一種焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法
2023-10-17 12:18:44 1
一種焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法
【專利摘要】本發明公開了一種焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法屬於焦爐煤氣淨化及化學產品回收【技術領域】，該工藝方法特徵是：煤氣淨化基本工藝流程為：荒煤氣→氣液分離→冷卻→洗苯→電捕焦油→脫硫→煤氣鼓風機→硫銨→淨煤氣，即將洗苯設置在冷卻之後，電捕焦油設置在洗苯和脫硫之間，將煤氣鼓風機設置在脫硫之後，硫銨之前。本發明將傳統工藝流程重新組合優化以後，縮減了工藝流程，降低了淨化系統阻力，節約了投資和運行成本，節約能源，本工藝將洗苯和電捕焦油設置在脫硫工序的前面，儘可能降低煤氣中焦油（含洗油）、萘的含量，確保脫硫過程能夠順利進行，冷卻、洗苯，脫硫等工序均處於負壓狀態，減少了大氣類汙染物的排放，有利於保護環境。
【專利說明】一種焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於焦爐煤氣淨化及化學產品回收【技術領域】，特別是通過煤氣淨化裝置，回收煤氣中的苯、萘、焦油、硫、氨等化學產品，生產供用戶使用的淨煤氣的工藝方法。
【背景技術】
[0002]傳統焦爐煤氣淨化的工藝流程為:荒煤氣一氣液分離一初冷一煤氣輸送一電捕焦油器一預冷一脫硫一預熱一硫銨一終冷一洗苯一淨煤氣。
[0003]傳統工藝的焦爐煤氣，在集氣管及橋管中用大量循環氨水噴灑，使煤氣冷卻到80~90°C，荒煤氣和噴灑氨水冷凝焦油等沿煤氣主管道首先進入氣液分離器，使煤氣和焦油、氨水、焦油渣等再次分離，然後再通過橫管初冷器冷卻至25~35°C，冷凝下來的氨水部分循環，剩餘氨水送至蒸氨工段；煤氣經過電捕焦油器脫除焦油霧，再通過風機輸送至煤氣脫硫預冷工段，煤氣經過風機溫度會上升至50~80°C。煤氣經過預冷至32~40°C進入脫硫工段，脫硫後的煤氣和蒸氨過來的氨氣又被預熱至50~60°C再送入硫銨工段生產硫酸銨，最後煤氣進入中冷工段冷卻至25~27°C，終冷後的煤氣進入洗苯工段，用洗油吸收煤氣中的苯族烴，洗苯後的淨煤氣輸送給用戶。
[0004]傳統焦爐煤氣淨化工藝煤氣經過初冷後，由於鼓風機對煤氣的壓縮升溫作用，導致煤氣經過脫硫工序時先要經過耗能的降溫和升溫在脫硫過程中，煤氣又需要冷卻至合適溫度，到達硫銨工段，煤氣通過人工換熱預熱至硫銨工段需要的工藝溫度，最後為滿足煤氣脫苯的要求，煤氣又被人工冷卻至所需要的溫度。煤氣溫度在升降的過程中，需要消耗能量為代價，因此浪費了大量能量。
[0005]傳統焦爐煤氣淨化工藝採用氨為鹼源的溼式催化氧化的方法來脫除焦爐煤氣中的硫，儘管在脫硫之前設置了初冷、電捕焦油器、預冷等工序，但是由於效果不理想，導致脫硫再生液中含有焦油、萘之類的雜質，這些雜質不但會影響生產出來硫磺的質量，還會引起再生塔起虛泡，影響脫硫生產的正常進行，造成脫硫效率低下。
[0006]傳統焦爐煤氣淨化工藝多採用劣質載能體——蒸汽，蒸汽作為加熱介質為蒸氨工段和脫苯工段提供熱量，不但浪費了大量的熱量，同時，蒸汽直接和物料接觸，造成冷凝的蒸汽變成廢水，導致焦化廢水排放量增加。
[0007]傳統焦爐煤氣淨化工藝所有淨化工藝操作條件均處於正壓環境下，煤氣管道和貯槽會向空氣中擴散各種有毒有害物質，造成大氣汙染。
