焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的方法及系统，所述系统包括蒸馏塔、塔顶冷凝器、塔顶冷却器、回流槽及回流泵；塔顶冷凝器直接设于蒸馏塔的顶部，其底部的冷凝液出口与断液盘上方的塔体连通，断液盘排液通道一侧的蒸馏塔侧壁上设冷凝液采出口通过塔顶冷却器连接回流槽；回流槽通过回流液管道连接蒸馏塔上的回流液入口；回流液管道上设流量显示及控制装置及流量调节阀，流量显示及控制装置与流量调节阀、蒸馏塔上的温度显示及控制装置联锁控制。本发明专利技术既能够避免因塔顶气相管道管径过大导致的设计难、施工难问题，又能精确控制塔回流量，特别适用于大规模蒸馏工艺系统。

Method and System of Controlling Top Reflux in Tar Processing and Benzene Hydrogenation

【技术实现步骤摘要】
焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的方法及系统
本专利技术涉及焦油加工、苯加氢工艺中蒸馏提纯
，尤其涉及一种焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的方法及系统
技术介绍
目前，小规模蒸馏工艺流程都采用外回流的方式，蒸馏塔顶蒸出的气相物料在冷凝冷却器中冷却后进入回流槽中，经回流泵打出，一部分物料作为回流返回塔顶，另一部分物料被采出。根据塔顶温度控制回流量，根据回流槽液位控制采出量。随着蒸馏规模的增大，蒸馏塔顶气相出口管道的管径也随之增大，例如：某厂20万吨/年的焦油蒸馏单元，主蒸馏塔塔顶出口管径为DN500；某厂15万吨/年苯加氢项目中，气提塔、苯/甲苯蒸馏塔和二甲苯蒸馏塔塔顶出口管径分别为DN500，DN400和DN350。由于塔顶出口温度较高，如气相管道管径过大其膨胀量也增大，不利于支撑处的应力分析及结构设计；对施工来说，不利于安装，且施工成本高。内回流的控制方式是将塔顶冷凝器直接立于蒸馏塔顶部，塔顶气相物料冷凝后自流回塔内，该方法虽然可以解决上述存在的问题，但是无法精确控制塔顶回流量，塔顶温度不易控制，产品质量不好调节。
技术实现思路
本专利技术提供了一种焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的方法及系统，既能够避免因塔顶气相管道管径过大导致的设计难、施工难问题，又能精确控制塔回流量，特别适用于大规模蒸馏工艺系统。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的方法，包括如下步骤：1)原料液在蒸馏塔中部不断加入塔内，塔底热源连续供热，塔内上升气流和下降液流进行传质和传热接触；2)蒸馏塔的顶部设塔顶冷凝器，蒸馏塔塔顶气相物料离开最上层塔板或最上层填料后，由断液盘中心的上升孔直接进入塔顶冷凝器进行冷凝；3)未被塔顶冷凝器冷凝下来的的不凝性气体进入排气洗净系统，若是负压塔则进入真空泵系统；被塔顶冷凝器冷凝下来的液体由断液盘一侧的排液通道全部引出至塔外，进入塔顶冷却器，冷却后进入回流槽中；4)回流槽中的物料经回流泵打出，一部分物料作为回流返回蒸馏塔塔顶，另一部分物料被采出；回流量通过温度和流量串级控制系统进行调节，即将蒸馏塔塔顶温度控制器的输出值作为流量控制器的设定值，由流量控制器的输出操纵流量调节阀的开度，实现回流量的调节。