本实用新型属于化工
技术领域：
，尤其涉及一种粗苯加氢精制工艺中的多段蒸发系统及具有其的粗苯加氢系统。
背景技术：
：在焦化行业，煤炭在进入焦炉高温制备焦炭的过程中，产生煤气和其他有机物气体，有机气体经过净化除去大量的硫和氨，然后冷却后凝结成液体，这种液体含有大量的芳烃类的混合物，这种液体被称为为焦化粗苯，简称粗苯。粗苯经过加氢处理，把粗苯中的硫、氮氧和不饱和烃类等杂质除去，可得到工业原料苯、甲苯和二甲苯等产品。用于粗苯加氢处理的装置主要分为加氢反应工段和加氢油分离工段。加氢油分离工段主要是将苯和甲苯通过萃取精馏分离出来，其他馏分通过简单的蒸馏分离分别得到二甲苯、非芳烃和c9 馏分等。加氢工段是整个装置的核心，主要包括原料预处理和原料加氢反应两个部分，在原料预处理部分，其多段蒸发塔由于直径偏小，导致塔内物料上行的空速过快，液态的物料被过快的空速带出，进入后续加氢反应工段，使加氢反应工段的预反应阶段的排液量增大，造成原料的浪费，在提高装置的负荷时，带液问题尤为突出，造成更大的浪费。技术实现要素：鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种能够降低多段蒸发塔的上行出料的带液量，以节省后续工序液量排出的多段蒸发系统。本实用新型实施例提供一种多段蒸发系统，其包括多段蒸发塔，所述多段蒸发塔包括塔釜和塔身，所述多段蒸发系统还包括：第一喷嘴，其通过进料管路与所述塔釜连接，用于将来自预蒸发器的原料雾化后送入所述塔釜；第二喷嘴，其一端通过进液管路与所述塔釜连接，另一端通过出气管路与所述塔身连接；再沸器，其一端通过釜液循环管路与所述塔釜连接，另一端通过出液管路与所述第一喷嘴连接，用于使所述塔釜内的液体进入再沸器加热后，再经过所述第一喷嘴雾化回到所述塔釜内；回液管路，其一端与所述进液管路连接，另一端与所述出液管路或釜液循环管路连接，所述回液管路上设有阀门。在一些实施例中，所述塔釜内设有受液盘，所述受液盘将所述塔釜分隔为上釜腔和下釜腔；所述进液管路与所述上釜腔连通，用于将所述受液盘上的液体送入所述第二喷嘴；所述进料管路与所述下釜腔连通，且所述进料管路与所述下釜腔的连接处靠近所述受液盘，用于将气相物料送入所述下釜腔。在一些实施例中，所述多段蒸发系统还包括进气管路，其一端与所述第二喷嘴连接，其另一端与所述下釜腔的上部连通，用于将所述下釜腔内的气体送入所述第二喷嘴。在一些实施例中，所述再沸器为罐状，其轴线与水平线的夹角在0°～90°之间，以使所述再沸器呈倾斜设置。在一些实施例中，所述塔釜底部连接有排放管路，所述排放管路上设有排泄阀。本实用新型实施例同时提供一种粗苯加氢系统，其包括原料缓冲罐、高速泵、预蒸发器、加氢预反应器、加氢反应器及加氢油分离罐，所述原料缓冲罐、高速泵和预蒸发器依次连接，其特征在于，所述粗苯加氢系统还包括上述的多段蒸发系统，所述多段蒸发系统的第一喷嘴通过来料管路与所述预蒸发器连接，所述多段蒸发塔的塔身顶部与所述加氢预反应器的底部连接，用于向所述加氢预反应器内送入气化的原料，所述加氢预反应器的顶部与所述加氢反应器的顶部连接，所述加氢反应器的下部与所述加氢油分离罐连接。在一些实施例中，所述加氢油分离罐的顶部出口通过循环气管路与所述预蒸发器连接。与现有技术相比较，本实用新型实施例通过控制进入第二喷嘴的液体量，以缓解其带液现象，从而减少后续加氢预反应器外排造成的原料浪费，提高了原料的利用率，增加了收益。应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本实用新型。本实用新型中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。附图说明在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所实用新型的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。