专利名称：变换工段前置气、热、油水分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氮肥生产设备，尤其涉及一种半水煤气处理过程中使用的变换工段前置气、热、油水分离器。
背景技术：
在小氮肥生产中，半水煤气经压縮机二段压縮至0. 8Mpa (或1. 3Mpa两种压力等级)后，温度在13(TC左右，为了利用这部分气体压縮热，直接进入将C0变换为C02的变换工段，变换工段即为起变换反应的设备，变换工段其中包括油水分离器、饱和热水塔、热交换器、水加热器、变换炉等；从压縮机二段出来的半水煤气先经油水分离器分离部分油水后，半水煤气进入饱和热水塔，饱和热水塔其中包括饱和塔与热水塔，饱和塔中带有填料层，半水煤气经饱和塔入口进入填料层，来增加半水煤气的湿含量即增加半水煤气中的水份，半水煤气再出饱和塔出口，从饱和塔出口出来的半水煤气加入水蒸汽补充半水煤气的水份后进入热交换器，半水煤气进入热交换器的目的是为了提高温度，从热交换器出来的半水煤气进入变换炉中的催化剂床层进行变换反应，经变换反应将半水煤气中的C0与H20反应生成C02与H2并放热，从变换炉出来的含C02与H2的变换气进入热交换器，由于变换气温度与半水煤气温度不同，通过热交换器将变换气中的热量进行回收用于将半水煤气的温度提高，从热交换器出来的变换气进入水加热器，进入水加热器的目的是将变换气中的热量被热水回收，从水加热器出来的变换气再进入热水塔，进入热水塔的目的是将变换气中的热量被热水进一步回收；饱和热水塔热水循环系统的循环用水过程为软水工段来的软水经泵进入水加热器，吸收热量后进入饱和塔对半水煤气进行喷淋增加半水煤气的湿含量，从饱和塔出来的软水进入热水塔，软水在热水塔中与变换气进行热交换回收变换气中的热量，从热水塔出来的软水经软水泵循环使用。
一、这一流程己成为小氮肥行业的历史性常规流程，可是在长期的运行中存在的弊端， 一直没有解决
1、压縮机二段出口的半水煤气温度在130'C左右，高于压縮气中油水的露点温度，压縮机二段气缸注入的润滑油及气体中的湿含量——水蒸汽，无法被冷凝，在此温度下进入变换工段的半水煤气，无疑分离半水煤气中的油
4水的量是有限的，半水煤气依次进入饱和塔、热交换器、变换炉中的催化剂床层都是增温的，其结果是导致饱和热水塔热水循环系统被油污等污染，造成总固体含量高，热水排污量大，热的排污水带出的热量与压縮机二段带来的压縮热基本相抵消，同时也会使热水塔出口变换气温度高，利用压縮机二段出口半水煤气压縮热的设计初衷并没有从根本上实现。
2、 大量油污及盐类带入变换炉催化剂床层，在高温下挥发、裂解， 一方面部分污物残留在变换炉上层催化剂床层中堵塞催化剂微孔，造成催化剂逐步失去活性，甚至结皮，造成阻力加大，影响正常生产，另一方面挥发物进入下段触媒层(如低变催化剂床层中)，在低变催化剂层中凝结，进一步危害低变触媒，使低变催化剂逐步失去活性。
3、 每年大修时都发现，饱和塔填料层油污粘连，堵塞严重，使用规整填料的厂家，由于大量油污堵塞，规整填料的优越性，不但得不到发挥，效果反而不如普通填料，造成填料层半水煤气与热水的传热效果差，饱和蒸汽带出少，外加蒸汽用量大，增加成本。其填料层油污的清理相当困难，费时、费工，且损坏填料严重，对被油污污染的填料勉强清理油污后再使用， 一卸一装，劳动强度极大。