用于实现所述方法的焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的系统，包括蒸馏塔、塔顶冷凝器、塔顶冷却器、回流槽及回流泵；所述塔顶冷凝器直接设于蒸馏塔的顶部；塔顶冷凝器下方、塔板或填料上方的蒸馏塔内设断液盘，断液盘下方的蒸馏塔塔壁上设回流液入口及温度显示及控制装置；塔顶冷凝器的顶部设不凝性气体出口，底部的冷凝液出口与断液盘上方的塔体连通；断液盘的中心设上升孔，一侧设排液通道，排液通道一侧的蒸馏塔侧壁上设冷凝液采出口，冷凝液采出口连接塔顶冷却器的换热介质入口，塔顶冷却器的换热介质出口连接回流槽顶部的冷凝液入口；回流槽的底部设回流液出口，回流液出口通过回流液管道连接蒸馏塔上的回流液入口，回流液管道上设回流泵及物料采出口；物料采出口连接物料外送管道；回流槽上设液位显示及控制装置，物料外送管道上设物料采出阀，液位显示及控制装置与物料采出阀联锁控制；回流液入口上游的回流液管道上设流量显示及控制装置及流量调节阀，流量显示及控制装置与流量调节阀、温度显示及控制装置联锁控制；蒸馏塔的底部设塔底重沸器及塔底物料采出口，塔底物料采出口与塔底物料采出管道相连，塔底物料采出管道上设塔底采出泵。所述上升孔的横截面积为蒸馏塔横截面积的40％～50％。所述排液通道的横截面积为蒸馏塔横截面积的4％～8％。所述回流槽内设有溢流板，冷凝液入口及回流液出口设于溢流板一侧的回流槽上，溢流板另一侧的回流槽底部设废水出口。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)与常规的外回流方式相比，本专利技术避免了大管径、高温管道直接立于塔顶所带来的不利因素；有效降低设计、施工难度及成本；2)与常规的内回流方式相比，本专利技术能精确控制塔顶回流量；3)本专利技术所述系统操作简单、运行稳定、结构合理、占地小、容易控制、产品质量好。附图说明图1是本专利技术所述焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的系统的结构示意图。图中：1.蒸馏塔2.塔顶冷凝器3.塔顶冷却器4.回流槽5.回流泵6.塔底重沸器7.塔底采出泵8.断液盘9.液位显示及控制装置10.物料采出阀11.流量显示及控制装置12.流量调节阀13.温度显示及控制装置具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术所述焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的方法，包括如下步骤：1)原料液在蒸馏塔1中部不断加入塔内，塔底热源连续供热，塔内上升气流和下降液流进行传质和传热接触；2)蒸馏塔1的顶部设塔顶冷凝器2，蒸馏塔1塔顶气相物料离开最上层塔板或最上层填料后，由断液盘8中心的上升孔直接进入塔顶冷凝器2进行冷凝；3)未被塔顶冷凝器2冷凝下来的的不凝性气体进入排气洗净系统，若是负压塔则进入真空泵系统；被塔顶冷凝器2冷凝下来的液体由断液盘8一侧的排液通道全部引出至塔外，进入塔顶冷却器3，冷却后进入回流槽4中；4)回流槽4中的物料经回流泵5打出，一部分物料作为回流返回蒸馏塔1塔顶，另一部分物料被采出；回流量通过温度和流量串级控制系统进行调节，即将蒸馏塔1塔顶温度控制器的输出值作为流量控制器的设定值，由流量控制器的输出操纵流量调节阀12的开度，实现回流量的调节。