用于去除洗脱苯系统萘系物的除萘装置的制作方法

1.本实用新型属于焦炉煤气(荒煤气)净化设备领域，涉及洗脱苯系统，具体涉及一种用于去除洗脱苯系统萘系物的除萘装置。


背景技术：

2.洗脱苯是将焦炉煤气(荒煤气)中的苯脱除并回收利用。现有洗脱苯系统包括洗苯系统和与洗苯系统连接的脱苯系统；其中，洗苯系统包括冷却塔、洗苯塔和贫油槽等；所述脱苯系统包括脱苯塔、粗苯冷凝器、粗苯储槽等。煤气中含有萘系物，直接采用现有洗脱苯系统，二期化产洗脱苯工段洗苯塔底部沉积萘系物严重，循环洗油中结晶物较多，导致富油泵频繁不上量、贫油冷却器容易结晶堵塞及循环洗油馏出量偏低(循环洗油270℃前馏出量最低达17％，洗油单耗高达69.53kg/t)；每年工段停工大修时需要对洗苯塔内部进行清理，清理沉积物大约80吨，严重影响洗脱苯工段系统稳定运行，且洗苯塔后煤气中苯含量波动较大，2020年塔后煤气中苯平均值为1.8g/m3。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于去除洗脱苯系统萘系物的除萘装置，该除萘装置与洗苯塔连接，用于分离除去洗苯塔塔底部沉积物和循环洗油中的结晶物，其结构简单，使用方便；在洗脱苯系统中增设除萘装置后，可提高循环洗油270℃前的馏出量，使富油泵、贫油冷却器稳定运行，达到降低洗脱苯运行成本和降低洗苯塔后煤气中苯含量的目的。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种用于去除洗脱苯系统萘系物的除萘装置，包括除萘槽、输送泵、残渣泵；其中，所述除萘槽通过输送管与洗苯塔底部的放尽管连接，所述放尽管上安装有输送泵，通过输送泵将洗苯塔内的富油抽至除萘槽；所述除萘槽内安装加热制冷模块，所述加热制冷模块用于对除萘槽内的富油进行冷却，对除萘槽内的结晶物进行加热；所述除萘槽的侧壁上开设溢流口，所述溢流口通过排油管路与富油槽连接，所述富油槽的油进入脱苯系统脱苯后进行循环使用；所述除萘槽的底部通过残渣管与残渣槽连接，所述残渣管上安装残渣泵；所述除萘槽的顶部安装放散管，所述放散管与废气系统连通，放散管上安装有放散阀。
6.作为本实用新型的优选，所述放尽管上安装有放尽阀，放尽管与第一蒸汽伴热管、第二蒸汽伴热管连通，所述第一蒸汽伴热管、第二蒸汽伴热管上均安装有蒸汽阀，第一蒸汽伴热管、第二蒸汽伴热管设置在放尽阀的两侧，且进汽端均用于通入蒸汽；所述放尽管在靠近除萘槽和输送泵的位置还安装有第一进油阀。
7.作为本实用新型的优选，所述加热制冷模块包括螺旋状管道、进水管、进蒸汽管、出水管、出蒸汽管；其中，所述进水管、进蒸汽管与螺旋状管道的进口端连接；所述出水管、出蒸汽管与螺旋状管道的出口端；进水管用于通入低温水，其上安装有进水阀；进蒸汽管用于通入蒸汽，其上安装有进蒸汽阀；出水管上安装出水阀，出蒸汽管上安装出蒸汽阀。
8.作为本实用新型的优选，所述残渣管在靠近除萘槽底部的位置与第五蒸汽伴热管连接，所述第五蒸汽伴热管上安装有蒸汽阀，其进汽端用于通入蒸汽；所述残渣管上还设置有残渣阀。
9.作为本实用新型的优选，所述放散管上安装有两个放散阀，放散管与第四蒸汽伴热管连接，所述第四蒸汽伴热管设置在两个放散阀之间，第四蒸汽伴热管上安装有蒸汽阀，其进汽端用于通入蒸汽。
10.作为本实用新型的优选，所述除萘槽的侧壁上从上至下依次间隔设置三个溢流口，三个所述的溢流口设置在螺旋状管道的进口端与出口端之间；所述排油管路包括排油分管、排油总管，三个所述的溢流口均通过排油分管与排油总管连接，所述排油分管上安装有排油阀，所述排油总管与第三蒸汽伴热管连接，所述第三蒸汽伴热管上安装有蒸汽阀，其进汽端用于通入蒸汽。
