CN103351885B - 一种焦化焦油保温系统及其保温工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种保温系统，具体来讲是一种焦化焦油保温系统，还涉及该保温系统的保温工艺；该系统包括蒸氨塔、焦油贮槽、氨水换热器和蒸氨废水冷却器，焦油贮槽的外底部设置有一个焦油贮槽夹套；蒸氨塔通过第一废水管连接至焦油贮槽夹套的流入口，废水泵通过第二废水管连接至焦油贮槽夹套的流出口；废水泵通过第三废水管连接至氨水换热器，氨水换热器通过第四废水管连接至蒸氨废水冷却器；焦化焦油保温工艺包括有蒸氨废水生成、焦油贮槽加热、剩余氨水预热、热交换后蒸氨废水冷却处理等工序；该系统直接利用初始温度在99～101℃的蒸氨废水作为热源，用蒸氨废水替代蒸汽通过间接加热的方式对焦油贮槽进行加热保温，节省大量蒸汽，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种保温系统，具体来讲是一种焦化焦油保温系统，还涉及该保温系统的保温工艺。
背景技术
现在的焦化厂在焦炉煤气净化过程中，在鼓冷区域分离下来的焦油都经过焦油贮槽进行贮存，为了保持焦油能正常脱水，目前多数的焦化厂采用焦油贮槽收集、静止、再用蒸汽加热的方式进行焦油脱水，静止分离出来的分离水浮悬在焦油的上部，再通过人工定期把分离水进行排放，达到降低焦油水分的目的，该方法操作简单，但焦油脱水过程需要消耗大量的蒸汽，影响生产成本；还有少部分焦化厂采用超级离心机的方法对焦油进行分离，能一次性把焦油里的焦油渣、水分与焦油进行分离，直接得到合格的焦油产品，该方法操作相对复杂，而且需要采用超级离心机作为必备的条件，最大的问题是一次性投资太大，而且在运行过程需要对超级离心机进行定期维护，运行成本高。
中国专利：焦化焦油保温方法及其保温装置，申请号：201210253152.3该方法涉及一种焦油保温方法及其装置。主要是将温度为75～86℃的循环氨水通过循环氨水泵输送，再通过管道进入焦油贮槽底部的换热器中，其原理是采用一部分的75～86℃的循环氨水的作为热源，通过换热器扩散到焦化焦油成品贮槽中，使焦化焦油的温度保持在60～85℃，防止焦化焦油不低于60℃使其具有良好流动性，该方法主要采用循环氨水代替蒸汽对焦油贮槽进行保温，节约蒸汽量。但该方法由于采用加热的循环氨水温度低，一般循环氨水温度不会超过80℃，对焦油加热的效率比较低，温度无法达到80℃以上，会延长焦油的脱水时间，而且氨水中的悬浮焦油会对加热器造成堵塞，使用久后加热器传热效率会急剧下降，影响焦油加热，因此为确保有稳定的传热系数，必须设计有加热器内的焦油清除装置。
2012年5月陈战群在《燃料与化工》第43卷第3期上发表的《管式炉加热蒸氨废水在蒸氨工艺中的应用》中提供了一种利用蒸氨废水来蒸氨的工艺，该工艺先将蒸氨废水加热至125-135℃，然后通入蒸氨塔进行蒸氨，该工艺虽然是利用的废水，但是该工艺不仅没有考虑到热量的循环利用，而且还要预先加热废水才能进行后道工序。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种焦化焦油保温系统，该系统直接利用初始温度在99～101℃的蒸氨废水作为热源，用蒸氨废水替代蒸汽通过间接加热的方式对焦油贮槽进行加热保温，节省大量蒸汽，节约成本。
本发明解决以上技术问题的技术方案：
一种焦化焦油保温系统，包括蒸氨塔、焦油贮槽、废水泵、氨水换热器、蒸氨废水冷却器、沥青槽及废水管，焦油贮槽的下段为夹套结构，夹套结构上设置有流入口和流出口，蒸氨塔上设有蒸氨废水出口，蒸氨废水出口通过第一废水管连接至夹套结构的流入口，夹套结构的流出口通过第二废水管与废水泵的输入端连接，废水泵的输出端通过第三废水管连接至氨水换热器，氨水换热器通过第四废水管连接至蒸氨废水冷却器，氨水换热器上连接有剩余氨水管和预热后的剩余氨水管，预热后的剩余氨水管的另一端与蒸氨塔连通。
