焦化工藝用塔、器清洗裝置的製作方法
2023-10-08 04:34:34 1
專利名稱：焦化工藝用塔、器清洗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於工業清洗技術和設備領域，具體涉及焦化工藝中使用的填 料塔、板式塔、終冷塔、換熱器等的在線清洗裝置。
背景技術：
焦化的生產工藝流程主要是煤炭在高溫(950-105CTC)的環境中生成焦炭，同時回收在煉焦過程中產生的化學產品。產品焦炭可作為高爐冶煉的燃料，也可用於鋼鐵鑄造、有色金屬冶煉、製造水煤氣用於製造生產合成氨的發生爐煤氣，也可用於製造電石。在煉焦過程中產生的化學產品經過回收、加工可以 提取焦油、氨、萘、粗苯、硫化氫、氫化氰等產品，並獲得純淨焦爐煤氣。焦 化工業中的回收工藝中使用的各種填料塔、板式塔、終冷塔和換熱器等塔、器 設備在使用一段時間後會嚴重結垢，該結垢主要是焦化瀝青、焦油、萘等混合 有機物質。該類結垢將致使塔、器的工作效率降低，煤氣的流通阻力增大，溫 度升高，嚴重時會造成塔、器的堵塞，嚴重影響車間的安全生產。這就需要對 塔、器內的結垢進行及時清理和清洗。目前常用的焦化工藝用塔、器的清洗主要有三種方式， 一是機械物理清洗， 即將塔、器設備打開，填料塔還需將填料扒出，然後用高壓水衝洗或者人工機械清理結垢，該方法工作量大，費時費力，且停工時間長，對環境汙染大；第 二種方式是溶劑清洗，即採用有機溶劑，如柴油、多元醇醚、垸烴溶劑等進行 衝洗，該方法需要停工進行，且洗滌溶劑的成本較高，洗滌液汙染性大。第三 種方式是鹼性溶液化學清洗，採用NaOH， Na2C03，或十二磺酸鈉等強鹼，配 加少量滷代烷、水稀釋加熱清洗，需停工清洗，時間較長，對設備有腐蝕作用， 清洗廢液難以處理，對環境汙染性較大。由於焦化工業的工藝特殊性，上述三 種清洗方式又均需要停工才能進行，這必然會造成重大的停工損失，且對環境 存在不同程度的汙染。實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單，可形成閉路循環，對焦化工藝中 的塔、器設備進行不停機在線清洗的焦化工藝用塔、器的清洗裝置，該裝置有 效利用焦化工藝中的粗苯產物，可實現快速、高效、安全清洗，並不會造成環 境汙染，解決了現有清洗方式和設備進行清洗時需要停工、並對環境造成不同 程度汙染的問題。本實用新型採用的技術方案如下一種焦化工藝用塔、器清洗裝置，包括焦化工藝用塔、器，其特徵在於所 述塔、器的頂部設置粗苯噴灑管，粗苯噴灑管通過輸送管路連接粗苯容器。所述焦化工藝用塔、器為焦化工藝用填料塔、板式塔、終冷塔或/和換熱器。 所述連接粗苯容器的輸送管路上連接設置粗苯輸送泵，靠近噴淋管端的輸 送管路上設置有噴灑動力泵，噴灑動力泵和噴灑管間的輸送管路上設置粗苯冷 卻器。所述焦化工藝用塔、器下端部設置有粗苯回流管路，所屬粗苯回流管的另 一端接入噴灑動力泵入口端的輸送管路上形成循環清洗迴路。所述焦化工藝用塔、器的底部設置有油垢排出管，油垢排出管的另一端連 接放空槽。所述粗苯容器連接粗苯輸送泵後的輸送管路為並聯的複數輸送管路，各輸 送管路上設置有噴灑動力泵和粗苯冷卻器，末端設置噴灑管。焦化粗苯是焦爐煤氣中的苯族烴在洗苯塔內被洗油吸收，含苯洗油在通過 蒸餾後被蒸出的苯族烴經過冷卻後的得到的產物。焦化粗苯主要成分為苯、甲 苯、二甲苯，對塔、器內的油垢有極強的溶解作用，同時粗苯具有較強的揮發 性，清洗後設備內極少有殘留。