11.作为本实用新型的优选，所述输送管、残渣管为夹套管，所述残渣泵为螺杆残渣泵。
12.作为本实用新型的优选，所述残渣槽采用间接式蒸汽加热盘管保温。
13.作为本实用新型的进一步优选，所述除萘装置还包括分离油放空槽，所述分离油放空槽用于暂时存放除萘后的富油，所述排油总管通过两个支管分别与分离油放空槽、富油槽连接，两个所述的支管上均安装有阀门，排油总管在靠近分离油放空槽的位置安装有第二进油阀；所述分离油放空槽通过管路与富油槽连接，所述管路上安装有泵，通过泵将分离油放空槽内的富油送入富油槽。
14.作为本实用新型的进一步优选，所述螺杆残渣泵与第六蒸汽伴热管连接，第六蒸汽伴热管上安装有蒸汽阀，其进汽端用于通入蒸汽。
15.本实用新型的有益效果如下：
16.(1)本实用新型通过在二期化产洗脱苯系统洗苯塔底部增加除萘装置来解决洗苯塔底部沉积萘系物严重，循环洗油中结晶物较多的技术问题，该除萘装置2021年1月投入使用，截止2021年12月份，循环洗油结晶物明显降低，输送泵运行正常，循环洗油馏出量平均达35％，最高可达55％，循环洗油中萘含量由原来4.2％降至3.8％，降低洗油单耗，同时减少再生残渣的产生量，系统运行稳定，塔后苯平均值1.07g/m3。
17.(2)本实用新型提供的除萘装置结构简单，使用方便，可直接安装在现有洗脱苯系统中，将其安装在洗脱苯系统中后，能够节约洗脱苯成本。根据报表数据，2020年洗油平均单耗为69.53kg/t，2021平均单耗为54.53kg/t粗苯，年产粗苯约13650吨，节约洗油13650*(69.53-54.53)/1000＝204.75吨，洗油年平均市场单价4300元/吨，每年节约洗油成本：204.75*4300/10000＝88.04万元。2020年低压蒸汽耗量5.2t/h，2021年低压蒸汽耗量4.7t/h，低压蒸汽单价85元/吨，每年节约低压蒸汽成本：365*(5.2-4.7)*24*85/10000＝37.23万元。
18.(3)本实用新型提供的除萘装置用于洗脱苯系统后，能够显著增加经济效益。根据公司煤气化验报表，洗苯塔后燃气中的苯含量由2020年平均1.8g/m3降至2021年平均1.07g/m3。二期洗苯塔后煤气流量约80000m3/h，则每年约可多生产粗苯(1.8-1.07)*80000*24*365/1000000＝511.584吨，粗苯年平均市场单价5250元/吨，每年可产生效益：511.584*5250/10000＝268.58万元。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型除萘装置的示意图。
21.其中的附图标记为：洗苯塔1、除萘槽2、输送泵3、第一蒸汽伴热管4、第二蒸汽伴热管5、第三蒸汽伴热管6、第四蒸汽伴热管7、第五蒸汽伴热管8、第六蒸汽伴热管9、支管10、放尽管11、加热制冷模块20、输送管21、排油管路22、富油槽23、残渣管24、残渣槽25、残渣泵26、放散管27、分离油放空槽28、放散阀271、放尽阀111、第一进油阀112、螺旋状管道201、进水管202、进蒸汽管203、出水管204、出蒸汽管205、排油分管221、排油总管222、第二进油阀2221。
具体实施方式