图1为本实用新型实施例的多段蒸发系统的一种结构示意图。图2为本实用新型实施例的多段蒸发系统的另一种结构示意图。图3为本实用新型实施例的粗苯加氢系统的结构示意图。附图标记：1-多段蒸发塔；2-塔釜；3-塔身；4-第一喷嘴；5-第二喷嘴；6-再沸器；7-回液管路；8-进料管路；9-进液管路；10-出气管路；11-釜液循环管路；12-出液管路；13-阀门；14-受液盘；15-上釜腔；16-下釜腔；17-进气管路；18-来料管路；19-排泄阀；20-原料缓冲罐；21-高速泵；22-预蒸发器；23-加氢预反应器；24-加氢反应器；25-加氢油分离罐；26-循环气管路；27-第三喷嘴；28-过滤器。具体实施方式为了使得本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明，本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种多段蒸发系统，其应用于焦化行业的粗苯加氢系统，所述多段蒸发系统包括多段蒸发塔1，多段蒸发塔1包括塔釜2和塔身3，多段蒸发系统还包括第一喷嘴4、第二喷嘴5、再沸器6和回液管路7，第一喷嘴4通过进料管路8与塔釜2连接，用于将来自预蒸发器(下文将介绍)的原料雾化后送入塔釜2；第二喷嘴5的一端通过进液管路9与塔釜2连接，另一端通过出气管路10与塔身3连接；再沸器6的一端通过釜液循环管路11与塔釜2连接，另一端通过出液管路12与第一喷嘴4连接，用于使塔釜2内的液体进入再沸器6加热后，再经过第一喷嘴4雾化回到塔釜2内；回液管路7的一端与进液管路9连接，另一端与出液管路12或釜液循环管路11连接，用于对进入第二喷嘴5的液体量进行控制，出液管路12内的液体可以直接经第一喷嘴4雾化后返回到塔釜2或者先经再沸器6加热后再进入第一喷嘴4雾化后返回塔釜2；为了控制排入到出液管路12内的液体量和排入的时机，回液管路7上设有阀门13，通过阀门13的启闭，控制进液管路9内液体的排出量和排出时间。本实用新型实施例的多段蒸发系统通过增设回液管路7，以将进液管路9内多余的液体排出到出液管路12，对进入第二喷嘴5的液体量进行控制，从而缓解第二喷嘴5出料的带液现象，使多段蒸发塔1对原料中沸点较高的重组分分离，最大限度的收集原料中轻组分并使其气化，以降低多段蒸发塔1上行物料的带液量，使进入到后续加氢预反应器23内的均为气体，降低加氢预反应器23的排液量(加氢预反应器23排的液是反应的主要原料)，避免原料的浪费。在一些实施例中，如图1所示，塔釜2内设有受液盘14，受液盘14将塔釜2分隔为上釜腔15和下釜腔16，上釜腔15和下釜腔16的下部均为液体，上部均为气体；进液管路9与上釜腔15的下部连通，以使塔身3内未气化的液滴在塔内聚集下沉到受液盘14上，由进液管路9送入第二喷嘴5雾化后进入塔身3循环气化；进料管路8与下釜腔16连通，且进料管路8与下釜腔16的连接处靠近受液盘14，用于使来自进料管路8的来料气体经下釜腔16的上部进料，直接进到下釜腔16的气体部分，避免进到下釜腔16的下部的液体内造成进料阻碍。在一些实施例中，继续结合图1和图2，多段蒸发系统还包括用于为第二喷嘴5提供高速气体的进气管路17，以使进入第二喷嘴5的液体雾化；进气管路17的一端与第二喷嘴5连接，另一端与下釜腔16的上部连通，用于将下釜腔16上部内的气体送入第二喷嘴5，并最终送入下段工序的加氢预反应器23，提高循环利用率，且能够提高多段蒸发塔1的效率。在一些实施例中，再沸器6为罐状，其轴线与水平线的夹角在0°～90°之间，以使再沸器6呈倾斜设置，这样可以充分利用虹吸动能推动物料及时流动，防止高沸点馏分结焦，达到预防堵塞的目的。在一些实施例中，如图1和图2所示，塔釜2底部连接有排放管路，排放管路上设有排泄阀19；再沸器6内的高沸点馏分经出液管路12和第一喷嘴4回流到塔釜2底部，可以通过排放管路定期排放。