4、 变换工段需在饱和热水塔热水循环系统中加入一定量的软水，以维持半水煤气从饱和塔出来所带走的饱和蒸汽，使热水循环量达到平衡，加入的这部分软水应当加热以提高热水温度，增加半水煤气饱和蒸汽量，减少外加蒸汽补入量，达到节能降耗、热能综合有效利用的目的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种使用过程中油、水分离效果好的变换工段前置气、热、油水分离器。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是 一种变换工段前置气、热、油水分离器，其特点在于其中包括外壳，外壳空腔上部安装有"U"型管束内芯，管束内芯置于一无底的内筒体空腔中，内筒体下部插入外壳空腔内，外壳上端一周边与内筒体外侧壁固定密封连接，内筒体上口处安装有管板，管板上安装有上密封盖，外壳上方的内筒体外侧壁上开有气体入口，气体入口与内筒体空腔相通；上密封盖上分别开有软水入口、热水出口， "U"
型管束内芯两上端分别穿过管板并与之固定密封连接，软水入口、热水出口分别与"U"型管束内芯的两端管孔相通；外壳上部外侧壁上开有气体出口，
5气体出口与外壳空腔相通；内筒体下方的外壳空腔内侧壁上安装有栅板，栅板下方的外壳密封。
所述上密封盖与管板形成内腔，内腔中带有隔板，隔板把内腔分为进水室、出水室，进水室上端与所述软水入口相通，出水室上端与所述热水出口相通，进水室、出水室分别与所述"U"型管束内芯的两端管孔相通。
所述栅板上方的外壳上部外侧壁上开有热洗蒸汽入口 ，栅板下方的外壳上部外侧壁上开有油水排出口 。
所述内筒体下端侧壁上开有气体通过缺口 ，气体通过缺口位于与所述气体出口较远的内筒体下端，气体通过缺口与气体出口方向相反。
所述"U"型管束内芯为铝管。
所述栅板上装有填料，填料位于所述内筒体外侧的外壳空腔内。所述填料为钢制拉西环填料。
本实用新型使用时，将压縮机二段出口气体汇集的总管接本实用新型的
气体入口，压縮机二段出来的温度在13(TC左右的含油半水煤气经压縮机二段出口进入本实用新型的气体入口 ，从本实用新型上部进入管束内芯外侧的内筒体空腔中，与管束内芯内的软水进行热交换，这时半水煤气由于分离掉大部分热量，温度控制在露点以下，(85°C—95。C最好)，这个温度一是有利于油水冷凝，二是使管束内芯内被加热的软水有一个相对高的温度。分离出热量后半水煤气下行通过气体通过缺口进入栅板上方的填料层底部，半水煤气折流上行通过填料层分离掉油分并降低半水煤气的温度后的气体再从本实用新型上部气体出口出来送变换工段。原来补入饱和热水塔热水循环系统的冷软水，先送入管束内芯内，经过与管束内芯外侧的半水煤气换热加热后，再送入热水塔，软水在热水塔中与变换气进行热交换回收变换气中的热量，从热水塔出来的软水经热软水泵循环使用，同样是利用了压縮机二段出口的压縮热，只是这部分热量是以软水为载体，送入饱和热水塔热水循环系统。改原流程中气、热、油水一同送入变换工段为热量和气体分别送入变换工段。
本实用新型中管束内芯置于无底的内筒体空腔中，是本实用新型使用过程中方便热量的回收分离和引导气体进入设备下部。
本实用新型中栅板上装有填料，填料位于内筒体外侧的外壳空腔内，是本实用新型使用过程中方便油水分离。
本实用新型中栅板上方的外壳上部外侧壁上开有热洗蒸汽入口，栅板下
6方的外壳上部外侧壁上开有油水排出口 ，油水排出口的作用一是用于正常生产中被本实用新型分离掉的油水的排放，二是本实用新型使用过程中方便在停车时热洗清理填料层附着的油污。