22.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为：基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
25.参阅图1，本实施例提供的一种用于去除洗脱苯系统萘系物的除萘装置，该除萘装置包括除萘槽2、输送泵3、残渣泵26；其中，所述除萘槽2通过输送管21与洗苯塔1底部的放尽管11连接，所述放尽管11上安装有输送泵2，通过输送泵2将洗苯塔4内的富油抽至除萘槽2；所述除萘槽2内安装加热制冷模块20，所述加热制冷模块20用于对除萘槽2内的富油进行冷却，对除萘槽内的结晶物进行加热；所述除萘槽2的侧壁上开设溢流口，所述溢流口通过排油管路22与富油槽23连接，所述富油槽23的油进入脱苯系统脱苯后进行循环使用；所述除萘槽2的底部通过残渣管24与残渣槽25连接，所述残渣管24上安装残渣泵26；所述除萘槽2的顶部安装放散管27，所述放散管27与废气系统连通，放散管27上安装有放散阀271。
26.本实施例中所述的放尽管(dn65)11上安装有放尽阀111，放尽管11与第一蒸汽伴热管4(dn32)、第二蒸汽伴热管(dn32)6连通，所述第一蒸汽伴热管4、第二蒸汽伴热管5上均安装有蒸汽阀，第一蒸汽伴热管4、第二蒸汽伴热管5设置在放尽阀111的两侧，且进汽端均用于通入蒸汽，通过蒸汽伴热管向放尽管内通入0.5mpa饱和蒸汽进行吹扫；所述放尽管11在靠近除萘槽2和输送泵3的位置还安装有第一进油阀112。
27.本实施例除萘过程主要是通过除萘槽2内的加热制冷模块实现，现有洗脱苯系统
中洗苯塔1底部的富油经过输送泵3抽至除萘槽2时富油温度约32℃，本实施例先通过加热制冷模块20将除萘槽内32℃的富油冷却至26℃；此时，富油被冷却分离出的萘、蒽等结晶物沉积在除萘槽2底部，含结晶物较低的富油(清油)从除萘槽2的溢流口溢流至富油槽23循环使用；当除萘槽底部结晶物达到90％时，停运除萘装置输送泵3，之后使加热制冷模块3处于加热状态，当除萘槽温度加热至85℃结晶融化后，将融化后含有大量萘、蒽等杂质的洗油排至残渣槽25即可。
28.本实用新型中所述的加热制冷模块既需要实现制冷功能，还需要实现加热功能。为实现加热制冷双重功能，本实施例提供的加热制冷模块20包括螺旋状管道(dn32的304不锈钢管)201、进水管202(dn32)、进蒸汽管(dn32)203、出水管(dn32)204、出蒸汽管(dn32)205；其中，所述进水管202、进蒸汽管203与螺旋状管道201的进口端连接；所述出水管204、出蒸汽管205与螺旋状管道的出口端；进水管202用于通入低温水(冷却水)，其上安装有进水阀；进蒸汽管203用于通入蒸汽，其上安装有进蒸汽阀；出水管204上安装出水阀，出蒸汽管205上安装出蒸汽阀。当需要实现制冷功能时，向进水管202通入冷却水，冷却水进入螺旋状管道201后从出水管204排出；当需要实现加热功能时，向进蒸汽管203通入蒸汽，蒸汽进入螺旋状管道201后从出蒸汽管205排出。
29.需要说明：本实施提供的加热制冷模块20仅用于举例说明，并不用于对本实用新型保护范围的限定。本实用新型所述的加热制冷模块还可以将现有制冷模块与加热模块组合使用，即：除萘槽2内既安装制冷模块，同时还安装加热模块，当需要加热时开启加热模块；当需要制冷时开启制冷模块模块。
