一種煤氣淨化冷卻工藝和系統的製作方法

2023-04-26 23:31:01 1

專利名稱：一種煤氣淨化冷卻工藝和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種煤氣淨化方法，尤其是一種煤氣淨化冷卻工藝和系統。
背景技術：
煤氣淨化工藝是焦化企業中重要的生產環節，負責對焦爐煤氣中的雜質進行脫除，同時對高附加值的雜質進行回收。由於焦爐炭化室溫度很高，從焦爐出來的煤氣溫度高達800°C以上，不但在工藝原理上難以回收，對設備也會造成嚴重損壞，因此焦爐煤氣在淨化之前必須先被冷卻至20°C左右的常溫。傳統的工藝中，800°C左右的焦爐煤氣首先在焦爐集氣管中被大量的循環氨水冷卻至80°C左右，然後進入氣液分離器將液態的氨水與焦油分離，氣液分離後的煤氣再進入初冷器用冷卻水進一步冷卻至20°C，然後進入下一工序。可見初冷器的運行狀況直接關係到煤氣淨化工藝的生產順行與否，目前行業內普遍採用的初冷器是橫管間接冷卻式，即冷卻水走管內，煤氣走管間，進行間接換熱。由於煤氣中仍然含有大量焦油霧滴以及萘等雜質，冷卻過程中會附著在冷卻管外壁上，不但堵塞了管程，增大了初冷器阻力，同時也大大降低了煤氣與冷卻水的傳熱係數，嚴重影響了煤氣的冷卻效果，因此初冷器上同時設置了噴灑系統，用焦油與煤氣冷凝水的混合液連續進行噴灑，來衝洗附著於管壁上的雜質。目前該套初冷工藝主要存在以下缺點1、由於從焦爐來的煤氣中含有大量焦粉以及浙青渣等固體雜質，在氣液分離器中沒有得到有效分離而進入初冷器中，從而堵塞初冷器，由於焦粉等物質不溶於噴灑液，因此很難通過常規的噴灑方式去除；2、由於初期設計原因，上段噴灑管道大多與冷凝液外排管道在同一主管道上，且外排管道管徑較大，這就導致了大量冷凝液被外排到機械化氨水澄清槽中，導致上段噴灑量大大降低，初冷器上段長期得不到有效噴灑。發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種可有效去除焦粉等物質的煤氣淨化冷卻工藝；本發明還提供了一種煤氣淨化冷卻系統。
為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是所述的焦爐煤氣先在焦爐集氣管中冷卻，然後進入氣液分離器將氨水與焦油分離，再進入初冷器進一步冷卻，所述初冷器的外排液引至氣液分離器前對焦爐煤氣進行噴灑。
本發明所述初冷器內煤氣採用兩段進行，採用焦油與煤氣冷凝水的混合液對初冷器進行噴灑；所述上段噴灑液和冷凝液均採用單獨的排放管道進行排放。
本發明系統由焦爐集氣管、氣液分離器和初冷器構成，所述焦爐集氣管和氣液分離器之間設有噴淋器，所述初冷器的外排液口通過管路連通噴淋器。
本發明系統所述初冷器採用兩段式，初冷器配套設置有噴灑系統；所述位於初冷器上段的噴灑系統設有單獨的排放管道。
採用上述技術方案所產生的有益效果在於本發明方法和系統針對初冷器容易被焦粉等雜質堵塞以及噴灑量較低的問題進行了改進，在氣液 分離器前增加煤氣噴灑環節，合理利用外排冷凝液將不溶於噴灑液的焦粉等物質從煤氣中洗出，減少進入初冷器之前的煤氣中的焦粉等固態雜質，從而有效地緩解初冷器的堵塞。
本發明將外排液與噴灑系統分離，大大增加了初冷器冷卻系統的上段噴灑量，從而有效保障了初冷器的使用效果。以煤氣量為每小時12萬m3為例，本發明實施後初冷器阻力將保持在1500Pa以下，上段噴灑量保持在120mVh及以上。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