内筒体下端侧壁上开有气体通过缺口，气体通过缺口位于与气体出口较远的内筒体下端，气体通过缺口与气体出口方向相反，是本实用新型使用过程中方便半水煤气下行先通过气体通过缺口进入离气体出口较远的外壳空腔内的填料层底部，半水煤气折流上行通过填料层分离掉油分并降低半水煤气的温度后的气体再从本实用新型上部气体出口出来送变换工段。
因此，本实用新型的优点效果是
1、 本实用新型使用过程中改原流程中气、热、油水同时送入变换工段为气体、热量分别送入变换工段，油、水冷凝后分离排出，同样是利用了气体的压縮热能，达到热量回收的目的。
2、 本实用新型使用过程中关键指标是气体被冷却到露点以下，并且冷却后气体的温度不要太低。 一来使油、水冷凝下来，二来保证了较高温度的热能利用，以满足饱和热水塔热水循环系统的热水补充量，使热量充分被利用，否则会造成低温度的热水过剩。
3、 本实用新型使用过程中由于被加热的热水为原饱和热水塔热水循环系统补入的冷软水，加热后再送入原来的补入点，气体在露点以下的热量同样送入饱和热水塔热水循环系统，只是便于气体中油、水的冷凝分离，从热量的总额看，还是基本都送入饱和热水塔热水循环系统，维持了原来整个系统的热量平衡。
4、 本实用新型使用过程中把气体的冷却与饱和热水塔热水循环系统补入水的加热结合在一起，不象单纯用冷却水冷却半水煤气那样，需消耗大量的冷却水，同时这部分压縮热被冷却水带走得不到回收，达不到节能降耗的目的。
5、 本实用新型使用过程中气体的油水污物被冷凝后大部分在本实用新型中分离排出，再经变换工段的原油水分离器分离， 一来使原油水分离器分离的负荷减轻，二来由于气体在露点以下更有利于油水进一步分离，把油水分离的更彻底。这就从根本上解决了含油水气体污染饱和热水塔，避免了循环热水中油污总固体含量高、油污污染催化剂床层，使催化剂活性下降的弊端。
6、 每年设备大修时，原饱和塔内的填料都会被油污粘连、堵塞，阻力增大，甚至带水。原变换炉催化剂床层在生产半年最长一年后，会使床层阻力增加，严重影响了生产负荷。本实用新型使用后，这种弊端得到彻底解决，同时维护了好的饱和塔填料的传热效果，节省了外加水蒸汽消耗，从根本上维护了变换炉催化剂床层，保证了变换炉催化剂床层内触媒不会因油污的污染而失去活性，延长了催化剂的使用寿命，保证了生产的长周期稳定运行。
图1是一种本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例对本实用新型做进一步描述一种变换工段前置气、热、油水分离器，如图1所示，其中包括外壳2，外壳2空腔上部安装有"U"型管束内芯4，管束内芯4置于一无底的内筒体3空腔中，内筒体3下部插入外壳2空腔内，外壳2上端一周边与内筒体3外侧壁固定密封连接，内筒体3上口处安装有管板，管板上安装有上密封盖8，外壳2上方的内筒体3外侧壁上开有气体入口 5，气体入口 5与内筒体3空腔相通；上密封盖8上分别开有软水入口 7、热水出口6， "U"型管束内芯4两上端分别穿过管板并与之固定密封连接，软水入口 7、热水出口 6分别与"U"型管束内芯4的两端管孔相通；外壳2上部外侧壁上开有气体出口9，气体出口 9与外壳2空腔相通；内筒体3下方的外壳2空腔内侧壁上安装有栅板1，栅板1下方的外壳2密封；在本实施例中，上密封盖8与管板形成内腔，内腔中带有隔板，隔板把内腔分为进水室、出水室，进水室上端与软水入口 7相通，出水室上端与热水出口6相通，进水室、出水室分别与"U"型管束内芯4的两端管孔相通；在本实施例中，栅板1上方的外壳2上部外侧壁上开有热洗蒸汽入口 10，栅板1下方的外壳2上部外侧壁上幵有油水排出口 11;在本实施例中，内筒体3下端侧壁上开有气体通过缺口 12，气体通过缺口12位于与气体出口 9较远的内筒体3下端，气体通过缺口 12与气体出口9方向相反；在本实施例中，"U"型管束内芯4为铝管；在本实施例中，栅板l上装有填料13，填料13位于内筒体3外侧的外壳2空腔内；在本实施例中，填料13为钢制拉西环填料。
