一种天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统的制作方法

1.本实用新型属于乙炔化工设备技术领域，特别是涉及一种天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统。


背景技术：

2.目前，国内乙炔制备装置运行过程所产生的碳黑热水是经双曲线凉水塔进行自然冷却后循环利用。因碳黑热水含有高级炔、丁二烯等有臭味的工艺杂质，而双曲线凉水塔、碳黑水收集池均是敞口设备，在碳黑热水收集和冷却过程中，高级炔、丁二烯挥发出来进入空气，造成周围空气的污染。此外，碳黑热水中部分碳黑粉尘也会经由敞口设备漂散沉积到周边，严重影响厂区环境。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统，其包括：热水池、溢流水池、伯努利自冲洗过滤器、碳黑水一级冷却器、碳黑水二级冷却器和碳黑水净化设备；进液管路连通至所述热水池的进液口；所述进液管路与碳黑分离与压缩单元的汇总管连通；所述热水池内的液体通过溢流进入所述溢流水池；所述伯努利自冲洗过滤器通过第一管路与热水池的出液口连通，在所述第一管路上设置热碳黑水泵；所述碳黑水一级冷却器连通所述伯努利自冲洗过滤器的出液口；所述碳黑水二级冷却器连通碳黑水一级冷却器的出液口；碳黑水二级冷却器的出液口连通乙炔裂解与压缩单元的汇总进料主管；所述碳黑水净化设备通过第二管路连通溢流水池，所述第二管路上设置溢流碳黑水输送泵。
5.本实用新型如上所述的天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统，进一步，还包括碳黑浆处理装置，所述碳黑浆处理装置通过第三管路连通至热水池底部的排污口；在第三管路上设置排污泵。
6.本实用新型如上所述的天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统，进一步，所述第三管路还连通溢流水池底部的排污口。
7.本实用新型如上所述的天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统，进一步，所述伯努利自冲洗过滤器为流体不断流全自动过滤器，所述伯努利自冲洗过滤器的进液口和出液口设有压力计。
8.本实用新型如上所述的天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统，进一步，所述溢流水池设置液位计和液位控制系统，用于防止整个热水池在进水量大时造成水池满灌。
9.本实用新型如上所述的天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统，进一步，所述碳黑水一级冷却器、碳黑水二级冷却器均为一壳层多管层列管式换热器。
10.本实用新型的有益效果是：本实用新型上述实施例的天然气制乙炔装置碳黑水封
闭循环冷却系统无需使用敞口的双曲线凉水塔，避免了有害气体经由双曲线凉水塔散逸，避免了由于敞口的双曲线凉水塔造成的高级炔、丁二烯等有臭味的工艺杂质散逸到空气，减小了空气污染。此外，能减少水气蒸发，节约用水，降低能耗。
附图说明
11.通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：
12.图1为一种实施例的天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统示意图。
13.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
14.1、热水池，2、溢流水池，3、进液管路，4、碳黑分离与压缩单元，5、排污泵，6、碳黑浆处理装置，7、热碳黑水泵，8、伯努利自冲洗过滤器，9、碳黑水一级冷却器，10、碳黑水二级冷却器，11、乙炔裂解与压缩单元，12、溢流碳黑水输送泵，13、第二管路，14、碳黑水净化设备。
具体实施方式
15.在下文中，将参照附图描述本实用新型的天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统的实施例。
16.在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
17.本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
18.图1示出本实用新型一种实施例的天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统，其包括：
