關於對煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法

2023-08-06 02:07:11

關於對煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法
【專利摘要】本發明目的在於提供一種關於對煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法。該方法主要有荒煤氣直冷與餘熱利用、煤氣間冷與萃取脫酚、剩餘氨水採出三個工序組成。本發明利用煉焦荒煤氣的餘熱製冷循環水，並採用閉式空冷技術，使煤氣初橫管初冷器上段的冷卻負荷降低約55～80％，製冷循環水不需要新鮮蒸汽和燃氣，採出的剩餘氨水含油較少，能萃取回收剩餘氨水中的苯酚，可通過增大焦爐橋管處高壓氨水引射吸力，來提高焦爐無煙裝煤效果，同時不會發生橫管初冷器煤粉堵塞，可延長橫管初冷器清掃周期，減少環境的汙染。總之，本發明，有利於焦化行業節能減排和改善生產環境，會顯著降低焦化生產成本和提高經濟效益。
【專利說明】關於對煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明，是一種涉及煉焦荒煤氣餘熱利用、剩餘氨水採出和初步冷凝冷卻的新方法，屬於節能節水和環保領域，主要適於焦化行業煉焦荒煤氣的初步冷凝冷卻。
【背景技術】
[0002]自90年代初以來，我國焦化企業多採用橫管間冷的方法，並將橫管初冷器分成上下兩段，對煉焦荒煤氣進行初步冷凝冷卻。在初冷器內，兩段冷卻水與煤氣採用錯流方式，換熱冷卻效率較高。同時，為了避免初冷器管間被荒煤氣夾帶的煤粉和萘結晶堵塞，利用上下兩段煤氣冷凝液，分別對初冷器上下兩段管間進行噴灑洗滌。儘管如此，該傳統方法仍然存在諸多不足之處:一是，荒煤氣中大量水蒸氣的潛熱沒有利用，而是在煤氣初冷器上段，被大量循環冷卻水帶出，再通過涼水塔，排放到大氣中，因而造成煤氣初冷水耗很大；二是，在初冷器下段，為將煤氣冷卻到21°C以下，需要消耗大量蒸汽或燃氣製冷，因而造成煤氣初冷能耗很高；三是，荒煤氣夾帶煤粉較多，初冷器堵塞頻繁，不僅影響煤氣初冷效果，還會因頻繁清掃對環境汙染嚴重，特別是為提高無煙裝煤效果，高壓氨水引射吸力較大時，此問題更為突出；四是，煤氣初冷採出的剩餘氨水含焦油較多，造成後續處理系統有關設備堵塞嚴重。本發明，旨在克服煉焦荒煤氣初冷現行工藝方法存在的不足，會使荒煤氣中大量水蒸氣的潛熱得到有效利用，還使煤氣初冷的水耗、能耗顯著降低，可通過加大高壓氨水引射吸力，來提高焦爐無煙裝煤效果，同時還能避免橫管初冷器內發生煤粉堵塞。總之，本發明，對於焦化行業節能減排，提高經濟效益，改善生產環境有著重要意義。

【發明內容】

[0003]本發明目的，在於提供一種對煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新工藝方法。該方法主要有荒煤氣直冷與餘熱利用、煤氣間冷與萃取脫酚、剩餘氨水採出三個工序組成。發明容主要有如下五方面:`
[0004](I)在荒煤氣直冷與餘熱利用工序，以循環氨水為熱載體，通過直冷塔下段一焦油氨水分離單元一溴化鋰製冷單元一直冷塔下段的物流循環，將荒煤氣中水蒸氣和焦油的冷凝熱，由循環氨水傳遞給溴化鋰製冷單元，為製冷循環水提供能量。
[0005](2)通過直冷塔，利用經閉式空冷器冷卻的煤氣冷凝循環液和來自溴化鋰製冷單元溫度較低的循環氨水，把荒煤氣直接冷卻到60~70°C，旨在節約荒煤氣初冷循環冷卻水。
[0006](3)通過直冷塔，利用煤氣冷凝循環液和來自溴化鋰製冷單元的循環氨水，對荒煤氣進行多級洗滌除塵，以便脫除煤氣中的粉塵。
[0007](4)在煤氣間冷與萃取脫酚工序，利用來自氨水焦油分離單元的焦油，對來自剩餘氨水處理系統的酚水進行萃取脫酚。其過程，是將含酚水與適量焦油一道，首先依次經過〈初冷器下段冷凝槽一初冷器下段循環衝洗泵一初冷器下段管間一初冷器下段冷凝槽 > 循環和〈初冷器上段冷凝槽一初冷器上段循環衝洗泵一初冷器上段管間一初冷器上段冷凝槽〉循環，使焦油與酚水充分接觸混合，來萃取回收酚水中的苯酚。
[0008](5)在剩餘氨水採出工序，將荒煤氣初冷產生的剩餘氨水，依次通過剩餘氨水除油器的吸附段和澄清沉降段，以脫除剩餘氨水中的焦油。
