專利名稱：一種降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種煤氣凈化領域，具體涉及一種降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離 系統。
背景技術：
焦爐荒煤氣在精制過程中，先用洗油將煤氣中的苯類物質吸收下來，形成含苯富 油，再將富油送到粗苯蒸餾裝置，在脫苯塔的底部通入過熱蒸汽，通過水蒸汽蒸餾的方法， 將富油中的粗苯蒸出，由于富油中的粗苯沸點比洗油沸點低，因而加熱富油到一定溫度時， 粗苯即蒸脫出來，使洗油和粗苯分離；從脫苯塔頂逸出的粗苯汽水混合物分別與冷富油及 冷卻水換熱冷卻后到達設在脫苯塔頂部的油水分離器實現粗苯與水的分離；粗苯與水分離 后，一部分粗苯從脫苯塔塔頂回流，其它部分則作為產品送往粗苯貯槽，分離水自流到地下 槽。
目前，脫苯塔的頂部出口一般設置兩組共四臺油氣換熱器(見圖1)，由于兩組油 氣換熱器31、32的連接方式為并聯，而且第一組油氣換熱器31的汽相入口較第二組油氣換 熱器32的汽相入口離脫苯塔汽相管下來的汽相進口總管2的水平管較近，在兩組油氣換熱 器31、32的進口閥均為100%全開的狀態下，通過第一組油氣換熱器31的油氣量大，而通 過第二組油氣換熱器31的油氣量相對較少，而兩組油氣換熱器31、32的富油側進口的富油 量是一樣的，故第一組換熱器31出來的富油溫度大于第二組油氣換熱器32出來的富油溫 度。在這種情況下，因從脫苯塔I頂逸出的粗苯蒸汽中的汽液夾帶且偏流，使得第一組換熱 器31的進口管以及本體部分長期使用后產生較大的腐蝕，導致粗苯蒸汽泄漏。嚴重影響生 產的安全運行，并對裝置周圍環境及日常人員巡檢造成潛在危險。發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種降低脫苯塔汽相管汽液夾帶 的分離系統，它能夠實現脫苯塔頂部的粗苯蒸汽中汽、液的有效分離，分離后的汽相中液相 夾帶大大降低，減輕了對油氣換熱器的進口管以及本體產生的沖刷腐蝕，延長了油氣換熱 器進口汽相管以及本體的使用壽命。
實現上述目的的一種技術方案是一種降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統， 包括脫苯塔、由上部垂直管和下部水平管連接而成的汽相進口總管及設在脫苯塔一旁的兩 組油氣換熱器、兩個粗苯冷卻器及粗苯分離槽，所述汽相進口總管的垂直管的上端與脫苯 塔汽相管連通；所述兩組油氣換熱器并排設在低于所述脫苯塔頂端的頂層平臺上，該兩組 油氣換熱器的進口管并聯連接在所述汽相進口總管的水平管上，所述兩組油氣換熱器的出 口管并聯連接在一水平設置并低于所述頂層平臺的汽相出口總管上；所述兩個粗苯冷卻 器并排設在第二層平臺上，并且該兩個粗苯冷卻器的進口管并聯連接在所述汽相出口總管 上，該兩個粗苯冷卻器的出口管并聯連接在冷卻器出口總管上；所述粗苯分離槽設在第一 層平臺上并與所述冷卻器出口總管連通；
所述分離系統還包括一由三根直管及兩個U形彎頭連接而成并呈S形的液封管， 該液封管設在所述汽相進口總管的下方并且它的下彎頭的底端與所述汽相出口總管處于 同一水平線上，該液封管的上、下端口分別連接在所述汽相進口總管的垂直管的下端及所 述汽相出口總管上，該液封管的液封高度H = U/ P X g，
式中，U為粗苯蒸汽的壓力；
P為粗苯蒸汽的密度系數；
g為重力加速度；
上述的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，其中，所述分離系統還包括一上 端連接在所述液封管的下彎頭的底端、下端連接在所述粗苯分離槽底部的排水管上的液封 排放管。
上述的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，其中，所述液封排放管的上、下端 分別設置一截止閥。
上述的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，其中，所述液封管的上端口和下 端口分別設置一安全閥。
上述的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，其中，所述汽相進口總管的內徑 為650mm,所述液封管的內徑為80mm。
