焦化廠的冷凝式苯回收系統(tǒng)及其回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種焦化廠的冷凝式苯回收系統(tǒng)及其回收方法，屬于苯氣體液化技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 焦化廠都有回收車間，主要回收物為苯，早期采用洗苯塔進(jìn)行回收，后期采用冷凝 鼓風(fēng)法進(jìn)行回收。目前基本采用常壓冷凝，因回收氣體中苯濃度較低，回收系統(tǒng)的制冷機(jī)中 需要提供_60°C的低溫來實(shí)現(xiàn)回收氣體中苯的液化，存在能效比較低，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用高的問 題。申請(qǐng)?zhí)枮?01410499320. 6的中國專利申請(qǐng)"一種苯類有機(jī)蒸汽回收裝置及其回收方 法"提供了一種在_30°C低溫冷凝，再通過變溫吸附和變壓吸附方式以提高苯的回收率，但 也存在設(shè)備成本較高，回收效率不高等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種新型的焦化廠的冷凝式苯回收 系統(tǒng)及其回收方法，以提高系統(tǒng)能效比，降低制冷要求，降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。
[0004] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種焦化廠的冷凝式苯回收系統(tǒng)，包括苯氣體壓縮裝置、制冷裝置和苯儲(chǔ)液罐；所述苯 氣體壓縮裝置包括離心壓縮機(jī)、控制柜和儲(chǔ)氣罐，所述制冷裝置包括螺桿式制冷壓縮機(jī)、油 分離器、水冷冷凝器、電子膨脹閥和殼管式蒸發(fā)器；離心壓縮機(jī)的吸氣閥與待回收苯氣體出 氣口相連，離心壓縮機(jī)的排氣閥與儲(chǔ)氣罐的進(jìn)氣口相連，儲(chǔ)氣罐的出氣口與殼管式蒸發(fā)器 的進(jìn)氣口相連，殼管式蒸發(fā)器的出液口與苯儲(chǔ)液罐相連。
[0005] 進(jìn)一步地，所述離心壓縮機(jī)上設(shè)有檢測(cè)排氣溫度的溫度傳感器，所述儲(chǔ)氣罐設(shè)有 檢測(cè)罐內(nèi)氣體壓力的壓力傳感器，所述控制柜分別與所述溫度傳感器和壓力傳感器電連 接，所述控制柜還分別與所述離心壓縮機(jī)的吸氣閥、排氣閥和旁通閥電連接。
[0006] 進(jìn)一步地，所述離心壓縮機(jī)為防爆離心壓縮機(jī)。
[0007] 進(jìn)一步地，所述離心壓縮機(jī)為采用無油潤滑方式的離心壓縮機(jī)。
[0008] 進(jìn)一步地，所述離心壓縮機(jī)外部設(shè)有冷卻裝置。優(yōu)選地，所述冷卻裝置為包裹在所 述離心壓縮機(jī)外壁的冷卻用水套。
[0009] 使用上述冷凝式苯回收系統(tǒng)的焦化廠的冷凝式苯回收方法，包括如下步驟： (1) 苯氣體壓縮：將焦化廠收集的苯氣體通入苯氣體壓縮裝置的離心壓縮機(jī)，在離心壓 縮機(jī)中提壓到〇· 4~0· 5MPa壓力后通入儲(chǔ)氣罐； (2) 低溫冷凝：將儲(chǔ)氣罐中壓縮后的苯氣體通入制冷裝置的殼管式蒸發(fā)器，在-25°C低 溫下冷卻液化； (3) 液苯收集：將殼管式蒸發(fā)器中的液苯輸入苯儲(chǔ)液罐。
[0010] 有益效果：本發(fā)明的冷凝式苯回收系統(tǒng)，在現(xiàn)有苯回收系統(tǒng)上進(jìn)行了升級(jí)改造，在 制冷裝置前增加了苯氣體壓縮裝置，將待回收的氣體提壓后再進(jìn)行冷卻液化。與現(xiàn)有技術(shù) 相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、將苯氣體通過離心壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮后再進(jìn)入制冷裝置的蒸發(fā)器進(jìn) 行液化，最終液化溫度大幅提高，降低對(duì)制冷裝置的要求，大大簡化制冷裝置的結(jié)構(gòu)，能夠 大幅降低回收系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用。2、通過在苯氣體壓縮裝置中設(shè)置溫度傳感器和壓 力傳感器采集實(shí)時(shí)溫度和壓力數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控并調(diào)節(jié)苯氣體壓縮裝置的排氣壓力和排 氣溫度；并且采用防爆離心壓縮機(jī)，以及在壓縮機(jī)外部設(shè)置冷卻裝置，確保了系統(tǒng)運(yùn)行的高 安全性和高可靠性。3、通過將苯氣體壓縮后再冷凝，不僅提高了制冷裝置的終極蒸發(fā)溫度， 也大幅提尚了苯氣體的回收率。