一种用于工业萘蒸馏生产工艺的温水系统的制作方法

1.本实用新型涉及焦油加工技术领域，尤其涉及一种用于工业萘蒸馏生产工艺的温水系统。


背景技术：

2.工业萘蒸馏是焦油加工过程的重要工序，生产的产品
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工业萘作为焦油加工行业的主要产品之一，其产量约占煤焦油的10％～12％。工业萘中的萘含量不小于95％，其结晶点不低于78℃。工业萘蒸馏有多种不同的生产工艺，按操作压力不同分为常压蒸馏、减压蒸馏和加压蒸馏；按设备配置不同分为双炉双塔、单炉双塔和单炉单塔。无论采用哪种生产工艺，都涉及到对原料、中间产品或产品进行升温加热、蒸馏分离和降温冷却等过程。
3.由于萘的结晶点温度较高，为了保证工业萘蒸馏过程的连续稳定，防止由于萘结晶导致的设备、管道堵塞，在对工艺介质进行冷却降温时，必须对所采用的冷却介质及对应的工艺方法进行严格的控制。
4.此外，在工业萘蒸馏过程中，由于工作压力、温度都比较高(如采用单炉双塔、加压蒸馏工艺时，精馏塔塔顶压力约0.18～0.26mpa，温度约260～280℃)，涉及的设备为压力容器、管道为压力管道，因此需按国家相关标准及规范要求设置必要的安全阀，对设备、管道进行安全保护。事故状态时精馏塔超压会导致安全阀起跳，对安全阀处喷出的萘蒸汽如何进行冷却、收集也显得尤为重要。
5.原有的工业萘蒸馏系统对安全阀出口喷出的萘蒸汽不做任何处理，直接排放到大气中；在后来新建的工业萘蒸馏系统中，由于环保要求提高，有的在安全阀出口处设置冷却器对安全阀排气进行冷却、收集，但由于不能保证冷却器在正常生产期间长期处于热态，当安全阀在事故状态下起跳时，喷出的萘蒸汽会因为温度过低而结晶，导致安全阀堵塞甚至造成安全事故。如公开号为cn109806716a的中国专利申请公开了“一种焦化生产过程中安全阀紧急放空系统”，采用空气冷却器对安全阀排放气进行冷却，然后排放至地下放空槽，这种方法不适合于工业萘蒸馏系统，因为空气冷却器的冷却温度受环境温度影响，萘蒸汽经空冷后可能会产生结晶，造成管道、设备堵塞。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种用于工业萘蒸馏生产工艺的温水系统，不仅能够为工业萘蒸馏生产提供稳定的冷却介质，同时还能够对事故情况下安全阀起跳后排出的萘蒸汽进行合理地冷却和收集；实现了工艺设计与安全设计的完美结合，保证工业萘蒸馏生产过程稳定可靠，其工艺流程简单，节能环保，运行效果好。
7.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
8.一种用于工业萘蒸馏生产工艺的温水系统，包括温水槽、温水冷却器、萘蒸汽凝缩器、温水用户及精馏塔；所述温水槽的顶部设放散口，上部设蒸汽入口，底部设温水出口；温水出口分别连接循环管路一、循环管路二；循环管路一沿温水流动方向依次连接温水循环
泵、温水冷却器及温水用户；循环管路二沿温水流动方向依次连接萘蒸汽凝缩器及温水槽的蒸汽入口；温水循环泵下游的循环管路一通过连通管路连接萘蒸汽凝缩器上游的循环管路二，连通管路上设限流孔板，连通管路接口上游的循环管路二上设止回阀；所述精馏塔顶部的萘蒸汽出口管路上设安全阀，萘蒸汽凝缩器另外连接精馏塔的安全阀出口。
9.所述温水冷却器设冷却水入口连接冷却水入口管，设冷却水出口连接冷却水出口管，冷却水入口管上设调节阀；温水冷却器下游的循环管路一上设温度计一，温度计一与调节阀联锁控制。
10.所述温水槽设有温度计二及液位计。