一种焦化焦油保温工艺，它包括有蒸氨废水生成、焦油贮槽加热、剩余氨水预热、热交换后蒸氨废水冷却处理等工序，具体工艺如下：
在蒸氨废水生成工序中，从蒸氨塔高温蒸氨废水出口出来的蒸氨废水的温度为99-101℃；
在焦油贮槽加热工序中，温度为99-101℃该蒸氨废水通过第一废水管从焦油贮槽夹套的流入口进入夹套结构，给焦油贮槽加热，保证贮槽内的焦油温度在80-85℃，经过夹套结构换热后蒸氨废水的温度为94-95℃；
在剩余氨水预热工序中，换热后温度为94-95℃蒸氨废水从夹套结构的流出口流出经过废水泵通过第三废水管输送至氨水换热器与剩余的氨水换热，换热后的剩余氨水温度保持在92-94℃进入蒸氨塔。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述的焦化焦油保温系统，在夹套结构内底部设置有蒸汽加热装置，蒸汽加热装置为蒸汽排管或盘管。
进一步的，前述的焦化焦油保温系统，在夹套结构的底部设有沥青排放孔，沥青排放孔通过沥青排放管与沥青槽连通，在沥青排放管上设置有阀门开关。
进一步的，前述的焦化焦油保温系统，夹套结构的高度为所述焦油贮槽高度的1/3～1/2。
进一步的，前述的焦化焦油保温系统，夹套结构上的流入口水平高度高于流出口的水平高度。
进一步的，前述的焦化焦油保温系统，夹套结构的上部设置有一个排气孔，排气孔通过排气管与焦油贮槽的顶部连通，在排气管上设置有阀门开关。
进一步的，前述的焦化焦油保温系统，在蒸氨塔与废水泵之间设有维修连通管，维修连通管的一端与蒸氨废水出口连通，另一端通过阀与废水泵的输入端连接。
进一步的，前述的焦化焦油保温系统，第一废水管、第二废水管、第三废水管和第四废水管上均设置有阀门开关，阀门开关均为单向阀。
进一步的，前述的焦化焦油保温工艺，在热交换后蒸氨废水冷却处理与剩余氨水换热后的蒸氨废水通过第四废水管流入蒸氨废水冷却器进行冷却，蒸氨废水冷却到40-45℃时进入污水处理工序。
本发明的有益效果是：采用焦化高温的蒸氨废水的余热对焦油进行保温，用废水代替蒸汽对焦油贮槽进行加热保温，节约大量焦油贮槽的加热蒸汽，降低生产成本，达到综合利用的目的。本发明不仅实现用废水对焦油槽的焦油进行加热保温，确保了焦油温度在80℃以上，使其具有良好的流动性，而且经过焦油贮槽换热后的废水再次与剩余氨水换热，最大程度的利用了其余热，不影响蒸氨的运行。
附图说明
图1为本发明的流程结构示意图。
图2为图1中A的局部放大图。
1-蒸氨废水冷却器 2-第四废水管 3-氨水换热器 4-第三废水管 5-剩余氨水管 6-预热后的剩余氨水管 7-蒸氨塔 8-废水泵 9-第二废水管 10-连通管 11-焦油贮槽 12-第一废水管 13-排气管 14-蒸汽加热管 15-排沥青管 16-沥青槽 17-夹套结构。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供优选的一种焦化焦油保温系统，如图1和图2所示，包括蒸氨塔7、焦油贮槽11、废水泵8、氨水换热器3、蒸氨废水冷却器1及废水管，废水管包括：第一废水管、第二废水管、第三废水管和第四废水管，在第一废水管、第二废水管、第三废水管和第四废水管上均设有单向阀；焦油贮槽11的下段为夹套结构17，夹套结构的高度为焦油贮槽高度的1/3～1/2，夹套结构17上设置有蒸氨废水流入口和蒸氨废水流出口，该流入口水平高度高于流出口的水平高度，夹套结构17的上部设置有一个排气孔，排气孔通过排气管13与焦油贮槽11的顶部连通，在排气管13上设置有阀门开关；蒸氨塔7上设有蒸氨废水出口，蒸氨废水出口通过第一废水管12连接至夹套结构17的流入口，夹套结构17的流出口通过第二废水管9与废水泵8的输入端连接，废水泵8的输出端通过第三废水管4连接至氨水换热器3，氨水换热器3通过第四废水管2连接至蒸氨废水冷却器1，氨水换热器3上连接有剩余氨水管5和预热后的剩余氨水管6，预热后的剩余氨水管6的另一端与蒸氨塔7连通。