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖中，1 :離心壓縮機(jī)，2 :控制柜，3 :儲(chǔ)氣罐，4 :殼管式蒸發(fā)器，5 :螺桿式制冷壓縮 機(jī)，6 :油分離器，7 :水冷冷凝器，8 :電子膨脹閥，9:苯儲(chǔ)液罐，10 :壓力傳感器，11 :溫度傳 感器。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià) 形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0014] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例公開的用于焦化廠的冷凝式苯回收系統(tǒng)，包括苯氣體 壓縮裝置、制冷裝置和苯儲(chǔ)液罐9 ;其中，苯氣體壓縮裝置包括離心壓縮機(jī)1、控制柜2和儲(chǔ) 氣罐3。離心壓縮機(jī)1的吸氣閥通過DN500 口徑的管路與待回收苯氣體出氣口相連，排氣閥 通過DN300 口徑的管路與儲(chǔ)氣罐3的進(jìn)氣口相連。制冷裝置由能夠提供-25°C冷源的螺桿 式制冷壓縮機(jī)5、將制冷劑帶出壓縮機(jī)的冷凍油進(jìn)行分離并送回壓縮機(jī)油腔以適應(yīng)低溫工 況的油分離器6、對(duì)高溫高壓制冷劑進(jìn)行冷卻的水冷冷凝器7、對(duì)制冷劑節(jié)流的電子膨脹閥 8和確保制冷劑對(duì)苯氣體進(jìn)行冷卻并使苯氣體有效液化的殼管式蒸發(fā)器4依次連接，形成 一個(gè)密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進(jìn)行熱量交換。 儲(chǔ)氣罐3的出氣口通過DN300 口徑的管路與殼管式蒸發(fā)器4的進(jìn)氣口相連，殼管式蒸發(fā)器 4的出液口通過DlOO 口徑的管路與苯儲(chǔ)液罐9的進(jìn)液口相連。此處的管路口徑可以根據(jù)實(shí) 際處理氣量調(diào)整，針對(duì)焦化廠回收苯氣量較大的特點(diǎn)設(shè)定的，管路口徑為DN300以上，進(jìn)氣 管的口徑大于出氣管的口徑。
[0015] 離心壓縮機(jī)1是能適應(yīng)苯氣體的防爆離心壓縮機(jī)，為了適應(yīng)苯氣體的易爆特性， 離心壓縮機(jī)1采用防爆電機(jī)、防爆電磁閥和防爆接線盒；為了防止?jié)櫥挽F化后污染苯氣 體，離心壓縮機(jī)1采用無油潤滑方式；為了確保壓縮過程不會(huì)引起燃爆，離心壓縮機(jī)1外部 設(shè)有冷卻裝置，該冷卻裝置可以是包裹在離心壓縮機(jī)1外壁的冷卻用水套，也可采用其他 常見的風(fēng)冷卻、水冷卻或油冷卻裝置。此外，為了更好地監(jiān)控苯氣體的壓縮，在離心壓縮機(jī) 1上設(shè)溫度傳感器11 (如設(shè)在排氣閥處），用來檢測(cè)壓縮機(jī)內(nèi)的排氣溫度，在儲(chǔ)氣罐3上設(shè) 壓力傳感器10 (如設(shè)在進(jìn)氣口處)，用來檢測(cè)儲(chǔ)氣罐3內(nèi)的氣體壓力，控制柜2分別與溫度 傳感器11、壓力傳感器10以及離心壓縮機(jī)1的吸氣閥、排氣閥和旁通閥連接，采集溫度和 壓力數(shù)據(jù)，計(jì)算后輸出控制信號(hào)，如通過與預(yù)設(shè)的溫度和壓力進(jìn)行比較后，控制離心壓縮機(jī) 1的旁通閥的開啟度來調(diào)節(jié)排氣壓力和排氣溫度。控制柜2根據(jù)采集的數(shù)據(jù)判斷異常時(shí)還 可采取報(bào)警、關(guān)閉閥門、切斷電源等其他安全保護(hù)措施。
[0016] 使用上述冷凝式苯回收系統(tǒng)的焦化廠的冷凝式苯回收方法，具體過程如下： (1)苯氣體壓縮：將焦化廠中苯氣體收集裝置收集來的苯氣體經(jīng)DN500 口徑的管路和 吸氣閥通入尚心壓縮機(jī)，在尚心壓縮機(jī)提壓到〇. 4MPa壓力后經(jīng)DN300 口徑的排氣閥和管路 通入儲(chǔ)氣罐；在進(jìn)行氣體壓縮時(shí)，控制柜實(shí)時(shí)采集排氣溫度數(shù)據(jù)和儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體壓力數(shù) 據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)反饋到控制柜內(nèi)的PLC處理器，PLC運(yùn)算后通過控制回路給離心壓縮機(jī)下 達(dá)指令，控制壓縮機(jī)旁通閥的開啟度以調(diào)節(jié)排氣壓力和排氣溫度，以控制溫度和壓力在設(shè) 定的范圍之內(nèi)，如溫度在80-90°C之間，壓力在0. 4~0. 5MPa之間。