另外，粗苯極易揮發，為了使粗苯呈液態狀清洗，噴灑粗苯的溫度不宜控制太高，最適宜溫度為25~40°C。通過在輸送管路上加設粗苯冷卻器可以有效地 將粗苯清洗液的溫度控制在該範圍內。在對各塔、器進行清洗時，可直接將粗 苯容器內的粗苯經由粗苯泵送至所需清洗的塔、器頂部進行噴灑清洗，同時輸 送管路上可設置粗苯冷卻器控制粗苯的清洗溫度，使粗苯呈液態。 '為了回收利用和實現粗苯的循環清洗，可以在塔、器的底部設置一回收裝 置，收集清洗後的粗苯洗液、水、含垢廢液。由於粗苯比水輕，溶垢後的粗苯 比重增大，下沉到回收裝置的底部，中間是清洗水層，最上層為粗苯清洗液層，這樣可以對上層的粗苯進行循環利用，而下層的溶垢粗苯可放入另一工序，進 行粗苯的提取。由於粗苯易揮發，揮發出的粗苯在下道工序又可被吸收，因此 溶垢粗苯廢液中的苯類物質在蒸氨工序過程中被蒸出又回到煤氣中被吸收。因 此用粗苯對終冷塔進行不停產清洗既不會對煤氣質量產生影響，又不會對後面 的洗苯工序產生影響。也可以直接在焦化工藝用塔、器的底部直接接出一粗苯回流管，在由粗苯 容器內輸出的噴灑粗苯到一定的用量時，利用該粗苯回流管進行粗苯的循環清 洗利用，實現在線不停工循環清洗。採用其它溶劑清洗時如果不停工，則部分溶劑會被煤氣夾帶出終冷塔，進 行下道工序會同循環洗油中的不飽和化合物發生聚合反應。使洗油平均分子量 增加、粘度增大、吸收粗苯能力下降。同時被煤氣夾帶的溶劑的量越多則清洗 成本也就越大，洗油質量損失就越大。如果該溶劑屬於不易揮發則清洗的廢液 很難處理的物質，則最終會造成焦化廢水處理工段出水超標，甚至會影響到處 理廢水的生物細菌的活性。該裝置在進行清洗作業時，因粗苯極易溶解結垢，如果粗苯的流量大，溶 垢速度快，而溶垢粗苯廢液的比重小，該廢液與水分層不明顯在放空時易造成 粗苯損失，所以應通過粗苯泵和噴灑動力泵控制噴灑粗苯的流量不宜太快。再 者粗苯為易燃、易爆品，清洗工藝中輸送粗苯時應採用防爆設備，最好採用屏 蔽泵°本實用新型的有益效果在於，該焦化工藝用塔、器的清洗裝置結構簡單， 可構成在線不停產清洗循環，無停工損失，清洗液採用焦化粗苯工段自產焦化 粗苯，並可實現清洗過程的閉路循環和粗苯的回收，粗苯用量少，成本低，無 汙染。整個清洗裝置操作簡便、效果明顯，時間短，能對塔、器進行清洗的同 時也對相關管路進行清洗。
以下結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的闡述。圖1是本實用新型具體實施方式
的終冷塔清洗結構圖；圖2是本實用新型具體實施方式
中終冷塔隨清洗時間的阻力變化曲線圖；圖3是本實用新型具體實施方式
中終冷塔隨清洗時間的煤氣溫度變化曲線圖。
具體實施方式
如圖1，該焦化工藝用塔、器清洗裝置，主要由帶清洗的終冷塔、粗苯容器l、粗苯泵2、輸送管路3、噴灑動力泵5和5'、粗苯冷卻器6和6'、噴灑 管8和8'組成。該待清洗的終冷塔是兩段獨立的塔體結構，其上段塔體7'和 下端塔體7獨立運行，粗苯容器1的前端設置粗苯泵2，粗苯泵2通過輸送管路 4與噴灑管連通，粗苯泵的前端連接有兩條並聯的輸送管路，兩輸送管路上分別 設置噴灑動力泵5和5'、粗苯冷卻器6和6'和噴灑管8和8'，噴灑管8' 位於上段塔體7'的頂部，噴灑管8位於下段塔體7的頂部。上段塔體7'和下段塔體7的下端部分別設置粗苯回流管4'和4，粗苯回 流管4'的另一端接入噴灑動力泵5'的入口端，構成粗苯噴灑清洗液的循環利 用，粗苯回流管4的另一端接入噴灑動力泵5的入口端，也構成粗苯噴灑清洗 液的循環利用，由於下段塔體7的結垢較多，在下段塔體7的底部設置有廢液 回收槽9，用於回收溶垢量較大的位於最低層的粗苯清洗廢液。