本發明的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統的技術方案，采用在油氣換熱器 上并接一密閉式“雙U”型液封裝置，并設計了合適的液封高度，它能夠使脫苯塔頂部的粗苯 油汽中汽、液的有效分離，分離后的汽相中液相夾帶大大降低，減輕了對油氣換熱器的進口 管以及油氣換熱器本體產生的沖刷腐蝕，延長了油氣換熱器進口管以及油氣換熱器本體的 使用壽命。


圖1為現有技術的粗苯蒸餾系統的結構示意圖2為本發明的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體的實施例并結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明
請參閱圖2，本發明的一種降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，包括脫苯塔1、多層建筑、油氣換熱器的汽相進口總管2、兩組油氣換熱器31、32、油氣換熱器的汽相出 口總管4、兩個粗苯冷卻器51、52、粗苯分離槽7，液封管8及液封排放管9，其中
多層建筑設在脫苯塔I的一旁；
汽相進口總管2的內徑為650mm，它由上部垂直管21和下部水平管22連接而成， 該汽相進口總管2的垂直管21的上端與脫苯塔汽相管11連通；
多層建筑位于脫苯塔I的一旁；
兩組油氣換熱器31、32分別由兩臺縱向布置并且串聯連接的油氣換熱器構成；該 兩組油氣換熱器31、32并排設在低于脫苯塔I頂端的多層建筑的頂層平臺30上，并且該兩 組油氣換熱器31、32的進口管并聯連接在汽相進口總管2的水平管22上；兩組油氣換熱 器31、32的出口管并聯連接在水平設置并低于頂層平臺30的汽相出口總管4上；兩組油氣換熱器31、32的進口管上分別設有進口閥，兩組油氣換熱器31、32的出口管分別設有出口閥；
兩個粗苯冷卻器51、52并排設在多層建筑的第二層平臺20上，并且該兩個粗苯冷卻器51、52的進口管并聯連接在汽相出口總管4上，該兩個粗苯冷卻器51、52的出口管并聯連接在低于第二層平臺20的冷卻器出口總管6上；兩個粗苯冷卻器51、52的進口管上也分別設有進口閥；
粗苯分離槽7設在多層建筑的第一層平臺10上并與冷卻器出口總管6連通；
液封管8由三根直管及兩個U形彎頭連接而成并呈S形；液封管的內徑為80mm ； 該液封管8設在汽相進口總管2的下方并且它的下彎頭的底端與汽相出口總管4處于同一水平線上；該液封管8的上端口設置一安全閥81并通過一變徑管連接在汽相進口總管2的垂直管21的下端，該液封管8的上端口也設置一安全閥82并連接在汽相出口總管4上；該液封管8的液封高度H = U/ P g，
式中，U為粗苯蒸汽的壓力；
P為粗苯蒸汽的密度系數；
g為重力加速度；
液封管8的液封高度H即為液封管8的上彎頭至下彎頭的距離，因此汽相進口總管2的水平管22與汽相出口總管4之間的距離應大于液封管8的液封高度H ；
液封排放管9的上端通過一截止閥91連接在液封管8的下彎頭的底端，液封排放管9的下端也通過一截止閥92連接在粗苯分離槽9底部的排水管90上。
從脫苯塔I的頂部逸出的粗苯蒸汽的壓力U = 6. 5 7KPa，
粗苯蒸汽的密度系數P = O. 88 O. 89g/cm3,
重力加速度g = 9. 8m/s2
因此，液封管8 的液封高度 H = U/ P X g = 7/0. 89X9. 8 ^ 1200mm。
本發明的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統的工作過程是
從脫苯塔I的頂部逸出的粗苯蒸汽先從汽相進口總管的垂直管21進入液封管8 實現汽、液分離，使分離后的粗苯汽相中的液相夾帶大大降低，從而減輕了對兩組油氣換熱器31、32的進口管以及油氣換熱器本體產生的沖刷腐蝕，延長了油氣換熱器的進口管以及油氣換熱器本體的使用壽命；粗苯汽相再通過汽相進口總管2的水平管22依次通過油氣換熱器的進口管進入兩組油氣換熱器31、32，與從富油槽來的冷富油進行熱交換，起到加熱富油及冷卻粗苯汽相的作用；經過初步冷卻后的粗苯汽相再進入粗苯冷卻器51、52冷凝，最后進入粗苯分離槽7實現粗苯與水的分離，分離后的粗苯用泵送到產品中間槽，再送入產品貯槽，分離后的水通過放水管90排到設在多層建筑底層的地下槽中；分離后的液相通過該液封管8自流入汽相出口總管4，同經過兩組油氣換 熱器31、32冷卻下來的粗苯汽相一起進入粗苯冷凝冷卻器51、52冷凝，保護了環境；