[0009]本發明，利用煉焦荒煤氣的餘熱製冷循環水，並採用閉式空冷技術，使煤氣初橫管初冷器上段的冷卻負荷降低約55~80%，製冷循環水不需要新鮮蒸汽和燃氣，採出的剩餘氨水含油較少，能萃取回收剩餘氨水中的苯酚，可通過增大焦爐橋管處高壓氨水引射吸力，來提高焦爐無煙裝煤效果，同時不會發生橫管初冷器煤粉堵塞，可延長橫管初冷器清掃周期，減少環境的汙染。總之，本發明，有利於焦化行業節能減排和改善生產環境，會顯著降低焦化生產成本和提高經濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發明實例I的工藝流程示意圖；
[0011]圖2為本發明實例2的工藝流程示意圖；
[0012]圖3為本發明實例3的工藝流程示意圖:
[0013]圖中所示:
[0014]C-Ol直冷塔，E-Ol煤氣冷凝液閉式空冷器，E-02橫管初冷器，F-Ol荒煤氣順流管道洗滌器，F-02氣液分離器，F-03剩餘氨水除油器，T-Ol初冷器下段冷凝槽，T-02初冷器上段冷凝槽，P-Ol初冷器下段衝洗循環泵，P-02初冷器上段衝洗循環泵，P-03焦爐集氣管噴灑循環氨水泵，P-04荒煤氣餘熱利用循環氨水泵，P-05含水焦油輸送泵，P-06荒煤氣循環洗滌除塵泵，P-07直冷`塔上段煤氣冷凝液循環泵，H-Ol氨水與焦油分離單元，H-02溴化鋰製冷單元。
【具體實施方式】
[0015]下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步說明:
[0016]實施例1
[0017]圖1表示了本發明實施例1所述的煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻過程。該過程主要由氣液分離器F-02、直冷塔C-01、閉式空冷器E-01、橫管初冷器E-02、初冷器下段冷凝槽T-01、初冷器上段冷凝槽T-02、剩餘氨水除油器F-03、氨水與焦油分離單元H-01、溴化鋰製冷單元H-02和有關輸送泵及相關工藝管線組成。
[0018]來自焦爐的約81°C煉焦荒煤氣，先經F-02進行氣液分離，要自下而上通過直冷塔C-Ol，該塔兩段塔，下段裝有兩層填料，上段裝有一層填料。在直冷塔的下段，溫度較高的荒煤氣與來自H-02溴化鋰製冷單元約的溫度較低的循環氨水逆流接觸，荒煤氣由81°C被冷卻到約70°C，同時循環氨水由68°C被加熱到79°C ;被加熱的循環氨水，自流到H-Ol油水分離後，送往H-02溴化鋰製冷單元，為溴化鋰製冷提供能量後，其溫度又降到68°C，再送往直冷塔下段循環。在直冷塔上段，來自直冷塔下段的煤氣與經過E-Ol閉式空冷器冷卻的、通過P-07泵循環的煤氣冷凝液逆流接觸，煤氣由70 V被冷卻到60 V。從直冷塔頂逸出的煤氣，需自上而下通過E-02橫管初冷器進一步冷卻到21°C。橫管初冷器有上下兩段組成，在初冷器上段，利用開式空冷循環水(43°C /31°C )，將煤氣由60°C冷卻到40°C ;在初冷器下段，利用溴化鋰製冷循環水(23°C /16°C )，將煤氣由40°C冷卻到21°C。[0019]另外，來自蒸氨脫酚系統的酚水，與來自H-Ol單元的含水焦油一道，依次經〈T-01冷凝槽一P-Ol衝洗泵一初冷器下段管間一T-Ol冷凝槽 > 循環和〈T-02冷凝槽一P-02衝洗泵一初冷器上段管間一T-02冷凝槽 > 循環，再通過P-02衝洗泵打入直冷塔下段，與直冷循環氨水混合，再自流入H-Ol油水分離單元。如此過程，酚水中的苯酚被焦油萃取。其脫酚水，與荒煤氣冷凝過程產生的剩餘氨水一道，經過F-03進一步脫除焦油，最終送往剩餘氨水蒸氨脫酚單元復蒸。
[0020]與傳統工藝相比，本發明實施例1，橫管初冷器上段冷卻負荷減少約80%，故而煤氣初冷節水顯著；荒煤氣從80°C到70°C的冷凝熱被用於溴化鋰製冷，因此，對於年產200萬焦炭的焦化廠，每年約節蒸汽約38.5萬噸，故而節能效果突出。
[0021]實施例2
[0022]如圖2所示的實施例2，與實施例1的不同之處在於:C_01直冷塔為一段兩層填料塔，沒有閉式空冷循環冷卻段，直冷設備和工藝相對簡單；其它設備和工藝過程與實施例1完全相同。
[0023]與傳統工藝相比，本發明實施例2，橫管初冷器上段冷卻負荷減少約55%，故而煤氣初冷節水較顯著；荒煤氣從80°C到70°C的冷凝熱被用於溴化鋰製冷，以年產200萬焦炭規模計，每年約節蒸汽約38.5萬噸,故而節能效果突出。