[0017] (2)低溫冷凝：將儲(chǔ)氣罐中壓縮后的苯氣體經(jīng)DN300 口徑的管路通入殼管式蒸發(fā) 器，被低溫制冷劑冷卻到_25°C后凝結(jié)成液態(tài)苯，液態(tài)苯集中在殼管式蒸發(fā)器底部； (3)液苯收集：將殼管式蒸發(fā)器中的液苯經(jīng)DN100的管路輸入苯儲(chǔ)液罐，實(shí)現(xiàn)苯回收。
[0018] 表1是將發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有常壓冷凝的回收系統(tǒng)進(jìn)行苯回收的對(duì)比數(shù)據(jù)。由此可 知本發(fā)明實(shí)施例在簡化了回收系統(tǒng)的同時(shí)，還提高了系統(tǒng)的苯回收率，達(dá)到回收氣體的排 放標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種焦化廠的冷凝式苯回收系統(tǒng)，其特征在于，包括苯氣體壓縮裝置、制冷裝置和苯 儲(chǔ)液罐；所述苯氣體壓縮裝置包括離心壓縮機(jī)、控制柜和儲(chǔ)氣罐，所述制冷裝置包括螺桿式 制冷壓縮機(jī)、油分離器、水冷冷凝器、電子膨脹閥和殼管式蒸發(fā)器；離心壓縮機(jī)的吸氣閥與 待回收苯氣體出氣口相連，離心壓縮機(jī)的排氣閥與儲(chǔ)氣罐的進(jìn)氣口相連，儲(chǔ)氣罐的出氣口 與殼管式蒸發(fā)器的進(jìn)氣口相連，殼管式蒸發(fā)器的出液口與苯儲(chǔ)液罐相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凝式苯回收系統(tǒng)，其特征在于，所述離心壓縮機(jī)上設(shè)有檢 測(cè)排氣溫度的溫度傳感器，所述儲(chǔ)氣罐設(shè)有檢測(cè)罐內(nèi)氣體壓力的壓力傳感器，所述控制柜 分別與所述溫度傳感器和壓力傳感器電連接，所述控制柜還分別與所述離心壓縮機(jī)的吸氣 閥、排氣閥和旁通閥電連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凝式苯回收系統(tǒng)，其特征在于，所述離心壓縮機(jī)為防爆離 心壓縮機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凝式苯回收系統(tǒng)，其特征在于，所述離心壓縮機(jī)為采用無 油潤滑方式的離心壓縮機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凝式苯回收系統(tǒng)，其特征在于，所述離心壓縮機(jī)外部設(shè)有 冷卻裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷凝式苯回收系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻裝置為包裹在所 述離心壓縮機(jī)外壁的冷卻用水套。
7. -種使用如權(quán)利要求1所述的冷凝式苯回收系統(tǒng)的焦化廠的冷凝式苯回收方法，其 特征在于，包括如下步驟： (1) 苯氣體壓縮：將焦化廠收集的苯氣體通入苯氣體壓縮裝置的離心壓縮機(jī)，在離心壓 縮機(jī)中提壓到〇· 4~0· 5MPa壓力后通入儲(chǔ)氣罐； (2) 低溫冷凝：將儲(chǔ)氣罐中壓縮后的苯氣體通入制冷裝置的殼管式蒸發(fā)器，在-25°C低 溫下冷卻液化； (3) 液苯收集：將殼管式蒸發(fā)器中的液苯輸入苯儲(chǔ)液罐。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焦化廠的冷凝式苯回收系統(tǒng)及其回收方法，回收系統(tǒng)包括苯氣體壓縮裝置、制冷裝置和苯儲(chǔ)液罐；所述苯氣體壓縮裝置包括離心壓縮機(jī)、控制柜和儲(chǔ)氣罐，所述制冷裝置包括螺桿式制冷壓縮機(jī)、油分離器、水冷冷凝器、電子膨脹閥和殼管式蒸發(fā)器；離心壓縮機(jī)的吸氣閥與待回收苯氣體出氣口相連，離心壓縮機(jī)的排氣閥與儲(chǔ)氣罐的進(jìn)氣口相連，儲(chǔ)氣罐的出氣口與殼管式蒸發(fā)器的進(jìn)氣口相連，殼管式蒸發(fā)器的出液口與苯儲(chǔ)液罐相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過將苯氣體提壓到0.4MPa后再冷凝，使得冷凝溫度由-60℃提高到-25℃，簡化了制冷裝置的結(jié)構(gòu)，降低了回收系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用，并提高了苯氣體的回收率。
【IPC分類】F25J3-00, B01D5-00
【公開號(hào)】CN104826354
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510257552
【發(fā)明人】朱志平, 查志雄
【申請(qǐng)人】南京都樂制冷設(shè)備有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日