當然也可以將粗 苯回流管4的入口端接入到廢液回收槽9的上端液層，利用回收槽內可循環利 用粗苯位於廢液的最上層進行可利用粗苯的回流循環使用。該輸送管路採用C25無縫鋼管，粗苯泵2和噴灑動力泵5和5'均採用屏 蔽泵。先使粗苯產品容器l內的粗苯留存2/3，做清洗備用。調整終冷塔下段塔 體7的液位〈1000mm，比循環液出塔口高200 300mm。通知主控室做好監控， 接通知後，開啟粗苯泵2和噴灑動力泵5和5，向終冷塔下段塔體7和上段塔體 7'循環液加粗苯，加送粗苯流量3m7h。清洗過程中，通過控制粗苯冷卻器6、 6'的低溫水和循環水量來控制粗苯溫度，即上段塔體7'的噴灑粗苯液溫度<3crc，下段塔體7的粗苯噴灑液溫度〈4crc。邊清洗邊注意觀察塔內阻力變化及排出液變化。當排出液中無垢時，禁止外排以減少粗苯損失，當阻力有下降 時可暫停加粗苯，而增加噴灑循環量。當塔阻力恢復正常，且外排液中含垢較 低時，停止清洗，恢復終冷塔正常操作。清洗過程中產生的溶垢粗苯，要及時 外排至回收槽9，防止跑冒。清洗過程中，適當增加洗苯塔液氣比，提高脫苯塔 頂溫度，減少粗苯揮發損失。由圖3，圖4可以看出，該終冷塔清洗時間短，僅用5天，操作簡單，崗位 工獨立完成，終冷塔阻力下降至1250Pa，減少了 1750Pa的阻力，煤氣溫度由 32"C降至26X:，換熱器換熱效果有了明顯提高。
權利要求1.一種焦化工藝用塔、器清洗裝置，包括焦化工藝用塔、器，其特徵在於所述塔、器的頂部設置粗苯噴灑管，粗苯噴灑管通過輸送管路連接粗苯容器。
2. 根據權利要求1所述的焦化工藝用塔、器清洗裝置，其特徵在於所述焦 化工藝用塔、器為焦化工藝用填料塔、板式塔、終冷塔或/和換熱器。
3. 根據權利要求1所述的焦化工藝用塔、器清洗裝置，其特徵在於所述連 接粗苯容器的輸送管路上連接設置粗苯輸送泵，靠近噴淋管端的輸送管路上設 置有噴灑動力泵，噴灑動力泵和噴灑管間的輸送管路上設置粗苯冷卻器。
4. 根據權利要求1所述的焦化工藝用塔、器清洗裝置，其特徵在於所述焦 化工藝用塔、器下端部設置有粗苯回流管路，所屬粗苯回流管的另一端接入噴 灑動力泵入口端的輸送管路上形成循環清洗迴路。
5. 根據權利要求1所述的焦化工藝用塔、器清洗裝置，其特徵在於所述焦 化工藝用塔、器的底部設置有油垢排出管，油垢排出管的另一端連接放空槽。
6. 根據權利要求1所述的焦化工藝用塔、器清洗裝置，其特徵在於所述粗 苯容器連接粗苯輸送泵後的輸送管路為並聯的複數輸送管路，各輸送管路上設 置有噴灑動力泵和粗苯冷卻器，末端設置噴灑管。
專利摘要一種焦化工藝用塔、器清洗裝置，包括焦化工藝用塔、器，其特徵在於所述塔、器的頂部設置粗苯噴灑管，粗苯噴灑管通過輸送管路連接粗苯容器。該焦化工藝用塔、器的清洗裝置結構簡單，可構成在線不停產清洗循環，無停工損失，清洗液採用焦化粗苯工段自產焦化粗苯，並可實現清洗過程的閉路循環和粗苯的回收，粗苯用量少，成本低，無汙染。整個清洗裝置操作簡便、效果明顯，時間短，能對塔、器進行清洗的同時也對相關管路進行清洗。
文檔編號C10B43/02GK201106034SQ20072017823
公開日2008年8月27日 申請日期2007年9月28日 優先權日2007年9月28日
發明者王瑞忠, 趙海亮, 錢如剛, 韓黨鋒 申請人:江蘇沙鋼集團有限公司