一种焦油负压脱水系统
技术领域
本实用新型涉及焦油脱水技术，具体涉及一种焦油负压脱水系统。
背景技术
常见的焦油脱水方法有以下几种：第一种采用加热静置法预脱水，焦油储槽内设有蒸汽加热器，使焦油温度保持在80～90℃，经静置36h以上，可使焦油中的水分脱至2～3％，但含水量不能降至1％以下；第二种利用间歇釜加热脱水，存在能耗高、污染严重等缺点；第三种利用脱水塔常压脱水，焦油与产品之间的相互换热，具有降耗的特点，适用于大规模的焦油加工企业，可使焦油脱水至0.5％以下。
利用脱水塔常压脱水具体流程：原料焦油由泵从焦油储槽输送至焦油预热器，在焦油预热器中与来自脱水塔底的一部分无水焦油换热；预热后的原料焦油与来自脱水塔底的另一部分无水焦油共同进入焦油加热器，加热至190～220℃后进入脱水塔中部，脱水塔底部温度控制在190～220℃左右；原料焦油在脱水塔中脱除水分，水分含量降至0.8％以下的无水焦油输送至焦油预热器或焦油加热器，焦油预热器的无水焦油再输送至无水焦油冷却器冷却到80～90℃，最后输送至无水焦油槽。塔脱水顶部的油气经过轻油冷凝冷却器冷却后进入油水分离器，使水与清油分离，水进入酚水槽，轻油进入轻油回流槽；轻油回流槽中的一部分轻油输送至脱水塔顶部回流，多余的轻油进入轻油槽。脱水塔底部温度在190～220℃左右，会耗费大量的蒸汽，同时使得焦油中的氨盐分解，生成的氯化氢会加大对设备的腐蚀。
发明内容
为了降低焦油脱水操作温度、减小设备腐蚀程度，本实用新型提供一种焦油负压脱水系统。
本实用新型提供的一种焦油负压脱水系统，包括焦油预热器、焦油加热器、脱水塔、轻油冷却器、油水分离器、轻油回流槽、真空缓冲罐和真空机组，焦油预热器的焦油出口与焦油加热器的入口连接，焦油加热器的出口与脱水塔中部的入口连接；脱水塔底部的一个无水焦油出口与焦油预热器的无水焦油入口连接，脱水塔底部的另一个无水焦油出口与焦油加热器的入口连接；脱水塔顶部的出口与轻油冷却器的气相入口连接，轻油冷却器的液体出口与油水分离器的入口连接，油水分离器的轻油出口与轻油回流槽的入口连接，轻油回流槽的出口与脱水塔顶部的入口连接；轻油冷却器的气相出口与真空缓冲罐的气相入口连接，真空缓冲罐的气相出口与真空机组连接，真空缓冲罐的液体出口与轻油回流槽的入口连接。该系统设置了真空缓冲罐和真空机组，真空机组能够抽吸气体，使得真空缓冲罐、轻油冷却器、脱水塔内维持负压状态。焦油在脱水塔内负压环境下脱水时操作温度降低，氨盐更不容易分解。
进一步地，还包括洗油罐和真空冷却器，洗油罐与真空冷却器连接，真空冷却器与真空机组连接，真空机组与洗油罐连接，形成回路。洗油罐内的洗油通过真空冷却器冷却后进入真空机组，经真空机组使用后，再进入洗油罐，形成回路。洗油在真空机组和真空冷却器中循环流动，其中真空冷却器对洗油进行冷却，使得洗油的温度维持在30～50℃。
进一步地，还包括无水焦油冷却器，无水焦油冷却器的入口与焦油预热器的无水焦油出口连接。
进一步地，真空缓冲罐、轻油冷却器的位置均高于油水分离器8～10米。
使用上述焦油负压脱水系统进行脱水的方法，包括以下步骤：
利用真空机组抽吸气体产生负压，使得脱水塔内维持负压状态，脱水塔内的气体压力范围为-30KP～-50KP；
使焦油在焦油预热器中预热至100～120℃之间；
使预热后的焦油在焦油加热器中加热至120～130℃之间；
使加热至120～130℃的焦油在脱水塔中脱水，焦油脱水后成为无水焦油(水分含量小于0.8％)，保持脱水塔底部的温度为120～130℃；
使一部分无水焦油输送至焦油预热器中作为预热焦油的热源；
使另一部分无水焦油输送至焦油加热器，输送至焦油预热器中的无水焦油与输送至焦油加热器中的无水焦油的比例为1:6～1:3。
本实用新型的有益效果：对原常压脱水塔脱水工艺进行改造，在轻油冷却器后增设真空机组抽取不凝气体，将常压蒸馏改为负压蒸馏，脱水塔形成负压状态，使得操作温度降低；不仅减小了热量，节省了蒸汽消耗量；而且降低了氨水的沸点，减小了氨盐对设备的腐蚀程度；同时使脱水效果明显提升。
附图说明
图1为本实用新型的焦油负压脱水系统的示意图。
附图标记解释：1-轻油冷却器，2-脱水塔，3-焦油加热器，4-焦油预热器，5-无水焦油冷却器，6-焦油输送泵，7-无水焦油抽出泵，8-无水焦油循环泵，9-轻油回流泵，10-轻油回流槽，11-油水分离器，12-真空冷却器，13-真空机组，14-洗油罐，15-真空缓冲罐。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实用新型的一种焦油负压脱水系统，包括焦油预热器4、焦油加热器3、脱水塔2、无水焦油冷却器5、轻油冷却器1、油水分离器11、轻油回流槽10、真空缓冲罐15、真空机组13、洗油罐14和真空冷却器12。