[0008]針對傳統工藝流程存在的這些問題，一些企業對傳統工藝進行了改進如中國專利ZL2004100215739公開了《一種對來自煤乾餾制氣爐的粗煤氣的淨化方法》該方法將電捕焦油工序、洗苯工序、脫硫工序依次設置在初冷之後，這樣雖然能夠有效的降低工序能耗，但是帶來的一個問題是，洗苯後的煤氣裡面會夾帶洗苯工段的洗油，洗油進入脫硫工序以後會影響脫硫操作的正常進行，大大降低脫硫的效率。
【發明內容】
[0009]本發明的目的是提供一種焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法。
[0010]本發明的技術方案為，一種焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法，其特徵是:煤氣淨化的基本工藝流程為:荒煤氣一氣液分離一冷卻一洗苯一電捕焦油一脫硫一煤氣鼓風機一硫銨一淨煤氣，即將洗苯工序設置在冷卻之後，電捕焦油工序設置在洗苯和脫硫工序之間，將煤氣鼓風機設置在脫硫工序之後，硫銨工序飽和器之前，包括氣液分離和冷卻的冷凝過程中產生的剩餘氨水進入煙道氣負壓蒸氨工序將氨蒸出來，蒸出的氨氣或氨水送入硫銨工序生產硫酸銨或作為脫硫工序的鹼源，洗苯過程中產生的富油送到負壓脫苯工序回收苯族烴，脫苯剩餘的貧油返回洗苯工序。
[0011 ] 所述的冷卻工序，來自焦爐~82°C的荒煤氣與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液分離器，氣液分離後荒煤氣由上部出來，進入橫管初冷器，分兩段冷卻；上段用30~35°C循環水，下段用14~18°C低溫水將煤氣冷卻至20~24°C，脫除焦爐煤氣中的水蒸汽、萘、焦油等物質，為了保證初冷器冷卻效果，在上、下段連續噴灑焦油、氨水混合液，在其頂部用熱氨水不定期衝洗，以清除管壁上的焦油、萘等雜質。
[0012]所述的洗苯工序從冷卻工序過來的煤氣，直接進入洗苯塔底部，由粗苯蒸餾工段送來的貧油從洗苯塔的頂部噴灑，與煤氣逆向接觸吸收煤氣中的苯，塔底富油經富油泵送至粗苯蒸餾工段脫苯後循環使用，來自洗苯的富油首先與脫苯塔底部的熱貧油換熱，溫度升高至150~160°C，然後再經過脫苯塔管式爐對流段加熱，進料溫度升至185~190°C後進入脫苯塔。脫苯塔頂溫度和壓力控制在50~60°C、30~35kPa，塔頂得到輕苯經過冷凝、油水分離後，一部分通過泵送至塔頂回流，一部分送入輕苯儲槽；在精餾段根據不同採出位置依次採出重苯和萘油側線，經過冷卻送相應的重苯和萘油儲罐。
[0013]所述的脫硫工段，經電捕焦油器脫除焦油的煤氣進入脫硫塔，煤氣自下而上與貧液逆流接觸，煤氣中的h2s、hcn等酸性氣體被吸收，吸收了酸性氣體的富液進入再生塔底部再生，富液與再生塔底鼓入的空氣接觸發生氧化還原反應，生成單質硫以泡沫的形式溢出，收集硫泡沫進一步處理可以得到硫磺。
[0014]所述的硫銨工段，焦爐煤氣淨化過程產生的剩餘氨水，採用焦爐煙道氣餘熱在負壓條件下蒸氨，蒸氨後的氨汽進入硫`銨工段的硫銨飽和器，脫硫工序後的煤氣經煤氣預熱器和蒸氨過來的氨汽進入飽和器，煤氣在飽和器的前室分兩股入環形室經循環母液噴灑，其中的氨被母液中的硫酸吸收，然後煤氣合併成一股進入後室經母液噴淋進飽和器內旋風式除酸器，以便分離煤氣所夾帶的酸霧，再經捕霧器捕集下煤氣中的微量酸霧，淨煤氣送至用戶或者進一步深度淨化。
[0015]本發明的有益效果是
[0016]1.將傳統工藝流程中重新組合優化以後，省去了傳統工藝流程中的終冷工序、脫硫預冷工序、硫銨預熱工序，縮減了工藝流程和佔地面積，降低了淨化系統阻力，節約了投資成本和運行成本，節約能源，有利於環境保護。
[0017]2.對於溼式氧化法脫除焦爐煤氣中的硫，將脫苯工藝和電捕焦油工序設置在脫硫工序的前面，儘可能降低煤氣中焦油(含洗油)、萘的含量，確保脫硫過程能夠順利進行，調整電捕焦油器的位置後，經過以氨為鹼源的溼式氧化法脫硫後的煤氣硫化氫含量可以降到20mg/m3,同時，生產出來的硫磺雜質含量少。
