CN104031663B - 一种连续湿法熄焦新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续湿法熄焦新工艺，其工艺过程包括连续湿法熄焦、热量回收和水煤气净化三个工序。本发明的连续湿法熄焦新工艺在净化熄焦产生的水煤气的同时，回收了红焦显热，净化处理后的水煤气可用于合成氨或生产甲醇，用于冷却水煤气的冷凝水经过焦化厂已配备的生化处理系统净化处理后可直接用于循环冷却补水。整个熄焦过程不产生二次污染，符合低碳环保的要求。

Description

一种连续湿法熄焦新工艺
技术领域
本发明涉及熄焦工艺，尤其是指一种连续湿法熄焦新工艺。
背景技术
在焦化企业，由炼焦炉中产出的炽热焦炭温度高达950℃～1000℃，必须通过熄焦过程将焦炭冷却至常温。目前常用的熄焦方式主要有两种，湿法熄焦和干法熄焦。
湿法熄焦工艺是将炼焦炉内输出的炽热焦炭用水直接冷却熄火，温度降低到250℃以下。湿法熄焦工艺简单、设备投资小，但是，炽热焦炭的显热使得冷却水变成水蒸气而散失、未得到回收利用，而且，为了节约成本，熄焦使用的冷却水通常是含有大量有毒有害物质的焦化废水，焦化废水虽然经过生化处理，但其COD值仍较高，因此在熄焦过程中会产生大量含有粉尘、酚类、氰化物、硫化物等有毒有害物质的熄焦尾气，熄焦尾气直排大气，对生态环境污染严重。
干法熄焦工艺是用惰性气体作为热载体，由循环风机将冷的惰性气体输入红焦冷却室，将焦炭温度降低到250℃以下，吸收焦炭热量的循环热气进入废热锅炉回收热量，产生蒸汽或直接用于发电。干法熄焦能够回收利用炽热焦炭的显热，同时降低焦炭水分、提高焦炭强度，能够间接降低焦炭炼铁过程的能耗。但是，干法熄焦的工艺技术较为复杂、操作难度高；在焦炭储运过程中有扬尘污染和失重损失，不仅必须配备自动化水平较高的除尘设施，而且损耗严重、经济性差。
因此，提供一种节能环保、经济性强、污染小的的熄焦工艺意义十分重大。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是针对传统湿法熄焦工艺存在的缺陷，提供一种节能环保、经济性强、污染小的连续湿法熄焦新工艺，该工艺使用熄焦尾气联产水煤气，有效减少了熄焦过程对大气的污染。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种连续湿法熄焦新工艺，包含连续湿法熄焦、热量回收和水煤气净化三个工序；
A、连续湿法熄焦
来自炼焦工段的炽热焦炭通过红焦罐被连续送入熄焦塔顶部，同时，作为熄焦冷却水的蒸氨废水和循环冷却排污水由熄焦塔下部不同高度的两个进水口分别连续喷入熄焦塔，焦炭与熄焦冷却水逆向接触，完成对焦炭的降温、并生成高温水煤气；湿焦炭和熄焦废水由熄焦塔底部的出料口排出，高温水煤气由熄焦塔顶部的出气口采出；
B、热量回收
来自工序A的高温水煤气经过旋风分离器除去夹杂的细焦粉、然后被送入废热锅炉顶部，利用高温水煤气的热量生产中高压蒸汽，同时高温水煤气被冷却为中温水煤气；
所述中高压蒸汽自废热锅炉的塔顶采出、并通过蒸汽管道输出；所述中温水煤气自废热锅炉下部的出料口排出；
C、水煤气净化