如图3所示，本实用新型实施例同时还提供了一种粗苯加氢系统，粗苯加氢系统包括原料缓冲罐20、高速泵21、预蒸发器22、加氢预反应器23、加氢反应器24及加氢油分离罐25，原料缓冲罐20、高速泵21和预蒸发器22依次连接，粗苯加氢系统还包括上述的多段蒸发系统，多段蒸发系统的第一喷嘴4通过来料管路18与预蒸发器22连接，多段蒸发塔1的塔身3顶部与加氢预反应器23连接，用于向加氢预反应器23内送入气化的原料，使原料在加氢预反应器23内发生反应，去除不饱和键；加氢预反应器23与加氢反应器24连接，使在加氢预反应器23内发生预反应的物料进入加氢反应器24，去除硫、氮、氧等杂质；加氢反应器24与加氢油分离罐25连接，使目标产物进行分离。在一些实施例中，继续结合图3，加氢油分离罐25的顶部循环气出口通过循环气管路26与预蒸发器22连接；本实施例的预蒸发器22上设有第三喷嘴27，用于使预蒸发器22底部的物料循环至预蒸发器22的上部进行蒸发，以提高蒸发效率，循环气管路26连接至第三喷嘴27，用于为第三喷嘴27提供高速循环气，使进入第三喷嘴27的来自预蒸发器22底部的液体雾化后进入到预蒸发器22的上部进行蒸发。下面结合图1至图3对本实用新型实施例的粗苯加氢系统的工艺过程进行说明：粗苯原料首先进入过滤器28除去大颗粒的固体残渣，然后进入原料缓冲罐20，再经过高速泵21将原料打到预蒸发器22顶部侧口，预蒸发器22的底部具有加热器，进入到预蒸发器22内的原料一部分气化，未气化的原料从预蒸发器22底部出来进入第三喷嘴27中，在来自循环气管路26的高压循环气的作用下，预蒸发器22底部的未气化的液体原料在第三喷嘴27内被雾化，并再次进入预蒸发器22内继续受热蒸发。气化的原料带着雾化的原料经第一喷嘴4进入多段蒸发塔1。多段蒸发塔1继续加热雾化的原料，只有完全气化的原料才从多段蒸发塔1的顶部进入加氢预反应器23，塔釜2内未气化的原料含有部分高沸点馏分，经过再沸器6再次加热，将其中轻组分气化分离，并经第一喷嘴4再次进入多段蒸发塔1进行蒸发气化，不能气化的高沸点馏分回流到多段蒸发塔1的底部，通过排放管路定期外排。经过多段蒸发塔1气化后的原料首先进入加氢预反应器23，除去不饱和键，然后进入加氢反应器24，除去硫、氮、氧等元素，经过两次加氢处理将气化原料中的杂质完全去除，目标产品可达到99.99％的纯度。两步的加氢催化剂均为固体，并在300℃以上的温度条件下反应，而且是剧烈的放热反应，为了保证进入加氢预反应器23的原料必须是气态，提高反应效率，最大限度的保护催化剂，不结焦、不破碎，本实用新型实施例的多段蒸发系统通过增设回液管路7，以对进入第二喷嘴5的液体量进行控制，以使液体在第二喷嘴5内全部雾化，雾化的物料在多段蒸发塔1内气化，使进入加氢预反应器23内的原料均为气态。本实用新型实施例的粗苯加氢系统降低了加氢预反应器23的排液量(加氢预反应器23排出的液体为未参加加氢反应的原料，其主要为粗苯中的重组分，其排出后作为重芳烃产品出售，售价与主要产品苯、甲苯等差价较大)，减少了原料的浪费，提高了原料的利用率，增加了收益。粗苯加氢系统以每年20万吨的加工量为例，加工量每提高1％，就增加2000吨，原料浪费量就很可观。对于超负荷生产的设备来说更为凸显，例如，在110％负荷下，每提高1％的加工量，就增加了2200吨，超了10％的负荷，就多了200吨的收益。采用图1所示的多段蒸发系统的粗苯加氢系统的阀门开度与装置负荷的关系参见表1表1：阀门开度％装置负荷％0803090451005511058115采用图2所示的多段蒸发系统的粗苯加氢系统的阀门开度与装置负荷的关系参见表2：表2：阀门开度％装置负荷％0852590351005011054115也就是，生产负荷在80％以下时不用开启阀门13，在100％负荷时阀门开度可以控制在35％-45％。阀门13可以采用电控阀门，以实现精确控制。所谓装置负荷，是指实际生产中装置在单位时间内的进料量与设计时的装置的单位时间的进料量的百分比，例如，装置设计为20万吨/年的加工量，则每小时的进料量约为23吨/小时(后面单位相同)，以此流量为标准，当进料流量为23时，此时的装置负荷为100％，当进料流量为11.5时，此时的装置负荷为50％。