其中，焦油预热器4是换热设备，设有焦油入口、焦油出口、无水焦油入口、无水焦油出口，焦油预热器4的焦油入口与焦油输送泵6通过管道连接。原料焦油由焦油输送泵6输送至焦油预热器4内，在焦油预热器4吸收热量而实现预热。
焦油加热器3是加热设备，设有入口和出口，用于加热焦油。焦油加热器3的入口与焦油预热器4的焦油出口通过管道连接，使焦油流入焦油加热器3进行加热。
脱水塔2用于脱除焦油中的水分，中部设有入口，顶部设有入口和出口，底部设有两个无水焦油出口。脱水塔2中部的入口与焦油加热器3的出口通过管道连接，使焦油进入脱水塔2脱水。脱水塔2底部的一个无水焦油出口与焦油加热器3的入口通过管道连接，它们之间的管道上设有无水焦油循环泵8，使一部分无水焦油循环。脱水塔2底部的另一个无水焦油出口与焦油预热器4的无水焦油入口连接，它们之间的管道上设有无水焦油抽出泵7，使一部分无水焦油流入焦油预热器4作为热源。
无水焦油冷却器5用于冷却无水焦油，设有入口和出口。无水焦油冷却器5的入口与焦油预热器4的无水焦油出口通过管道连接，无水焦油冷却器5的出口可以与无水焦油储槽通过管道连接。
轻油冷却器1用于冷却从脱水塔2出来的气体，设有气相入口、气相出口和液相出口。轻油冷却器1的气相入口与脱水塔2顶部的出口通过管道连接，使脱水塔2内的气体流入轻油冷却器1中进行冷却，气体冷却后析出一部分液体(主要成分为轻油和水)。
油水分离器11用于分离轻油和水，设有入口、水出口和轻油出口。油水分离器11的入口与轻油冷却器1的液相出口通过管道连接，使轻油冷却器1中析出的液体流入油水分离器11进行分离。油水分离器11的水出口可以与酚水槽通过管道连接。
轻油回流槽10用于收集轻油，设有入口和出口。轻油回流槽10的入口与油水分离器11的轻油出口通过管道连接。轻油回流槽10的出口与脱水塔2顶部的入口通过管道连接，它们之间的管道上设有轻油回流泵9，使一部分轻油回流至脱水塔2内。
真空缓冲罐15用于气液分离和保持负压稳定，设有气相入口、气相出口和液相出口。真空缓冲罐15的气相入口与轻油冷却器1的气相出口通过管道连接，真空缓冲罐15的液相出口与轻油回流槽10的入口通过管道连接。
真空机组13用于抽吸气体产生负压，设有气相入口、气相出口、液相入口和液相出口。真空机组13的气相入口与真空缓冲罐15的气相出口通过管道连接，真空机组13的气相出口可以与废气处理装置通过管道连接。
洗油罐14用于储存洗油，洗油罐14的出口与真空机组13的液相入口通过管道连接，使洗油可以流入真空机组13。真空冷却器12用于对洗油进行冷却，设有入口和出口。真空冷却器12的入口与真空机组13的液相出口通过管道连接，真空冷却器12的出口与洗油罐14通过管道连接，形成回路。洗油在工作过程中温度会稍稍上升，真空冷却器12可以使洗油的温度维持在30～50℃，从而保障整个洗油循环系统热量稳定。
根据上述的焦油负压脱水系统，可以实现焦油负压脱水，具体步骤如下：
启动真空机组13，真空机组13抽吸气体产生负压，使得真空缓冲罐15、轻油冷却器1、脱水塔2内维持负压状态；
原料焦油经焦油输送泵6直接从原料焦油槽抽输送至焦油预热器4预热，与来自无水焦油抽出泵7的无水焦油换热；
预热后的焦油与无水焦油循环泵8从脱水塔底部抽出的无水焦油共同进入焦油加热器3，加热至120～130℃；
加热后的焦油进入脱水塔2中部，塔底温度控制在120～130℃左右；
脱水塔2顶部油气经过轻油冷凝冷却器1冷却后气相进入真空缓冲罐15，液相进入油水分离器11；脱水至0.8％以下的无水焦油一部分由无水焦油抽出泵7输送并经焦油预热器4、焦油冷却器5冷却到80～90℃，进入无水焦油成品槽；另一部分由无水焦油循环泵8输送至焦油加热器3参与循环；
油水分离器11分离的水自流至酚水槽，分离的轻油满流进入回流槽10；
回流槽10内的一部分经轻油回流泵9送至脱水塔2顶部回流，多余的轻油经过回流槽10满流进入轻油成品槽；
真空缓冲罐15的气相进入真空机组13，真空泵乏气送废气处理装置；
真空机组13采用洗油罐14中的洗油作介质，用真空冷却器12保持循环洗油在30～50℃之间。
由此可知，本实用新型在现有焦油常压脱水系统的基础上增加了真空机组13、真空缓冲罐15、洗油罐14、真空冷却器12，将常压蒸馏改为负压蒸馏，使得操作温度降低，减小了氨盐对设备的腐蚀程度，节省了蒸汽消耗量。