来自工序B的中温水煤气先被送入文丘里洗涤器洗涤除尘，再进入气液分离器中除去洗涤除尘废水；然后中温水煤气被送入洗涤冷却塔的下部，与自洗涤冷却塔上部注入的洗涤冷却水逆向接触，完成对中温水煤气的洗涤除尘和冷却降温，获得低温水煤气；低温水煤气通过与洗涤冷却塔顶部出气口相连通的水煤气输送管道输出。
本发明的进一步改进在于：工序A中，所述来自蒸氨工段的蒸氨废水由熄焦塔下部较高的进水口喷入熄焦塔；来自锅炉的排污水与来自循环冷却水管道的循环冷却水经混合后流入熄焦水池，并与熄焦塔底部排出的熄焦废水混合后成为循环冷却排污水，经循环泵加压后送入靠近熄焦塔底部的进水口。
本发明的进一步改进在于：所述工序A中，由熄焦塔底部排出的湿焦炭和熄焦废水经过振动给料器的振动作用完成分离，湿焦炭被连续送往筛焦楼，熄焦废水流入熄焦水池。
本发明的进一步改进在于：
工序B中，所述旋风分离器设置为两级，两级旋风分离器中分离出的细焦粉送至其他工段重新利用；在高温水煤气的冷却过程中，还会凝结产生包含有焦粉的换热废水，换热废水由废热锅炉底部的出口排出、流入煤气水封槽；
工序C中，由气液分离器分离出的洗涤除尘废水经管道排入煤气水封槽。
本发明的进一步改进在于：所述煤气水封槽内的混合废水由煤气水封槽底部排出、进入焦粉沉降器，混合废水在焦粉沉降器中沉降并分离为沉降稠浆和沉降清液；沉降稠浆由焦粉沉降器底部排出、送入离心机进行离心，沉降清液由焦粉沉降器上部的溢流口流出、流入沉降清液槽暂存后被送往生化处理工段。
本发明的进一步改进在于：所述沉降稠浆经离心后分离为滤饼和母液，滤饼直接采出，母液通过管道被重新送入焦粉沉降器。
本发明的进一步改进在于：工序C中，所述洗涤冷却塔为三段式洗涤冷却塔，所述洗涤冷却水为来自蒸氨脱酚工段的蒸氨废水；洗涤冷却塔中产生的冷却废水分为两部分，一部分作为冷却液重新回到洗涤冷却塔，另一部分冷却废水被送至文丘里洗涤器、用于除去中温水煤气中的细焦粉。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步如下：
本发明提供了一种连续湿法熄焦新工艺。该工艺以蒸氨废水和循环冷却排污水为气化剂，利用炽热焦炭的显热生产水煤气、并联产中高压蒸汽。该工艺彻底消除了熄焦尾汽直排对大气造成的污染，同时实现了焦炉气与水煤气联合深加工生产高附加产品，提高了焦化企业的经济效益；本发明工艺需要外排的沉降清液中，含盐量少、COD值低、可生化性好，经过生化处理后可直接作为循环冷却水使用。
本发明的连续湿法熄焦工序中，采用高盐蒸氨废水和循环冷却排污水对红焦炭进行熄焦处理，不引入新的自来水，实现了焦化企业中废水的重新利用，节能环保。高盐蒸氨废水和循环冷却排污水通过熄焦塔下部不同高度的进水口喷入熄焦塔中，能够与炽热焦炭充分接触，在提高熄焦效果的同时增加水煤气产量。
本发明的热量回收工序中，高温水煤气的高温热量用于生产中高压蒸汽，高温水煤汽的低温热量用于对溴化锂制冷工段的循环软水进行加热，从而实现了对高温水煤汽热量的充分回收利用。
本发明水煤气净化工序中，利用来自蒸氨脱酚工段的低盐蒸氨废水对中温水煤气进行洗涤除尘；在洗涤除尘的同时，低盐蒸氨废水中携带的难以生化的大分子有机物，会被中温水煤气夹带的细焦粉所吸附、从而从水相中脱除；达到了对低盐蒸氨废水的净化目的。
本发明通过对水煤气的净化，分离出细焦粉及焦粉滤饼，均可用于动力锅炉或外售，降低对环境的污染，增加企业效益。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