该保温系统正常的工作过程如下：
（一）关闭连通管10、蒸汽加热管14和排沥青管15的阀门，打开第一废水管12、第二废水管9、第三废水管4、第四废水管2、剩余氨水管5、预热后的剩余氨水管6和排气管13的阀门，从蒸氨塔7高温蒸氨废水出口出来的蒸氨废水的温度为99℃，蒸氨废水通过第一废水管12从夹套结构17的流入口进入夹套结构17，给焦油贮槽11加热，保证焦油贮槽11内的焦油温度在80℃。
（二）换热后蒸氨废水的温度为94℃，该蒸氨废水从夹套结构17的流出口流出，被废水泵8通过第三废水管4输送至氨水换热器3与剩余的氨水换热，确保剩余氨水温度保持在92℃进入蒸氨塔7。
（三）与氨水换热后的蒸氨废水通过第四废水管2流入蒸氨废水冷却器1进行冷却，蒸氨废水冷却到40℃时进入污水处理工序。
该保温系统设置有沥青清除装置，该装置包括蒸汽加热管14、沥青排放管15和沥青槽16，蒸汽加热管14设置在夹套结构内底部，在夹套结构的底部设有沥青排放孔，沥青排放孔通过沥青排放管与沥青槽连通，在沥青排放管上设置有阀门开关；清理夹套结构17时，关闭第一废水管12、第二废水管9和排气管13的阀门，打开蒸汽加热管14、排沥青管15和连通管10的阀门，通过蒸汽加热使得夹套结构17内残留的沥青融化流出。
在蒸氨塔与废水泵之间设有维修连通管10，维修连通管10的一端与蒸氨废水出口连通，另一端通过阀与废水泵8的输入端连接；在焦油贮槽11进行检修或者需要调节焦油贮槽11加热温度时，打开连通管10的阀门，全部或者部分关闭第一废水管12、第二废水管9和排气管13的阀门，一部分或者全部的蒸氨废水可以通过连通管10直接由废水泵8输送到氨水换热器3。
实施例2
本实施例提供优选的一种焦化焦油保温系统，如图1和图2所示，包括蒸氨塔7、焦油贮槽11、废水泵8、氨水换热器3、蒸氨废水冷却器1及废水管，废水管包括：第一废水管、第二废水管、第三废水管和第四废水管，在第一废水管、第二废水管、第三废水管和第四废水管上均设有单向阀；焦油贮槽11的下段为夹套结构17，夹套结构的高度为焦油贮槽高度的1/2，夹套结构17上设置有蒸氨废水流入口和蒸氨废水流出口，该流入口水平高度高于流出口的水平高度，夹套结构17的上部设置有一个排气孔，排气孔通过排气管13与焦油贮槽11的顶部连通，在排气管13上设置有阀门开关；蒸氨塔7上设有蒸氨废水出口，蒸氨废水出口通过第一废水管12连接至夹套结构17的流入口，夹套结构17的流出口通过第二废水管9与废水泵8的输入端连接，废水泵8的输出端通过第三废水管4连接至氨水换热器3，氨水换热器3通过第四废水管2连接至蒸氨废水冷却器1，氨水换热器3上连接有剩余氨水管5和预热后的剩余氨水管6，预热后的剩余氨水管6的另一端与蒸氨塔7连通。
该保温系统正常的工作过程如下：
（一）关闭连通管10、蒸汽加热管14和排沥青管15的阀门，打开第一废水管12、第二废水管9、第三废水管4、第四废水管2、剩余氨水管5、预热后的剩余氨水管6和排气管13的阀门，从蒸氨塔7高温蒸氨废水出口出来的蒸氨废水的温度为101℃，蒸氨废水通过第一废水管12从夹套结构17的流入口进入夹套结构17，给焦油贮槽11加热，保证焦油贮槽11内的焦油温度在85℃。
（二）换热后蒸氨废水的温度为95℃，该蒸氨废水从夹套结构17的流出口流出，被废水泵8通过第三废水管4输送至氨水换热器3与剩余的氨水换热，确保剩余氨水温度保持在94℃进入蒸氨塔7。
（三）与氨水换热后的蒸氨废水通过第四废水管2流入蒸氨废水冷却器1进行冷却，蒸氨废水冷却到45℃时进入污水处理工序。