计算公式:装置负荷＝实际流量数/23*100％。本实用新型实施例的有益效果在于：1、减少设备技改(换塔)的费用，降低操作人员的精力消耗；2、多段蒸发塔后续的操作相比以前更稳定，大大降低了液泛和淹塔的现象；3、对于加氢工段大大降低了排液操作的频率，保障了催化剂的安全；4、减少了外排造成的原料浪费，提高了原料加工效率，提升了经济效益。以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。当前第1页1 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技术特征：1.一种多段蒸发系统，包括多段蒸发塔，所述多段蒸发塔包括塔釜和塔身，其特征在于，所述多段蒸发系统还包括：
第一喷嘴，其通过进料管路与所述塔釜连接，用于将来自预蒸发器的原料雾化后送入所述塔釜；
第二喷嘴，其一端通过进液管路与所述塔釜连接，另一端通过出气管路与所述塔身连接；
再沸器，其一端通过釜液循环管路与所述塔釜连接，另一端通过出液管路与所述第一喷嘴连接，用于使所述塔釜内的液体进入再沸器加热后，再经过所述第一喷嘴雾化回到所述塔釜内；
回液管路，其一端与所述进液管路连接，另一端与所述出液管路或釜液循环管路连接，所述回液管路上设有阀门。
2.根据权利要求1所述的多段蒸发系统，其特征在于，所述塔釜内设有受液盘，所述受液盘将所述塔釜分隔为上釜腔和下釜腔；所述进液管路与所述上釜腔连通，用于将所述受液盘上的液体送入所述第二喷嘴；所述进料管路与所述下釜腔连通，且所述进料管路与所述下釜腔的连接处靠近所述受液盘，用于将气相物料送入所述下釜腔。
3.根据权利要求2所述的多段蒸发系统，其特征在于，所述多段蒸发系统还包括进气管路，其一端与所述第二喷嘴连接，其另一端与所述下釜腔的上部连通，用于将所述下釜腔内的气体送入所述第二喷嘴。
4.根据权利要求1所述的多段蒸发系统，其特征在于，所述再沸器为罐状，其轴线与水平线的夹角在0°～90°之间，以使所述再沸器呈倾斜设置。
5.根据权利要求1所述的多段蒸发系统，其特征在于，所述塔釜底部连接有排放管路，所述排放管路上设有排泄阀。
6.一种粗苯加氢系统，包括原料缓冲罐、高速泵、预蒸发器、加氢预反应器、加氢反应器及加氢油分离罐，所述原料缓冲罐、高速泵和预蒸发器依次连接，其特征在于，所述粗苯加氢系统还包括权利要求1至5中任一项所述的多段蒸发系统，所述多段蒸发系统的第一喷嘴通过来料管路与所述预蒸发器连接，所述多段蒸发塔的塔身顶部与所述加氢预反应器的底部连接，用于向所述加氢预反应器内送入气化的原料，所述加氢预反应器的顶部与所述加氢反应器的顶部连接，所述加氢反应器的下部与所述加氢油分离罐连接。
7.根据权利要求6所述的粗苯加氢系统，其特征在于，所述加氢油分离罐的顶部出口通过循环气管路与所述预蒸发器连接。
技术总结本实用新型实施例提供一种多段蒸发系统及具有其的粗苯加氢系统，多段蒸发系统包括具有塔釜和塔身的多段蒸发塔，以及第一喷嘴，其通过进料管路与塔釜连接，以将进料管路内的原料雾化后送入塔釜；第二喷嘴，其一端通过进液管路与塔釜连接，另一端通过出气管路与塔身连接；再沸器，其一端通过釜液循环管路与塔釜连接，另一端通过出液管路与第一喷嘴连接，用于使塔釜内的液体在再沸器加热后，再经第一喷嘴雾化回到塔釜内；回液管路，其一端与进液管路连接，另一端与出液管路或釜液循环管路连接，回液管路上设有阀门。本实用新型通过控制进入第二喷嘴的液体量，以缓解其带液现象，从而减少后续加氢工段外排造成的原料浪费，提高了原料的利用率，增加了收益。
技术研发人员：于洪锋;杨文梁;吴园斌;赵波;李本卫;郭军;李双亮;刘建伟;曹小全;孙志伟;李春林;卢增强;韩斌;陈红岩
受保护的技术使用者：唐山旭阳化工有限公司
技术研发日：2019.10.30
技术公布日：2020.06.09