其中：1、红焦罐，2、熄焦塔，3、旋风分离器，4、废热锅炉，5、文丘里洗涤器，6、气液分离器，7、洗涤冷却塔，8、煤气输送管道，9、煤气水封槽，10、焦粉沉降器，11、离心机，,12、沉降清液槽，13、沉降清液输出管道，14、中高压蒸汽输出管道，15、蒸氨工段，16、循环冷却及锅炉排污水输入管道，17、熄焦水池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步详细说明：
一种连续湿法熄焦新工艺，包含连续湿法熄焦、热量回收和水煤气净化三个工序。本发明工艺的主要设备包括熄焦塔2、旋风分离器3、废热锅炉4、文丘里洗涤器5、气液分离器6和洗涤冷却塔7。
A、连续湿法熄焦
来自炼焦工段的炽热焦炭首先进入红焦罐1暂存，然后通过熄焦塔2顶部的进料口被连续送入熄焦塔2中；同时，作为熄焦冷却水的蒸氨废水和循环冷却排污水由熄焦塔2下部的不同高度的两个进水口分两段连续喷入熄焦塔2。在熄焦塔2中，焦炭自塔顶向塔底运动，熄焦冷却水自塔底向塔顶运动，通过炽热焦炭与熄焦冷却水的逆向接触，焦炭被淋湿冷却，熄焦冷却水被汽化为水蒸汽，水蒸汽在向塔顶运动的过程中与炽热焦炭继续作用生成高温水煤气。所述高温水煤气的温度为1100℃左右，含有细焦粉、酚类、氰化物、硫化物等多种杂质。
熄焦塔2中产生的高温水煤气由熄焦塔2顶部的出气口连续采出、进入工序B；冷却后的湿焦炭和熄焦废水由熄焦塔2底部的出料口连续排出并送入振动给料器，通过振动给料器的振动作用达到湿焦炭和熄焦废水的分离；分离出的湿焦炭通过传送带送往筛焦楼进行筛焦处理，分离出的熄焦废水流入熄焦水池17。
所述作为熄焦冷却水的蒸氨废水是来自蒸氨工段15的高盐蒸氨废水，蒸氨废水由熄焦塔2下部较高位置的进水口喷入熄焦塔2；来自锅炉的排污水与来自循环冷却水管道的循环冷却水经混合后通过循环冷却及锅炉排污水输入管道16流入熄焦水池17，然后并与熄焦塔2底部排出的熄焦废水混合后成为循环冷却排污水，循环冷却排污水经循环泵加压后送入熄焦塔2下部较低位置的进水口。
B、热量回收
来自工序A的高温水煤气送入串联的两级旋风分离器3，通过旋风分离器3除去高温水煤气中夹杂的细焦粉等固体颗粒；初步除尘后的高温水煤气被送入废热锅炉4，利用高温水煤气的高温热量生产中高压蒸汽，利用高温水煤汽的低温热量加热用于溴化锂制冷的循环软水，从而使高温水蒸汽的热量得到充分回收利用；经过热量回收，高温水煤气被冷却为中温水煤气；在高温水煤气的冷却过程中还会凝结产生含有焦粉的换热废水。
所述中高压蒸汽自废热锅炉4的塔顶采出、并通过中高压蒸汽输出管道14输送至其他生产工段使用；所述中温水煤气自废热锅炉4下部的出料口排出、进入工序C；所述换热废水由废热锅炉4底部的出口排出、流入煤气水封槽9。
两级旋风分离器中分离出的细焦粉经收集后送至其他工段重新利用。
C、水煤气净化
来自工序B的中温水煤气经管道被送入文丘里洗涤器5，在文丘里洗涤器5内进一步洗涤除尘后被送入气液分离器6，除去洗涤除尘废水。洗涤除尘废水由气液分离器6底部的出口排出、再经管道排入煤气水封槽9。由气液分离器6上部的出气口排出的中温水煤气进入洗涤冷却塔7下部的进料口，同时，洗涤冷却水自洗涤冷却塔7上部注入；在洗涤冷却塔7中，中温水煤气自下向上运动，洗涤冷却水自上而下运动，通过中温水煤气和洗涤冷却水的逆向接触，进一步除去中温水煤气中的焦尘，并将中温水煤气冷却为低温水煤气。所述低温水煤气较为纯净，温度为25℃左右；利用煤气进风机将低温水煤气自洗涤冷却塔7顶部出气口抽出、通过水煤气输送管道8输送至脱硫柜或煤气柜，用于合成氨或合成甲醇。
