一定高度时，就会 达到油水平衡，当水面再增加时，水就会从脱水管5溢出。在实际生产中，整个油层的 高度1米最为合适，经过计算，本实用新型的一个实施例的脱水管5的高度设定为低于 脱水装置3出口 12. 5cm处。在脱水管5上方的脱水管放散管20的作用是为了防止发生 虹吸效应，造成流出的液体失控。该实施例的脱水管5的直径为0 32mm。
图中显示，本实用新型在油水分离器1的后端还增加了回流柱6。回流柱6为封闭 的圆筒体，其上端有回流柱放散管12，中部有回流柱进料管10，下部有回流柱回流管11， 回流柱放散管12的上端有开口的竖管，回流柱进料管10与油水分离器回流管8相连通， 回流柱回流管11与回流泵21相连通，液料经过回流泵21再输往酸洗反应器2。增加回 流柱6的原理是制苯过程中，初馏份的采出量很少， 一般仅为轻苯处理量的1%左右， 并且初馏份在轻苯中含量不是十分稳定，其主要成分二硫化碳(25~40%)，沸点为46.3 。C;环戊二烯占20 30%，其沸点为42.5'C;其他不饱和化合物及饱和化合物占19~33%; 苯占轻苯馏份的5~15%。从沸点上看，初馏份中的物质沸点都要比苯低，因此从理论上 说塔顶温度越低初馏份中苯含量越少，但塔底温度低会使初馏份不能完全蒸出，增加洗 涤酸耗，也造成了初馏份的浪费，因此控制初馏塔的塔顶温度十分重要。塔顶温度应该严格控制在45 50'C之间，回流量控制在2mVh左右。但初馏塔的回流不好控制，因为初 馏份的采出量少，就会出现时断时续的流入油水分离器1中，当初馏份在瞬间不能流入 油水分离器1时，就会造成回流不上量，当回流不上量时就不能在精馏段进行热交换， 造成塔顶温度瞬间升高，使初馏分中的含苯量增加。从而造成苯精制率的损失。增加回 流柱6后，回流液体先进入回流柱6，在回流柱6中形成一定的聚集，回流管道再经过回 流柱6的底部进入回流泵中，这样回流容易控制，不容易使回流抽空。本实用新型的一 个实施例的回流柱的规格为0377隱X4000醒。
权利要求1. 一种能够提高焦化厂制苯精制率的装置，它包括油水分离器[1]、酸洗反应器[2]、脱水装置[3]，其特征在于组成酸洗反应器[2]的两个反应器在底部由连通管[14]相连接，每个反应器中间有一个竖直的隔板[4]，隔板[4]将反应器内空间分割为上部连通的两室，每个反应器的进料管和出料管分别位于隔板[4]的两侧。
2. 根据权利要求l所述的能够提高焦化厂制苯精制率的装置，其特征在于所述的 脱水装置[3]的后端安装了一个脱水管[5]，脱水管[5]为倒U型，倒U型脱水管的一个竖 管与脱水装置[3]的下部脱水口[17]相连通，另一个竖管开口，其开口端面低于脱水装置 [3]下部的脱水口[17]位置，在倒U型脱水管[5]的上端横管上方还连接有一个竖直的脱 水管放散管[20]，脱水管放散管[20]的上端为开口。
3. 根据权利要求2所述的能够提高焦化厂制苯精制率的装置，其特征在于所述的 油水分离器[1]的后端还增加了一个回流柱[6]相连通，回流柱[6]为封闭的圆筒体，其上 端有回流柱放散管[12]，中部有回流柱进料管[IO]，下部有回流柱回流管[ll]，回流柱 放散管[12]的上端有开口的竖管，回流柱进料管[10]与油水分离器回流管[8]相连通，回 流柱回流管[11 ]与回流泵[21 ]相连通。
专利摘要一种能够提高焦化厂制苯精制率的装置，属于化工设备技术领域，所要解决的技术问题是提供一种焦化厂制苯过程中能够减少苯损失提高制苯精制率的装置，其技术方案是它包括油水分离器、酸洗反应器、脱水装置，组成酸洗反应器的两个反应器在底部由连通管相连接，每个反应器中间有一个竖直的隔板，隔板将反应器分割成上端连通的两室；脱水装置增加了倒U型脱水管；油水分离器增加了回流柱。采用这种结构的制苯装置，反应器增加隔板后反应时间不变，体积不变，流速可增加一倍，流程增加一倍，酸油不易分层，实现充分接触反应，这样就可以在较少用酸的条件下达到减少苯损失的目的；增加脱水管和回流柱可以实现自动脱水和控制回流，也减少了苯的损失。
文档编号C07C7/04GK201241046SQ20082007784
公开日2009年5月20日 申请日期2008年7月11日 优先权日2008年7月11日
发明者翔 任, 冯新忠, 吉武平, 高洪峰 申请人:邯郸钢铁股份有限公司