液封管8的工作原理是由于粗苯的密度小于水的密度，使粗苯蒸汽在液封管8中可以實現汽、液分離，并利用液封管8的上下彎頭以及重力實現持續排水，以保持恒定的液封高度，避免了粗苯汽相短路，保證了操作安全以及對粗苯汽相熱量的充分利用，使粗苯汽相全部進入油氣換熱器31、32。
液封管8的上下端口分別設置的安全閥，能有效防止在脫苯塔開車初期，因液封高度H達不到設定要求，造成部分粗苯汽相通過液封管8回流形成短路而帶來的安全隱患。
液封排放管9的上下兩端分別設置的截止閥91、92的作用是通過截止閥91、92 切換操作，可以在不影響生產正常運行情況下，通過液封排放管9將液封管8下彎頭底部 的積液排出，且積液通過排放漏斗進入集油槽，一方面回收了粗苯，另一方面保護了現場環境。
本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明， 而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變 化、變型都將落在本發明的權利要求書范圍內。
權利要求
1.一種降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，包括脫苯塔、由上部垂直管和下部水平管連接而成的汽相進口總管及設在脫苯塔一旁的兩組油氣換熱器、兩個粗苯冷卻器及粗苯分離槽，所述汽相進口總管的垂直管的上端與脫苯塔汽相管連通；所述兩組油氣換熱器并排設在低于所述脫苯塔頂端的頂層平臺上，該兩組油氣換熱器的進口管并聯連接在所述汽相進口總管的水平管上，所述兩組油氣換熱器的出口管并聯連接在一水平設置并低于所述頂層平臺的汽相出口總管上；所述兩個粗苯冷卻器并排設在第二層平臺上，并且該兩個粗苯冷卻器的進口管并聯連接在所述汽相出口總管上，該兩個粗苯冷卻器的出口管并聯連接在冷卻器出口總管上；所述粗苯分離槽設在第一層平臺上并與所述冷卻器出口總管連通，其特征在于， 所述分離系統包括一由三根直管及兩個U形彎頭連接而成并呈S形的液封管，該液封管設在所述汽相進口總管的下方并且它的下彎頭的底端與所述汽相出口總管處于同一水平線上，該液封管的上、下端口分別連接在所述汽相進口總管的垂直管的下端及所述汽相出口總管上，該液封管的液封高度H = U/ P X g， 式中，U為粗苯蒸汽的壓力； P為粗苯蒸汽的密度系數； g為重力加速度。
2.根據權利要求1所述的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，其特征在于，所述分離系統還包括一上端連接在所述液封管的下彎頭的底端、下端連接在所述粗苯分離槽底部的排水管上的液封排放管。
3.根據權利要求2所述的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，其特征在于，所述液封排放管的上、下端分別設置一截止閥。
4.根據權利要求1所述的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，其特征在于，所述液封管的上端口和下端口分別設置一安全閥。
5.根據權利要求1所述的降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，其特征在于，所述汽相進口總管的內徑為650mm,所述液封管的內徑為80mm。
全文摘要
本發明公開了一種降低脫苯塔汽相管汽液夾帶的分離系統，包括一由三根直管及兩個U形彎頭連接而成的液封管及一液封排放管，該液封管設在汽相進口總管的下方并且它的下彎頭的底端與汽相出口總管處于同一水平線上，該液封管的上、下端口分別連接在汽相進口總管的垂直管的下端及汽相出口總管上，該液封管的液封高度H＝U/ρ×g，式中，U為粗苯蒸汽的壓力；ρ為粗苯蒸汽的密度系數；g為重力加速度。液封排放管的上、下端分別連接在液封管的下彎頭的底端和粗苯分離槽底部的排水管上。本發明的分離系統可使脫苯塔逸出的粗苯蒸汽中的汽、液有效分離，分離后的粗苯汽相中液相夾帶大大降低，減輕了對油氣換熱器的進口管以及本體的沖刷腐蝕。
文檔編號F17D3/14GK103032679SQ20111029455
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者顏長青, 張廣連, 周超 申請人:上海寶鋼化工有限公司