[0018]3.應用煙道氣負壓蒸氨技術和負壓脫苯技術，減少了蒸汽的使用，減少了工藝廢水的排放，另外，負壓煙道氣負壓蒸氨技術利用了焦爐煙道廢氣的餘熱，降低了煤氣淨化過程中能量的消耗。
[0019]本發明採用的工藝是鼓風機在硫銨前的半負壓流程，洗苯，脫硫等工序均處於負壓狀態下，減少了大氣類汙染物的排放，有利於環境保護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的工藝流程示意圖，
[0021]圖中，1.荒煤氣，2.煙道氣，3.淨煤氣出口，4.焦油出口，5.氣液分離設備，6.初冷器，7.洗苯，8.電捕焦油器，9.硫磺出料口，10.脫硫塔，11.苯類出料口，12.負壓脫苯，13.煙道氣負壓蒸氨設備，14.廢氣出口，15.硫銨飽和器，16.硫銨，17.鼓風機，18.剩餘氨水流向，19.氨氣流向，20富油流向，21.貧油流向。
【具體實施方式】
[0022]本發明的【具體實施方式】是，如圖所示:
[0023]實施例1，一種焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法，其特徵是:煤氣淨化的基本工藝流程為:荒煤氣一氣液分離一冷卻一洗苯一電捕焦油一脫硫一煤氣鼓風機一硫銨—淨煤氣，即將洗苯工序設置在冷卻之後，電捕焦油工序設置在洗苯和脫硫工序之間，將煤氣鼓風機設置在脫硫工序之後，硫銨工序飽和器之前，包括氣液分離和冷卻的冷凝過程中產生的剩餘氨水進入煙道氣負壓蒸氨工序將氨蒸出來，蒸出的氨氣或氨水送入硫銨工序生產硫酸銨或作為脫硫工序的鹼源，洗苯過程中產生的富油送到負壓脫苯工序回收苯族烴，脫苯剩餘的貧油返回洗苯工序。
[0024]所述的冷卻工序，來·自焦爐~82°C的荒煤氣與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液分離器，氣液分離後荒煤氣由上部出來，進入橫管初冷器，分兩段冷卻；上段用30~35°C循環水，下段用14_18°C低溫水將煤氣冷卻至20~24°C，脫除焦爐煤氣中的水蒸汽、萘、焦油等物質，為了保證初冷器冷卻效果，在上、下段連續噴灑焦油、氨水混合液，在其頂部用熱氨水不定期衝洗，以清除管壁上的焦油、萘等雜質。
[0025]所述的洗苯工序從冷卻工序過來的煤氣，直接進入洗苯塔底部，由粗苯蒸餾工段送來的貧油從洗苯塔的頂部噴灑，與煤氣逆向接觸吸收煤氣中的苯，塔底富油經富油泵送至粗苯蒸餾工段脫苯後循環使用，來自洗苯的富油首先與脫苯塔底部的熱貧油換熱，溫度升高至150~160°C，然後再經過脫苯塔管式爐對流段加熱，進料溫度升至185~190°C後進入脫苯塔。脫苯塔頂溫度和壓力控制在50~60°C、30~35kPa，塔頂得到輕苯經過冷凝、油水分離後，一部分通過泵送至塔頂回流，一部分送入輕苯儲槽；在精餾段根據不同採出位置依次採出重苯和萘油側線，經過冷卻送相應的重苯和萘油儲罐。
[0026]所述的脫硫工段，經電捕焦油器脫除焦油的煤氣進入脫硫塔，煤氣自下而上與貧液逆流接觸，煤氣中的h2s、hcn等酸性氣體被吸收，吸收了酸性氣體的富液進入再生塔底部再生，富液與再生塔底鼓入的空氣接觸發生氧化還原反應，生成單質硫以泡沫的形式溢出，收集硫泡沫進一步處理可以得到硫磺。
[0027]所述的硫銨工段，焦爐煤氣淨化過程產生的剩餘氨水，採用焦爐煙道氣餘熱在負壓條件下蒸氨，蒸氨後的氨汽進入硫銨工段的硫銨飽和器，脫氨工序脫硫後的煤氣經煤氣預熱器和蒸氨過來的氨汽進入飽和器，煤氣在飽和器的前室分兩股入環形室經循環母液噴灑，其中的氨被母液中的硫酸吸收，然後煤氣合併成一股進入後室經母液噴淋進飽和器內旋風式除酸器，以便分離煤氣所夾帶的酸霧，再經捕霧器捕集下煤氣中的微量酸霧，淨煤氣送至用戶或者進一步深度淨化。