圖1是本發明的系統結構示意圖。
具體實施方式
圖1所示，本煤氣淨化冷卻系統由焦爐集氣管、氣液分離器2和初冷器3構成，所述焦爐集氣管和氣液分離器2之間設有噴淋器1，所述初冷器3的外排液口通過管路連通噴淋器I。所述初冷器3採用兩段式，初冷器3配套設置有噴灑系統；所述位於初冷器3上段的噴灑系統設有獨立的排放管道；初冷器3的外排的冷凝液通過管路進入上段冷凝液槽 4後經管路進入噴淋器I進行噴淋。
本煤氣淨化冷卻工藝採用下述步驟800°C左右的焦爐煤氣首先在焦爐集氣管中被大量的循環氨水冷卻至80°C左右，然後進入噴淋器I內，由來自初冷器3的外排液進行噴淋，從而將焦爐煤氣中的焦粉等物質有效地去除；然後焦爐煤氣進入氣液分離器2，將液態的氨水與焦油分離並排放到機械化氨水澄清池；氣液分離後的煤氣再進入初冷器3用冷卻水進一步冷卻至20°C，然後進入下一工序。在初冷器3冷卻過程中，冷卻水在初冷器3內對煤氣降溫後從單獨的外排管道排放到機械化氨水澄清池；初冷器3在初步冷卻過程中需要噴灑系統利用焦油與煤氣冷凝水的混合液連續進行噴灑，以衝洗附著於管壁上的雜質；衝洗管道後的衝洗液採用單獨的管道排放到機械化氨水澄清池。
河北某焦化廠在傳統工藝的基礎上，按照本煤氣淨化冷卻系統進行改進，並按本煤氣淨化冷卻工藝對煤氣進行淨化。經試用，當煤氣量為10萬m3/h時，初冷器阻力保持在 1250Pa以下，上段噴灑量保持在120m3/h以上；當煤氣量為12萬m3/h時，初冷器阻力保持在1500Pa以下，上段噴灑量保持在120m3/h以上。改進前後運行效果對比初冷器倒用頻率由I 2天/次延長至I 2周/次；上 段噴灑液量由不足30立方米/h增加至120立方米/h ;初冷器阻力由1800Pa以上降低到1500Pa以下
權利要求
1.一種煤氣淨化冷卻工藝，所述的焦爐煤氣先在焦爐集氣管中冷卻，然後進入氣液分離器將氨水與焦油分離，再進入初冷器進一步冷卻，其特徵在於所述初冷器的外排液引至氣液分離器前對焦爐煤氣進行噴灑。
2.根據權利要求1所述的一種煤氣淨化冷卻工藝，其特徵在於所述初冷器內煤氣米用兩段進行，採用焦油與煤氣冷凝水的混合液對初冷器進行噴灑；所述上段噴灑液和冷凝液均採用單獨的排放管道進行排放。
3.一種煤氣淨化冷卻系統，其由焦爐集氣管、氣液分離器和初冷器構成，其特徵在於 所述焦爐集氣管和氣液分離器之間設有噴淋器，所述初冷器的外排液口通過管路連通噴淋器。
4.根據權利要求3所述的一種煤氣淨化冷卻系統，其特徵在於所述初冷器採用兩段式，初冷器配套設置有噴灑系統；所述位於初冷器上段的噴灑系統設有單獨的排放管道。
全文摘要
本發明公開了一種煤氣淨化冷卻工藝和系統，所述的焦爐煤氣先在焦爐集氣管中冷卻，然後進入氣液分離器將氨水與焦油分離，再進入初冷器進一步冷卻，所述初冷器的外排液引至氣液分離器前對焦爐煤氣進行噴灑。本方法針對初冷器容易被焦粉等雜質堵塞以及噴灑量較低的問題進行了改進，在氣液分離器前增加煤氣噴灑環節，合理利用外排冷凝液將不溶於噴灑液的焦粉等物質從煤氣中洗出，減少進入初冷器之前的煤氣中的焦粉等固態雜質，從而有效地緩解初冷器的堵塞。
文檔編號C10K1/04GK103031159SQ20131000421
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月7日 優先權日2013年1月7日
發明者張建敏, 李國忠, 谷志強, 明成利, 劉偉, 李海雲, 閃俊傑, 趙愛華 申請人:唐山中潤煤化工有限公司