权利要求1、一种变换工段前置气、热、油水分离器，其特征在于其中包括外壳(2)，外壳(2)空腔上部安装有“U”型管束内芯(4)，管束内芯(4)置于一无底的内筒体(3)空腔中，内筒体(3)下部插入外壳(2)空腔内，外壳(2)上端一周边与内筒体(3)外侧壁固定密封连接，内筒体(3)上口处安装有管板，管板上安装有上密封盖(8)，外壳(2)上方的内筒体(3)外侧壁上开有气体入口(5)，气体入口(5)与内筒体(3)空腔相通；上密封盖(8)上分别开有软水入口(7)、热水出口(6)，“U”型管束内芯(4)两上端分别穿过管板并与之固定密封连接，软水入口(7)、热水出口(6)分别与“U”型管束内芯(4)的两端管孔相通；外壳(2)上部外侧壁上开有气体出口(9)，气体出口(9)与外壳(2)空腔相通；内筒体(3)下方的外壳(2)空腔内侧壁上安装有栅板(1)，栅板(1)下方的外壳(2)密封。
2、 根据权利要求1所述的变换工段前置气、热、油水分离器，其特征在 于所述上密封盖(8)与管板形成内腔，内腔中带有隔板，隔板把内腔分为 进水室、出水室，进水室上端与所述软水入口 (7)相通，出水室上端与所述 热水出口 (6)相通，进水室、出水室分别与所述"U"型管束内芯(4)的两 端管孔相通。
3、 根据权利要求2所述的变换工段前置气、热、油水分离器，其特征在 于所述栅板(1)上方的外壳(2)上部外侧壁上开有热洗蒸汽入口 (10)， 栅板(1)下方的外壳(2)上部外侧壁上开有油水排出口 (11)。
4、 根据权利要求1或2或3所述的变换工段前置气、热、油水分离器， 其特征在于所述内筒体(3)下端侧壁上开有气体通过缺口 (12)，气体通 过缺口 (12)位于与所述气体出口 (9)较远的内筒体(3)下端，气体通过 缺口 (12)与气体出口 (9)方向相反。
5、 根据权利要求4所述的变换工段前置气、热、油水分离器，其特征在 于所述"U"型管束内芯(4)为铝管。
6、 根据权利要求5所述的变换工段前置气、热、油水分离器，其特征在 于-所述栅板(1)上装有填料(13),填料(13)位于所述内筒体(3)外侧的外壳(2)空腔内。
7、根据权利要求6所述的变换工段前置气、热、油水分离器，其特征在于所述填料(13)为钢制拉西环填料。
专利摘要一种涉及氮肥生产，用于半水煤气处理的变换工段前置气、热、油水分离器，其中包括外壳，外壳空腔上部安装有“U”型管束内芯，管束内芯置于一无底的内筒体空腔中，内筒体上口处固定密封连接上密封盖，内筒体外侧壁上开有气体入口，上密封盖上分别开有软水入口、热水出口，外壳上部外侧壁上开有气体出口，内筒体下方的外壳空腔内侧壁上安装有栅板，栅板下方的外壳密封；本实用新型能有效进行油水冷凝、分离，本实用新型能有效利用压缩机二段出来气体的压缩热能，热量回收效果好。
文档编号C10K1/00GK201406416SQ20092002638
公开日2010年2月17日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者王承信 申请人:王承信