11.所述温水槽的上部还设有蒸汽加热管及锅炉水补水管。
12.所述循环管路二与萘蒸汽凝缩器的壳程相连，萘蒸汽凝缩器的管程入口连接精馏塔的安全阀出口。
13.所述温水槽的蒸汽入口设于温水槽最高液位以上的气相空间一侧。
14.所述温水槽高于萘蒸汽凝缩器及温水循环泵设置。
15.所述温水用户包括工业萘冷却器。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1)设置一套温水系统对工业萘蒸馏工艺中易结晶的工艺介质进行冷却，并自动控制温水的温度使其始终保持在萘结晶点温度以上，避免系统产生结晶堵塞，自动化水平高，利用温水作为冷却介质重复循环使用，既节能又安全；
18.2)在工业萘蒸馏系统中精馏塔顶设置的安全阀出口处设置一台萘蒸汽凝缩器，从所述温水系统中取出少量热水通入萘蒸汽凝缩器，并循环进入温水槽，从而使萘蒸汽凝缩器及温水槽的温度始终保持在萘结晶点温度以上；一旦安全阀在事故状态下起跳，可利用热水对安全阀排出的萘蒸汽进行冷却和收集，使工艺设计及安全设计相得益彰，系统运行能耗低；
19.3)温水槽的位置高于温水循环泵及萘蒸汽凝缩器，一方面保障温水循环泵的安全运行，另一方面一旦安全阀起跳，萘蒸汽凝缩器中的温水升温汽化为水蒸汽，温水槽可为萘蒸汽凝缩器提供足够多的温水，用于对安全阀喷出的高温萘蒸汽进行冷却降温，生产过程稳定可靠，环保效果好。
附图说明
20.图1是本实用新型所述一种用于工业萘蒸馏生产工艺的温水系统的结构示意图。
21.图中：1.温水循环泵 2.温水冷却器 3.温水用户 4.温水槽 5.精馏塔 6.安全阀 7.萘蒸汽凝缩器 8.止回阀 9.限流孔板 10.温度计一 11.调节阀 12.温度计二 13.液位计
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
23.如图1所示，本实用新型所述一种用于工业萘蒸馏生产工艺的温水系统，包括温水槽4、温水冷却器2、萘蒸汽凝缩器7、温水用户3及精馏塔5；所述温水槽4的顶部设放散口，上部设蒸汽入口，底部设温水出口；温水出口分别连接循环管路一、循环管路二；循环管路一
沿温水流动方向依次连接温水循环泵1、温水冷却器2及温水用户3；循环管路二沿温水流动方向依次连接萘蒸汽凝缩器7及温水槽4的蒸汽入口；温水循环泵1下游的循环管路一通过连通管路连接萘蒸汽凝缩器7上游的循环管路二，连通管路上设限流孔板9，连通管路接口上游的循环管路二上设止回阀8；所述精馏塔5顶部的萘蒸汽出口管路上设安全阀6，萘蒸汽凝缩器7另外连接精馏塔5的安全阀出口。
24.所述温水冷却器2设冷却水入口连接冷却水入口管，设冷却水出口连接冷却水出口管，冷却水入口管上设调节阀11；温水冷却器2下游的循环管路一上设温度计一10，温度计一10与调节阀11联锁控制。
25.所述温水槽4设有温度计二12及液位计13。
26.所述温水槽4的上部还设有蒸汽加热管及锅炉水补水管。
27.所述循环管路二与萘蒸汽凝缩器7的壳程相连，萘蒸汽凝缩器7的管程入口连接精馏塔5的安全阀出口。
28.所述温水槽4的蒸汽入口设于温水槽4最高液位以上的气相空间一侧。
29.所述温水槽4高于萘蒸汽凝缩器7及温水循环泵1设置。
30.所述温水用户3包括工业萘冷却器。
31.本实用新型所述一种用于工业萘蒸馏生产工艺的温水系统的工作过程如下：
32.1)温水冷却器2的温水出口温度为80～85℃，经温水用户3加热成为90℃以上的热水，热水经温水循环泵1加压后，大部分回到温水冷却器2中，通过冷却水冷却后循环使用；在限流孔板9和止回阀8的作用下，温水循环泵1出口的少量热水经萘蒸汽凝缩器7后送至温水槽4，并由温水槽4底部出口回流至温水循环泵1的入口；正常生产时，萘蒸汽凝缩器7及温水槽4的温度始终保持在80℃以上；