19.热水池1，进液管路3连通至热水池1的进液口；进液管路3与碳黑分离与压缩单元4的汇总管连通；热碳黑水通过进液管路进入热水池；
20.溢流水池2，热水池1内的液体通过溢流进入溢流水池2；
21.伯努利自冲洗过滤器8，伯努利自冲洗过滤器8通过第一管路与热水池1的出液口连通，在第一管路上设置热碳黑水泵7；
22.碳黑水一级冷却器9，碳黑水一级冷却器9连通伯努利自冲洗过滤器8的出液口；碳黑水二级冷却器10，碳黑水二级冷却器10连通碳黑水一级冷却器9的出液口；碳黑水二级冷却器10的出液口连通乙炔裂解与压缩单元11的汇总进料主管；
23.碳黑水净化设备14，碳黑水净化设备14通过第二管路13连通溢流水池2，第二管路13上设置溢流碳黑水输送泵12。
24.本实用新型上述实施例的天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统无需使用敞口的双曲线凉水塔，避免了有害气体经由双曲线凉水塔散逸，避免了由于敞口的双曲线凉水塔造成的高级炔、丁二烯等有臭味的工艺杂质散逸到空气，减小了空气污染。同时本实
用新型上述实施例中为除去热碳黑水中的碳黑，避免碳黑堵塞冷却器，在冷却器前设置伯努利自冲洗过滤器，除去热碳黑水中95%以上的碳黑颗粒。伯努利自冲洗过滤器工作时，水流从过滤器进口流入，经过滤网后从出口流出，当水流中的杂质颗粒不断地在滤网的内表面堆积，使得过滤器的上下游压差增大，当过滤器上下游（进出口）压差达到预定值时，压差开关便传递信号给控制装置，控制装置启动排污进程，同时打开排污阀，污物从排污阀排走，清洗无需断流。可连续运行，反冲洗时不停止过滤。过滤器反洗时不需另设水源，利用过滤器本身水压进行反洗。除杂后的热碳黑水经两级冷却器进行冷却，冷却器设置的换热器形式为固定列管式，热碳黑水温度为70℃，碳黑水一级冷却器采用32℃循环冷却水进行冷却，热碳黑水冷却到42℃，由于无法直接采用循环冷却水将热碳黑水冷却到38℃，需要采用碳黑水二级冷却器利用12℃冷冻水进行二级冷却至38℃，采用分级冷却的方式保障了热碳黑水的冷却效果，避免冷热介质温度交叉发生逆向传热，导致换热面积加大。
25.上述天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统的实施例还能进行如下进一步改进，还包括碳黑浆处理装置6，碳黑浆处理装置6通过第三管路连通至热水池1底部的排污口；在第三管路上设置排污泵5。此种实施例中，利用排污泵将热水池底部的重碳黑和污泥泵送至碳黑浆处理装置，避免池底沉淀物积存影响系统连续稳定运行。
26.上述天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统的实施例还能进行如下进一步改进，第三管路还连通溢流水池2底部的排污口。此种实施例中，利用排污泵将溢流水池底部的重碳黑和污泥泵送至碳黑浆处理装置，避免池底沉淀物积存影响系统连续稳定运行。
27.上述天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统的实施例还能进行如下进一步改进，所述伯努利自冲洗过滤器8为流体不断流全自动过滤器，所述伯努利自冲洗过滤器的进液口和出液口设有压力计。当进液口和出液口设有压力计压差达到设定值，差压计将联锁控制装置使排污口打开，碳黑将被自动刮出进入排污管，不需要另外引入反冲液，同时也不需要停止过滤进行反冲。
28.上述天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统的实施例还能进行如下进一步改进，所述溢流水池2设置液位计和液位控制系统，用于防止整个热水池在进水量大时造成水池满灌。通过溢流水池2的液位调节回路，当热水池水量发生波动，有热碳黑水溢流至溢流水池，由于碳黑较轻，位于碳黑水上方，则该部分溢流水为含有碳黑浓度较高，通过液位自动联锁，可以防止整个热水池在进水量大时造成水池满灌，同时可以保证系统可以连续运行。
29.上述天然气制乙炔装置碳黑水封闭循环冷却系统的实施例还能进行如下进一步改进，所述碳黑水一级冷却器9、碳黑水二级冷却器10均为一壳层多管层列管式换热器。所述碳黑水一级冷却器、碳黑水二级冷却器为两级冷却，当夏天的时候，室外温度较高，仅采用碳黑水一级冷却器无法将该热碳黑水进行冷却到工艺要求的温度，冬天则可以仅采用碳黑水一级冷却器。另两冷却器均采用一壳层多管层列管式换热器，可以节约设备占地，同时相比板式换热器更抗堵和进行清理。
30.上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。