【權利要求】
1.一種焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法，其特徵是:煤氣淨化的基本工藝流程為:荒煤氣一氣液分離一冷卻一洗苯一電捕焦油一脫硫一煤氣鼓風機一硫銨一淨煤氣，即將洗苯工序設置在冷卻之後，電捕焦油工序設置在洗苯和脫硫工序之間，將煤氣鼓風機設置在脫硫工序之後，硫銨工序飽和器之前，包括氣液分離和冷卻的冷凝過程中產生的剩餘氨水進入煙道氣負壓蒸氨工序將氨蒸出來，蒸出的氨氣或氨水送入硫銨工序生產硫酸銨或作為脫硫工序的鹼源，洗苯過程中產生的富油送到負壓脫苯工序回收苯族烴，脫苯剩餘的貧油返回洗苯工序。
2.根據權利要求1所述的焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法，其特徵是:所述的冷卻工序，來自焦爐~82°C的荒煤氣與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液分離器，氣液分離後荒煤氣由上部出來，進入橫管初冷器，分兩段冷卻；上段用30~35°C循環水，下段用14~18°C低溫水將煤氣冷卻至20~24°C，脫除焦爐煤氣中的水蒸汽、萘、焦油等物質，為了保證初冷器冷卻效果，在上、下段連續噴灑焦油、氨水混合液，在其頂部用熱氨水不定期衝洗，以清除管壁上的焦油、萘等雜質。
3.根據權利要求1所述的焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法，其特徵是:所述的洗苯工序從冷卻工序過來的煤氣，直接進入洗苯塔底部，由粗苯蒸餾工段送來的貧油從洗苯塔的頂部噴灑，與煤氣逆向接觸吸收煤氣中的苯，塔底富油經富油泵送至粗苯蒸餾工段脫苯後循環使用，來自洗苯的富油首先與脫苯塔底部的熱貧油換熱，溫度升高至150~160°C，然後再經過脫苯塔管式爐對流段加熱，進料溫度升至185~190°C後進入脫苯塔。脫苯塔頂溫度和壓力控制在5 0~60°C、30~35kPa，塔頂得到輕苯經過冷凝、油水分離後，一部分通過泵送至塔頂回流，一部分送入輕苯儲槽；在精餾段根據不同採出位置依次採出重苯和萘油側線，經過冷卻送相應的重苯和萘油儲罐。
4.根據權利要求1所述的焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法，其特徵是:所述的脫硫工段，經電捕焦油器脫除焦油的煤氣進入脫硫塔，煤氣自下而上與貧液逆流接觸，煤氣中的H2S、HCN等酸性氣體被吸收，吸收了酸性氣體的富液進入再生塔底部再生，富液與再生塔底鼓入的空氣接觸發生氧化還原反應，生成單質硫以泡沫的形式溢出，收集硫泡沫進一步處理可以得到硫磺。
5.根據權利要求1所述的焦爐煤氣淨化及化學產品回收的工藝方法，其特徵是:所述的硫銨工段，焦爐煤氣淨化過程產生的剩餘氨水，採用焦爐煙道氣餘熱在負壓條件下蒸氨，蒸氨後的氨汽進入硫銨工段的硫銨飽和器，脫硫工序後的煤氣經煤氣預熱器和蒸氨過來的氨汽進入飽和器，煤氣在飽和器的前室分兩股入環形室經循環母液噴灑，其中的氨被母液中的硫酸吸收，然後煤氣合併成一股進入後室經母液噴淋進飽和器內旋風式除酸器，以便分離煤氣所夾帶的酸霧，再經捕霧器捕集下煤氣中的微量酸霧，淨煤氣送至用戶或者進一步深度淨化。
【文檔編號】C07C15/24GK103589462SQ201310594239
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】王光華, 溫燕明, 梁玉河, 王晴東, 湯志剛, 王登富, 何選明, 姜愛國, 李文兵 申請人:王光華, 王登富