33.2)事故状态下，精馏塔5顶部的安全阀6起跳，自安全阀6喷出的萘蒸汽进入萘蒸汽凝缩器7，一方面由于萘蒸汽凝缩器7的温度高于萘结晶温度，不会出现萘结晶现象；另一方面，高温的萘蒸汽将萘蒸汽凝缩器7内的热水汽化后变成水蒸汽，水蒸汽进入温水槽4并最终通过放散口排入大气，萘蒸汽冷凝后的液体萘流入萘放空槽；
34.3)温水槽4的位置高于萘蒸汽凝缩器7及温水循环泵1，并且温水槽4内始终保持设定的液位，在温水系统缺水时能够利用温水槽4内的水进行补水；另外，由于温水槽4顶部与大气相通，能够利用温水槽4内的液位变化，缓冲温水系统由于温度波动导致的体积变化，从而保证温水循环泵1的稳定运行；
35.4)温水槽4设有温度计二12及液位计13，当温度或液位低于设定最低值时均进行报警，并及时通入外来蒸汽对温水槽4进行加热，通入外来锅炉水对温水槽4进行补水。
36.本实用新型所述一种用于工业萘蒸馏生产工艺的温水系统，涉及的装置包括温水循环泵1、温水冷却器2、温水用户3(如工业萘冷却器等)、温水槽4、精馏塔5、安全阀6以及萘蒸汽凝缩器7；温水循环泵1的出口与温水冷却器2的温水入口连接，温水冷却器2的温水出口与温水用户3的温水入口连接，温水用户3的温水出口与温水循环泵1的入口连接。
37.温水槽4底部出口连接的温水管道分两路，其中一路与温水循环泵1的入口连接，另一路设有止回阀8并与萘蒸汽凝缩器7的壳程入口连接；萘蒸汽凝缩器7的壳程出口与温水槽4上的蒸汽入口连接。
38.温水循环泵1的出引出一路支管，其上设有限流孔板9，并在止回阀8下游接入与萘
蒸汽凝缩器7的壳程入口连接的温水管道。
39.精馏塔5顶部的萘蒸汽出口管路上设有安全阀6，安全阀6出口与萘蒸汽凝缩器7的管程入口连接。
40.温水冷却器2的温水出口管路上设有温度计一10，温水冷却器2的冷却水入口管路上设有调节阀11，温度计一10与调节阀11联锁控制实现冷却水流量的自动调节，使温水冷却器2的温水出口温度控制在80℃左右。
41.所述温水槽4应高于萘蒸汽凝缩器7及温水循环泵1设置；温水槽4的顶部设有放散口与大气相通，萘蒸汽凝缩器7的壳程出口接至温水槽4内最高液位以上的气相空间。温水槽4上设有温度计二12、液位计13、蒸汽加热管及锅炉水补水管。
42.正常生产时，温水被温水用户3加热后，绝大部分送温水冷却器2冷却后再循环使用，少量热水经萘蒸汽凝缩器7送回温水槽4进行循环，温水冷却器2的温水出口温度控制在80℃以上,因此可保证萘蒸汽凝缩器7及温水槽4的温度始终保持80℃以上，高于萘结晶点温度。
43.事故状态下，精馏塔5顶部安全阀6起跳后喷出的萘蒸汽进入萘蒸汽凝缩器7，一方面由于萘蒸汽凝缩器7的温度高于萘结晶的温度，不至于出现因萘结晶导致设备和管路堵塞的情况，另一方面喷出的高温萘蒸汽将萘蒸汽凝缩器7内的热水汽化变成水蒸汽送入到温水槽4并排放至大气，萘蒸汽则被冷凝冷却为液体萘流入萘放空槽，实现了萘蒸汽的冷却及收集。
44.本实用新型所述温水系统设置了2条循环回路，且温水槽4的位置高于萘蒸汽凝缩器7及温水循环泵1，温水槽4内又始终保持一定的液位，一方面当温水系统缺水时可利用温水槽4内的水对系统进行补水，另一方面由于温水槽4顶部与大气相通，可利用温水槽4内的液位变化，来缓冲温水系统由于温度波动导致的体积变化，从而保证温水循环泵1的稳定运行。
45.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。