CN103484169A - 关于对炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种关于对炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法。该方法主要有荒煤气直冷与余热利用、煤气间冷与萃取脱酚、剩余氨水采出三个工序组成。本发明利用炼焦荒煤气的余热制冷循环水，并采用闭式空冷技术，使煤气初横管初冷器上段的冷却负荷降低约55～80％，制冷循环水不需要新鲜蒸汽和燃气，采出的剩余氨水含油较少，能萃取回收剩余氨水中的苯酚，可通过增大焦炉桥管处高压氨水引射吸力，来提高焦炉无烟装煤效果，同时不会发生横管初冷器煤粉堵塞，可延长横管初冷器清扫周期，减少环境的污染。总之，本发明，有利于焦化行业节能减排和改善生产环境，会显著降低焦化生产成本和提高经济效益。

Description

关于对炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法
技术领域
本发明，是一种涉及炼焦荒煤气余热利用、剩余氨水采出和初步冷凝冷却的新方法，属于节能节水和环保领域，主要适于焦化行业炼焦荒煤气的初步冷凝冷却。
背景技术
自90年代初以来，我国焦化企业多采用横管间冷的方法，并将横管初冷器分成上下两段，对炼焦荒煤气进行初步冷凝冷却。在初冷器内，两段冷却水与煤气采用错流方式，换热冷却效率较高。同时，为了避免初冷器管间被荒煤气夹带的煤粉和萘结晶堵塞，利用上下两段煤气冷凝液，分别对初冷器上下两段管间进行喷洒洗涤。尽管如此，该传统方法仍然存在诸多不足之处：一是，荒煤气中大量水蒸气的潜热没有利用，而是在煤气初冷器上段，被大量循环冷却水带出，再通过凉水塔，排放到大气中，因而造成煤气初冷水耗很大；二是，在初冷器下段，为将煤气冷却到21℃以下，需要消耗大量蒸汽或燃气制冷，因而造成煤气初冷能耗很高；三是，荒煤气夹带煤粉较多，初冷器堵塞频繁，不仅影响煤气初冷效果，还会因频繁清扫对环境污染严重，特别是为提高无烟装煤效果，高压氨水引射吸力较大时，此问题更为突出；四是，煤气初冷采出的剩余氨水含焦油较多，造成后续处理系统有关设备堵塞严重。本发明，旨在克服炼焦荒煤气初冷现行工艺方法存在的不足，会使荒煤气中大量水蒸气的潜热得到有效利用，还使煤气初冷的水耗、能耗显著降低，可通过加大高压氨水引射吸力，来提高焦炉无烟装煤效果，同时还能避免横管初冷器内发生煤粉堵塞。总之，本发明，对于焦化行业节能减排，提高经济效益，改善生产环境有着重要意义。
发明内容
本发明目的，在于提供一种对炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新工艺方法。该方法主要有荒煤气直冷与余热利用、煤气间冷与萃取脱酚、剩余氨水采出三个工序组成。发明容主要有如下五方面：
(1)在荒煤气直冷与余热利用工序，以循环氨水为热载体，通过直冷塔下段→焦油氨水分离单元→溴化锂制冷单元→直冷塔下段的物流循环，将荒煤气中水蒸气和焦油的冷凝热，由循环氨水传递给溴化锂制冷单元，为制冷循环水提供能量。
(2)通过直冷塔，利用经闭式空冷器冷却的煤气冷凝循环液和来自溴化锂制冷单元温度较低的循环氨水，把荒煤气直接冷却到60～70℃，旨在节约荒煤气初冷循环冷却水。
(3)通过直冷塔，利用煤气冷凝循环液和来自溴化锂制冷单元的循环氨水，对荒煤气进行多级洗涤除尘，以便脱除煤气中的粉尘。
(4)在煤气间冷与萃取脱酚工序，利用来自氨水焦油分离单元的焦油，对来自剩余氨水处理系统的酚水进行萃取脱酚。其过程，是将含酚水与适量焦油一道，首先依次经过<初冷器下段冷凝槽→初冷器下段循环冲洗泵→初冷器下段管间→初冷器下段冷凝槽>循环和<初冷器上段冷凝槽→初冷器上段循环冲洗泵→初冷器上段管间→初冷器上段冷凝槽>循环，使焦油与酚水充分接触混合，来萃取回收酚水中的苯酚。
(5)在剩余氨水采出工序，将荒煤气初冷产生的剩余氨水，依次通过剩余氨水除油器的吸附段和澄清沉降段，以脱除剩余氨水中的焦油。
