[发明专利]热耦合负压脱苯、再生一体化装置

说明书

技术领域

本发明涉及炼焦化工技术领域，特别涉及一种热耦合负压脱苯、再生一体化装置。

背景技术

粗苯是焦炉炼焦过程中的副产物，是一类重要的焦化化工产品，有着广泛用途。焦炉煤气一般含粗苯25-40g/m³。从焦炉煤气中回收粗苯的方法有洗油吸收法、活性炭吸附法和深冷凝结法，其中洗油吸收法以工艺简单、经济可靠而得到广泛推广。焦炉煤气经最终冷却塔冷却到25～27℃后，依次通过二个洗油吸收塔(也称洗苯塔)吸收煤气中粗苯。吸收负载粗苯后的洗油含苯量约2.5％称为富油，富油经脱苯装置脱苯后称为贫油，循环用于煤气吸收粗苯。富油脱苯装置的主要设备为脱苯塔和再生器。再生器按操作压力分为常压水蒸气蒸馏法和减压(负压)蒸馏法，按富油加热方式又分为预热器加热富油和管式炉加热富油脱苯法两种，目前国内大多采用的是管式炉加热富油的常压水蒸气蒸馏法。

管式炉加热富油的常压水蒸气蒸馏工艺为：来自洗苯塔的富油，经油气换热器和贫富油换热器加热升温到130～140℃后进入脱水塔闪蒸脱水后送入脱苯装置。首先经过管式炉加热到180～190℃然后送脱苯塔中段，从脱苯塔底通入的400℃过热蒸汽将富油中的粗苯汽提从塔顶溢出，逸出温度为90～93℃的粗苯蒸汽经冷凝冷却后经油水分离,分离出水分后经计量槽自动流入储槽，部分粗苯用回流泵送回塔顶。汽提脱苯后的贫油进入塔底，热贫油自流到贫富油换热器与富油换热后，进入脱苯塔底的循环槽，从循环槽流出经贫油冷却器冷却到25～30℃后送入洗苯塔循环使用。为保证循环洗油质量，从循环槽流出的贫油中引出一小股至再生器进行再生处理，用管式炉过热的400～450℃的过热蒸汽通入再生器进行蒸吹。再生器顶排出的洗油与水蒸汽以油气形式一起进入脱苯塔。再生器底部的残油渣定期排放到残油渣罐。

现有技术大多数脱苯装置都是采用管式炉加热富油的常压水蒸气蒸馏工艺，由于该工艺在常压操作条件进行，富油通过管式加热炉加热到180～190℃然后送脱苯塔中进行脱苯，富油中的苯分压较低，为了达到工艺要求的回收率必须采用蒸汽吹脱汽提的方法来脱苯，所使用的主要设备管式加热炉，辐射段加热富油，对流段加热蒸汽产生过热蒸汽，换热效率低，炉衬使用寿命较短，运行费用高，脱苯塔仍沿用传统的铸铁泡罩等低效塔盘，板效率很低、处理量小、易堵塞、蒸气消耗高、贫油含苯高、粗苯收率低等缺点；综合来看目前的脱苯工艺由于必须采用蒸汽脱苯，而这些蒸汽冷凝后会产生相同数量的含有酚类有害物质的废水，这种废水由于和粗苯直接接触，COD含量高，后期难以处理；即使处理达标，其处理成本也非常高。同时，常压操作时脱苯塔内压力高于环境压力，易挥发气态污染物易于扩散至大气，造成较大的大气环境污染。

针对管式炉加热富油的常压水蒸气蒸馏工艺存在的问题，本发明申请人从2008年起开发了负压脱苯再生工艺方法及设备，实现无蒸汽蒸馏脱苯，克服管式炉加热富油常压脱苯再生工艺方法及设备的不足，该技术的主要特点如下：

(1)采用负压下粗苯及洗油沸点降低的特性，可以不用蒸汽而依靠负压实现洗油脱苯的要求。因此脱苯塔不再产生难处理的高浓度酚氰废水，工艺过程绿色环保；(2)负压脱苯热效率高，能耗比管式炉加热富油的常压水蒸气蒸馏工艺降低20％以上；(3)苯的回收率比管式炉加热富油的常压水蒸气蒸馏工艺提高30％以上。负压脱苯再生技术在节能、减排方面具有很好的技术效果。但同时该工艺仍存在一定不足：(1)脱苯塔和再生器独立设置，占地面积大；(2)再生利用管式炉加热，需要消耗煤气，能耗相对较大；(3)再生器和脱苯塔采用汽相连接方式，再生器真空度低于脱苯塔，再生温度偏高，易造成再生过程洗油消耗偏高。

发明内容

本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种热耦合负压脱苯、再生一体化装置；本发明采用独立的高真空再生系统，利用脱苯循环贫油的余热作为再生热源，从根本上取消了再生加热管式加热炉，脱苯再生采用一体式结构，彻底克服了现有负压脱苯再生方法存在的管式炉加热洗油温度过高、洗油聚合大、消耗高，能耗大的问题，以及再生系统复杂建设运行成本高的缺点。

本发明解决技术问题的技术方案为：