[0024]實施例3
[0025]如圖3所示的實施例3，與實施例1的不同之處在於:(I)、C-Ol直冷塔為三段三層填料塔。(2)、對於荒煤氣的洗滌除塵有兩級:第一級，在F-Ol管道洗滌器內，利用來自C-Ol直冷塔下段的洗滌液，對來自焦爐的荒煤氣順流洗滌；第二級，在直冷塔下段，利用從直冷塔中段斷塔盤溢流下來液體和由P-02初冷器上段衝洗循環泵送來的油水混合液，通過P-06循環洗滌除塵泵，對來自F-02氣液分離器的煤氣進行逆流洗滌除塵。(3)對於荒煤氣的預熱利用，是把經過直冷塔中段，被煤氣加熱到約78°C的含有輕焦油的循環氨水，與來自P-03泵的少量循環氨水混合，再通過P-06餘熱利用循環泵，送往溴化鋰製冷單元，為製冷提供能量後，溫度降到約68°C，再依靠P-06泵的餘壓，返送回直冷塔中段，又被煤氣加熱到78°C。其它工藝過程與實施例1完全相同。
[0026]實施例3的應用，節能節水效果與實施例1基本相同，焦油氨水分離單元的負荷約是實施例1的二分之一。
【權利要求】
1.一種關於煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法，其特徵在於:有荒煤氣直冷與餘熱利用、煤氣間冷與萃取脫酚、剩餘氨水三個工序組成，對於荒煤氣的冷凝冷卻先直冷，後間冷。
2.如權利I所述的關於煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法，其特徵在於:直冷與餘熱利用工序有直冷塔、閉式空冷器、循環氨水與焦油分離單元、溴化鋰製冷單元和輸送泵及相關工藝管線組成。
3.如權利2所述的關於煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法，其特徵在於:直冷塔是一段、或上下兩段、或上中下三段塔，各段之間設有液體斷塔盤，塔內裝有兩層、或三層填料。
4.如權利3所述的關於煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法，其特徵在於:直冷塔內的各層填料的最下層為垂直鋼板網填料，其餘各層均為125XDHW型金屬網波紋規整填料。
5.如權利I所述的關於煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法，其特徵在於:煤氣間冷與萃取脫酚工序對於來自剩餘氨水處理系統的酚水，與來自氨水焦油分離單元的適量焦油一道，先依次經過初冷器下段冷凝槽一初冷器下段循環衝洗泵一初冷器下段管間一初冷器下段冷凝槽循環和初冷器上段冷凝槽一初冷器上段循環衝洗泵一初冷器上段管間一初冷器上段冷凝槽循環，再經過直冷塔下段，最終送往氨水焦油分離單元。
6.如權利2所述關於煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法，其特徵在於:對荒煤氣洗滌直冷包括(I)在直冷塔下段，利用來自溴化鋰製冷單元的低溫循環氨水，對荒煤氣逆流洗滌和直接冷卻；(2)在直冷塔上段，利用經閉式空冷器冷卻的煤氣冷凝循環液，對來自直冷塔下段的煤氣逆流洗滌和直接冷卻。
7.如權利2所述的關於煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法，其特徵在於:對荒煤氣的餘熱利用以循環氨水為熱載體，使其在直冷塔下段一油水分離單元一溴化鋰製冷單元一直冷塔下段之間循環，如此循環，使荒煤氣中的水蒸氣及焦油冷凝熱，通過循環氨水，傳給溴化鋰製冷單元，為製冷循環水提供能量。
8.如權利I所述的關於煉 焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法，其特徵在於:剩餘氨水採出工序由剩餘氨水除油器和輸送泵及相關工藝管線組成。
9.如權利7所述的關於煉焦荒煤氣初步冷凝冷卻的新方法，其特徵在於:剩餘氨水除油器有吸附碰撞段和澄清沉降段組成，吸附段內填裝焦油吸附劑，澄清沉降段中部裝有帶孔沉降板，底部安有螺旋除渣器。
【文檔編號】C10K1/12GK103484169SQ201310128369
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】劉洪濤, 張書廷 申請人:北京中億孚佑科技有限公司