本发明，利用炼焦荒煤气的余热制冷循环水，并采用闭式空冷技术，使煤气初横管初冷器上段的冷却负荷降低约55～80％，制冷循环水不需要新鲜蒸汽和燃气，采出的剩余氨水含油较少，能萃取回收剩余氨水中的苯酚，可通过增大焦炉桥管处高压氨水引射吸力，来提高焦炉无烟装煤效果，同时不会发生横管初冷器煤粉堵塞，可延长横管初冷器清扫周期，减少环境的污染。总之，本发明，有利于焦化行业节能减排和改善生产环境，会显著降低焦化生产成本和提高经济效益。
附图说明
图1为本发明实例1的工艺流程示意图；
图2为本发明实例2的工艺流程示意图；
图3为本发明实例3的工艺流程示意图：
图中所示：
C-01直冷塔，E-01煤气冷凝液闭式空冷器，E-02横管初冷器，F-01荒煤气顺流管道洗涤器，F-02气液分离器，F-03剩余氨水除油器，T-01初冷器下段冷凝槽，T-02初冷器上段冷凝槽，P-01初冷器下段冲洗循环泵，P-02初冷器上段冲洗循环泵，P-03焦炉集气管喷洒循环氨水泵，P-04荒煤气余热利用循环氨水泵，P-05含水焦油输送泵，P-06荒煤气循环洗涤除尘泵，P-07直冷塔上段煤气冷凝液循环泵，H-01氨水与焦油分离单元，H-02溴化锂制冷单元。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明：
实施例1
图1表示了本发明实施例1所述的炼焦荒煤气初步冷凝冷却过程。该过程主要由气液分离器F-02、直冷塔C-01、闭式空冷器E-01、横管初冷器E-02、初冷器下段冷凝槽T-01、初冷器上段冷凝槽T-02、剩余氨水除油器F-03、氨水与焦油分离单元H-01、溴化锂制冷单元H-02和有关输送泵及相关工艺管线组成。
来自焦炉的约81℃炼焦荒煤气，先经F-02进行气液分离，要自下而上通过直冷塔C-01，该塔两段塔，下段装有两层填料，上段装有一层填料。在直冷塔的下段，温度较高的荒煤气与来自H-02溴化锂制冷单元约的温度较低的循环氨水逆流接触，荒煤气由81℃被冷却到约70℃，同时循环氨水由68℃被加热到79℃；被加热的循环氨水，自流到H-01油水分离后，送往H-02溴化锂制冷单元，为溴化锂制冷提供能量后，其温度又降到68℃，再送往直冷塔下段循环。在直冷塔上段，来自直冷塔下段的煤气与经过E-01闭式空冷器冷却的、通过P-07泵循环的煤气冷凝液逆流接触，煤气由70℃被冷却到60℃。从直冷塔顶逸出的煤气，需自上而下通过E-02横管初冷器进一步冷却到21℃。横管初冷器有上下两段组成，在初冷器上段，利用开式空冷循环水(43℃/31℃)，将煤气由60℃冷却到40℃；在初冷器下段，利用溴化锂制冷循环水(23℃/16℃)，将煤气由40℃冷却到21℃。
另外，来自蒸氨脱酚系统的酚水，与来自H-01单元的含水焦油一道，依次经<T-01冷凝槽→P-01冲洗泵→初冷器下段管间→T-01冷凝槽>循环和<T-02冷凝槽→P-02冲洗泵→初冷器上段管间→T-02冷凝槽>循环，再通过P-02冲洗泵打入直冷塔下段，与直冷循环氨水混合，再自流入H-01油水分离单元。如此过程，酚水中的苯酚被焦油萃取。其脱酚水，与荒煤气冷凝过程产生的剩余氨水一道，经过F-03进一步脱除焦油，最终送往剩余氨水蒸氨脱酚单元复蒸。
与传统工艺相比，本发明实施例1，横管初冷器上段冷却负荷减少约80％，故而煤气初冷节水显著；荒煤气从80℃到70℃的冷凝热被用于溴化锂制冷，因此，对于年产200万焦炭的焦化厂，每年约节蒸汽约38.5万吨，故而节能效果突出。
实施例2
如图2所示的实施例2，与实施例1的不同之处在于：C-01直冷塔为一段两层填料塔，没有闭式空冷循环冷却段，直冷设备和工艺相对简单；其它设备和工艺过程与实施例1完全相同。
与传统工艺相比，本发明实施例2，横管初冷器上段冷却负荷减少约55％，故而煤气初冷节水较显著；荒煤气从80℃到70℃的冷凝热被用于溴化锂制冷，以年产200万焦炭规模计，每年约节蒸汽约38.5万吨，故而节能效果突出。
实施例3