该保温系统设置有沥青清除装置，该装置包括蒸汽加热管14、沥青排放管15和沥青槽16，蒸汽加热管14设置在夹套结构内底部，在夹套结构的底部设有沥青排放孔，沥青排放孔通过沥青排放管与沥青槽连通，在沥青排放管上设置有阀门开关；清理夹套结构17时，关闭第一废水管12、第二废水管9和排气管13的阀门，打开蒸汽加热管14、排沥青管15和连通管10的阀门，通过蒸汽加热使得夹套结构17内残留的沥青融化流出。
在蒸氨塔与废水泵之间设有维修连通管10，维修连通管10的一端与蒸氨废水出口连通，另一端通过阀与废水泵8的输入端连接；在焦油贮槽11进行检修或者需要调节焦油贮槽11加热温度时，打开连通管10的阀门，全部或者部分关闭第一废水管12、第二废水管9和排气管13的阀门，一部分或者全部的蒸氨废水可以通过连通管10直接由废水泵8输送到氨水换热器3。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种焦化焦油保温系统，包括蒸氨塔、焦油贮槽、废水泵、氨水换热器、蒸氨废水冷却器、沥青槽及废水管，其特征在于：所述焦油贮槽的下段为夹套结构，所述夹套结构上设置有流入口和流出口，所述蒸氨塔上设有蒸氨废水出口，蒸氨废水出口通过第一废水管连接至所述夹套结构的流入口，夹套结构的流出口通过第二废水管与废水泵的输入端连接，所述废水泵的输出端通过第三废水管连接至氨水换热器，所述氨水换热器通过第四废水管连接至蒸氨废水冷却器，所述氨水换热器上连接有剩余氨水管和预热后的剩余氨水管，预热后的剩余氨水管的另一端与蒸氨塔连通；在所述夹套结构内底部设置有蒸汽加热装置，所述蒸汽加热装置为蒸汽排管或盘管；在所述夹套结构的底部设有沥青排放孔，沥青排放孔通过沥青排放管与沥青槽连通，在沥青排放管上设置有阀门开关；所述夹套结构的上部设置有一个排气孔，排气孔通过排气管与所述焦油贮槽的顶部连通，在所述排气管上设置有阀门开关。
2.根据权利要求1所述焦化焦油保温系统，其特征在于：所述夹套结构的高度为所述焦油贮槽高度的1/3～1/2。
3.根据权利要求2所述焦化焦油保温系统，其特征在于：所述夹套结构上的流入口水平高度高于流出口的水平高度。
4.根据权利要求1所述焦化焦油保温系统，其特征在于：在所述蒸氨塔与废水泵之间设有维修连通管，所述维修连通管的一端与蒸氨废水出口连通，另一端通过阀与废水泵的输入端连接。
5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述焦化焦油保温系统，其特征在于：所述第一废水管、第二废水管、第三废水管和第四废水管上均设置有阀门开关，所述阀门开关均为单向阀。
6.一种利用如权利要求1-5之一所述的焦化焦油保温系统的焦化焦油保温工艺，它包括有蒸氨废水生成、焦油贮槽加热、剩余氨水预热、热交换后蒸氨废水冷却处理工序，其特征在于：
在蒸氨废水生成工序中，从蒸氨塔高温蒸氨废水出口出来的蒸氨废水的温度为99-101℃；
在焦油贮槽加热工序中，温度为99-101℃该蒸氨废水通过第一废水管从焦油贮槽夹套结构的流入口进入夹套结构，给焦油贮槽加热，保证贮槽内的焦油温度在80-85℃，经过夹套结构换热后蒸氨废水的温度为94-95℃；
在剩余氨水预热工序中，换热后温度为94-95℃蒸氨废水从夹套结构的流出口流出经过废水泵通过第三废水管输送至氨水换热器与剩余氨水换热，换热后的剩余氨水温度保持在92-94℃进入蒸氨塔。
7.根据权利要求6所述的焦化焦油保温工艺，其特征在于：在热交换后蒸氨废水冷却处理工序中，与剩余氨水换热后的蒸氨废水通过第四废水管流入蒸氨废水冷却器进行冷却，蒸氨废水冷却到40-45℃时进入污水处理工序。
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