30.另外，本实施例中为使除萘槽2满足不同量富油的需求，所述除萘槽2的侧壁上从上至下依次间隔设置三个溢流口，三个所述的溢流口设置在螺旋状管道201的进口端与出口端之间；所述排油管路22包括排油分管(dn100)221、排油总管222，三个所述的溢流口均通过排油分管221与排油总管222连接，所述排油分管221上安装有排油阀，所述排油总管222与第三蒸汽伴热管(dn32)7连接，所述第三蒸汽伴热管上7安装有蒸汽阀，其进汽端用于通入蒸汽，通过第三蒸汽伴热管向排油管路内通入0.5mpa饱和蒸汽进行吹扫。实际操作过程中，可以根据除萘槽2内富油的量选择打开三个排油阀中的一个排油阀，也可同时开启两个或三个排油阀。
31.进一步，本实施例所述的除萘装置还包括分离油放空槽28，所述分离油放空槽28用于暂时存放清油(除萘后的富油)，所述排油总管222通过两个支管10分别与分离油放空槽28、富油槽23连接，两个所述的支管10上均安装有阀门，排油总管222在靠近分离油放空槽28的位置安装有第二进油阀2221，打开第二进油阀2221，同时选择开启支管10上的阀门，可以使除萘后的清油经排油总管222进入分离油放空槽28或富油槽23。实际操作过程中，优先排入富油槽23，当富油槽23内的油较多时，关闭富油槽23支路上的阀门，同时开启分离油放空槽28支路上的阀门，使清油排入分离油放空槽28。另外，为实现分离油放空槽28与富油槽23的连通，所述分离油放空槽28通过管路与富油槽23连接，所述管路上安装有泵，当富油槽23内的油较少时，可以通过泵将分离油放空槽28内的富油送入富油槽23。
32.进一步，本实施例所述的放散管(dn150的碳钢管)27上安装有两个放散阀，放散管27与第四蒸汽伴热管(dn32)8连接，所述第四蒸汽伴热管7设置在两个放散阀之间，第四蒸汽伴热管上安装有蒸汽阀，其进汽端用于通入蒸汽，通过第四蒸汽伴热管向放散管内通入
0.5mpa饱和蒸汽进行吹扫。
33.所述的输送管21、残渣管24为内径为dn50的夹套管，所述残渣泵26为螺杆残渣泵；所述残渣管24在靠近除萘槽2底部的位置与第五蒸汽伴热管8连接，所述第五蒸汽伴热管8上安装有蒸汽阀，其进汽端用于通入蒸汽，通入的蒸汽进入残渣管24的外管内，用于在排渣时对内管内的残渣进行加热，以保证温度，避免结晶堵塞残渣管；所述残渣管24上还设置有残渣阀。
34.更进一步，所述螺杆残渣泵26与第六蒸汽伴热管9连接，第六蒸汽伴热管9上安装有蒸汽阀，其进汽端用于通入蒸汽，通过向螺杆残渣泵26上通入蒸汽，防止螺杆残渣泵26存有结晶物影响使用。
35.本实施例中所述残渣槽采用间接式蒸汽加热盘管保温在80℃左右(间接式蒸汽加热盘管的结构参照加热制冷模块，区别在于不通入冷却水)，并用轻质焦油进行循环稀释，防止凝固，之后定期抽送至焦油储槽，进行产品外售。
36.本实用新型除萘装置的使用方法：
37.除萘装置输送泵3将洗苯塔1底部富油抽至除萘槽2，进水管202通入冷却水(低温水)，32℃富油在除萘槽2内被冷却至26℃，富油被冷却分离出的萘、蒽等结晶物沉积在除萘槽底部，含结晶物较低的富油从除萘槽溢流口溢流至排油管路22后进入富油槽23循环使用；当除萘槽底部结晶物达到90％时，停运除萘装置输送泵3，关闭冷却水，开进蒸汽管203上的蒸汽阀，蒸汽输送至除萘槽的螺旋状管道201，间接加热除萘槽内结晶物，除萘槽温度加热至85℃结晶融化后，将融化后含有大量萘、蒽等杂质的洗油通过残渣管24、残渣泵26排至残渣槽，排出时需要在残渣夹套管内通入蒸汽保证温度。排渣结束后，通过第一至第四蒸汽伴热管向各管内通入用0.5mpa饱和蒸汽进行吹扫。
38.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。