用于实现所述方法的焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的系统，包括蒸馏塔1、塔顶冷凝器2、塔顶冷却器3、回流槽4及回流泵5；所述塔顶冷凝器2直接设于蒸馏塔1的顶部；塔顶冷凝器2下方、塔板或填料上方的蒸馏塔1内设断液盘8，断液盘8下方的蒸馏塔1塔壁上设回流液入口及温度显示及控制装置13；塔顶冷凝器2的顶部设不凝性气体出口，底部的冷凝液出口与断液盘8上方的塔体连通；断液盘8的中心设上升孔，一侧设排液通道，排液通道一侧的蒸馏塔1侧壁上设冷凝液采出口，冷凝液采出口连接塔顶冷却器3的换热介质入口，塔顶冷却器3的换热介质出口连接回流槽4顶部的冷凝液入口；回流槽4的底部设回流液出口，回流液出口通过回流液管道连接蒸馏塔1上的回流液入口，回流液管道上设回流泵5及物料采出口；物料采出口连接物料外送管道；回流槽4上设液位显示及控制装置9，物料外送管道上设物料采出阀10，液位显示及控制装置9与物料采出阀10联锁控制；回流液入口上游的回流液管道上设流量显示及控制装置11及流量调节阀12，流量显示及控制装置11与流量调节阀12、温度显示及控制装置13联锁控制；蒸馏塔1的底部设塔底重沸器6及塔底物料采出口，塔底物料采出口与塔底物料采出管道相连，塔底物料采出管道上设塔底采出泵7。所述上升孔的横截面积为蒸馏塔1横截面积的40％～50％。所述排液通道的横截面积为蒸馏塔1横截面积的4％～8％。所述回流槽4内设有溢流板，冷凝液入口及回流液出口设于溢流板一侧的回流槽4上，溢流板另一侧的回流槽4底部设废水出口。所述温度显示及控制装置13是温度控制器的一种，所述流量显示及控制装置11为流量控制器的一种。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)原料液在蒸馏塔中部不断加入塔内，塔底热源连续供热，塔内上升气流和下降液流进行传质和传热接触；2)蒸馏塔的顶部设塔顶冷凝器，蒸馏塔塔顶气相物料离开最上层塔板或最上层填料后，由断液盘中心的上升孔直接进入塔顶冷凝器进行冷凝；3)未被塔顶冷凝器冷凝下来的的不凝性气体进入排气洗净系统，若是负压塔则进入真空泵系统；被塔顶冷凝器冷凝下来的液体由断液盘一侧的排液通道全部引出至塔外，进入塔顶冷却器，冷却后进入回流槽中；4)回流槽中的物料经回流泵打出，一部分物料作为回流返回蒸馏塔塔顶，另一部分物料被采出；回流量通过温度和流量串级控制系统进行调节，即将蒸馏塔塔顶温度控制器的输出值作为流量控制器的设定值，由流量控制器的输出操纵流量调节阀的开度，实现回流量的调节。

【技术特征摘要】
1.焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)原料液在蒸馏塔中部不断加入塔内，塔底热源连续供热，塔内上升气流和下降液流进行传质和传热接触；2)蒸馏塔的顶部设塔顶冷凝器，蒸馏塔塔顶气相物料离开最上层塔板或最上层填料后，由断液盘中心的上升孔直接进入塔顶冷凝器进行冷凝；3)未被塔顶冷凝器冷凝下来的的不凝性气体进入排气洗净系统，若是负压塔则进入真空泵系统；被塔顶冷凝器冷凝下来的液体由断液盘一侧的排液通道全部引出至塔外，进入塔顶冷却器，冷却后进入回流槽中；4)回流槽中的物料经回流泵打出，一部分物料作为回流返回蒸馏塔塔顶，另一部分物料被采出；回流量通过温度和流量串级控制系统进行调节，即将蒸馏塔塔顶温度控制器的输出值作为流量控制器的设定值，由流量控制器的输出操纵流量调节阀的开度，实现回流量的调节。2.用于实现权利要求1所述方法的焦油加工、苯加氢工艺中控制塔顶回流量的系统，其特征在于，包括蒸馏塔、塔顶冷凝器、塔顶冷却器、回流槽及回流泵；所述塔顶冷凝器直接设于蒸馏塔的顶部；塔顶冷凝器下方、塔板或填料上方的蒸馏塔内设断液盘，断液盘下方的蒸馏塔塔壁上设回流液入口及温度显示及控制装置；塔顶冷凝器的顶部设不凝性气体出口，底部的冷凝液出口与断液盘上方的塔体连通；断液盘的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，姜秋，单春华，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21