如图3所示的实施例3，与实施例1的不同之处在于：(1)、C-01直冷塔为三段三层填料塔。(2)、对于荒煤气的洗涤除尘有两级：第一级，在F-01管道洗涤器内，利用来自C-01直冷塔下段的洗涤液，对来自焦炉的荒煤气顺流洗涤；第二级，在直冷塔下段，利用从直冷塔中段断塔盘溢流下来液体和由P-02初冷器上段冲洗循环泵送来的油水混合液，通过P-06循环洗涤除尘泵，对来自F-02气液分离器的煤气进行逆流洗涤除尘。(3)对于荒煤气的预热利用，是把经过直冷塔中段，被煤气加热到约78℃的含有轻焦油的循环氨水，与来自P-03泵的少量循环氨水混合，再通过P-06余热利用循环泵，送往溴化锂制冷单元，为制冷提供能量后，温度降到约68℃，再依靠P-06泵的余压，返送回直冷塔中段，又被煤气加热到78℃。其它工艺过程与实施例1完全相同。
实施例3的应用，节能节水效果与实施例1基本相同，焦油氨水分离单元的负荷约是实施例1的二分之一。

Claims (9)

1.一种关于炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法，其特征在于：有荒煤气直冷与余热利用、煤气间冷与萃取脱酚、剩余氨水三个工序组成，对于荒煤气的冷凝冷却先直冷，后间冷。
2.如权利1所述的关于炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法，其特征在于：直冷与余热利用工序有直冷塔、闭式空冷器、循环氨水与焦油分离单元、溴化锂制冷单元和输送泵及相关工艺管线组成。
3.如权利2所述的关于炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法，其特征在于：直冷塔是一段、或上下两段、或上中下三段塔，各段之间设有液体断塔盘，塔内装有两层、或三层填料。
4.如权利3所述的关于炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法，其特征在于：直冷塔内的各层填料的最下层为垂直钢板网填料，其余各层均为125XDHW型金属网波纹规整填料。
5.如权利1所述的关于炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法，其特征在于：煤气间冷与萃取脱酚工序对于来自剩余氨水处理系统的酚水，与来自氨水焦油分离单元的适量焦油一道，先依次经过初冷器下段冷凝槽→初冷器下段循环冲洗泵→初冷器下段管间→初冷器下段冷凝槽循环和初冷器上段冷凝槽→初冷器上段循环冲洗泵→初冷器上段管间→初冷器上段冷凝槽循环，再经过直冷塔下段，最终送往氨水焦油分离单元。
6.如权利2所述关于炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法，其特征在于：对荒煤气洗涤直冷包括(1)在直冷塔下段，利用来自溴化锂制冷单元的低温循环氨水，对荒煤气逆流洗涤和直接冷却；(2)在直冷塔上段，利用经闭式空冷器冷却的煤气冷凝循环液，对来自直冷塔下段的煤气逆流洗涤和直接冷却。
7.如权利2所述的关于炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法，其特征在于：对荒煤气的余热利用以循环氨水为热载体，使其在直冷塔下段→油水分离单元→溴化锂制冷单元→直冷塔下段之间循环，如此循环，使荒煤气中的水蒸气及焦油冷凝热，通过循环氨水，传给溴化锂制冷单元，为制冷循环水提供能量。
8.如权利1所述的关于炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法，其特征在于：剩余氨水采出工序由剩余氨水除油器和输送泵及相关工艺管线组成。
9.如权利7所述的关于炼焦荒煤气初步冷凝冷却的新方法，其特征在于：剩余氨水除油器有吸附碰撞段和澄清沉降段组成，吸附段内填装焦油吸附剂，澄清沉降段中部装有带孔沉降板，底部安有螺旋除渣器。
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