所述洗涤冷却塔7为三段式洗涤冷却塔，使用的洗涤冷却水是来自蒸氨脱酚工段的低盐蒸氨废水；在对中温水煤气洗涤除尘的同时，低盐蒸氨废水中携带的难以生化的大分子有机物，被中温水煤气夹带的细焦粉所吸附、从而从水相中脱除。洗涤除尘后得到的冷却废水由洗涤冷却塔7底部的出口排出、通过管道被分为两部分，一部分冷却废水作为冷却液重新回到洗涤冷却塔7，另一部分冷却废水被送至文丘里洗涤器5、作为除尘洗涤液使用。
煤气水封槽9内的混合废水包括两部分，一部分是来自气液分离器6的洗涤除尘废水，另一部分是来自废热锅炉4的换热废水。混合废水由煤气水封槽9底部排出、通过管道进入焦粉沉降器10。在焦粉沉降器10中，混合废水沉降分离为沉降稠浆和沉降清液。沉降稠浆由焦粉沉降器10底部排出、经由管道送入离心机11进行离心，所得滤饼直接采出，送往动力锅炉使用或直接外售；所得母液中仍含有少许焦粉，因此被重新送入焦粉沉降器10进行沉降。所述沉降清液由焦粉沉降器10上部的溢流口流出、流入沉降清液槽12暂存后经由沉降清液输出管道13送往生化处理工段。沉降清液的含盐量少、COD值低、可生化性好，因此被送往生化处理工段进行生化处理后可直接作为循环冷却水使用。

Claims (7)

1.一种连续湿法熄焦新工艺，其特征在于：所述新工艺包含连续湿法熄焦、热量回收和水煤气净化三个工序；
A、连续湿法熄焦
来自炼焦工段的炽热焦炭通过红焦罐（1）被连续送入熄焦塔（2）顶部，同时，作为熄焦冷却水的蒸氨废水和循环冷却排污水由熄焦塔（2）下部不同高度的两个进水口分别连续喷入熄焦塔（2），焦炭与熄焦冷却水逆向接触，完成对焦炭的降温、并生成高温水煤气；湿焦炭和熄焦废水由熄焦塔（2）底部的出料口排出，高温水煤气由熄焦塔（2）顶部的出气口采出；
B、热量回收
来自工序A的高温水煤气经过旋风分离器（3）除去夹杂的细焦粉、然后被送入废热锅炉（4）顶部，利用高温水煤气的热量生产中高压蒸汽，同时高温水煤气被冷却为中温水煤气；
所述中高压蒸汽自废热锅炉（4）的塔顶采出、并通过蒸汽管道（14）输出；所述中温水煤气自废热锅炉（4）下部的出料口排出；
C、水煤气净化
来自工序B的中温水煤气先被送入文丘里洗涤器（5）洗涤除尘，再进入气液分离器（6）中除去洗涤除尘废水；然后中温水煤气被送入洗涤冷却塔（7）的下部，与自洗涤冷却塔（7）上部注入的洗涤冷却水逆向接触，完成对中温水煤气的洗涤除尘和冷却降温，获得低温水煤气；低温水煤气通过与洗涤冷却塔（7）顶部出气口相连通的水煤气输送管道（8）输出。
2.根据权利要求1所述的一种连续湿法熄焦新工艺，其特征在于：工序A中，所述来自蒸氨工段的蒸氨废水由熄焦塔（2）下部较高的进水口喷入熄焦塔（2）；来自锅炉的排污水与来自循环冷却水管道的循环冷却水经混合后流入熄焦水池（17），并与熄焦塔（2）底部排出的熄焦废水混合后成为循环冷却排污水，经循环泵加压后送入靠近熄焦塔（2）底部的进水口。
3.根据权利要求2所述的一种连续湿法熄焦新工艺，其特征在于：所述工序A中，由熄焦塔（2）底部排出的湿焦炭和熄焦废水经过振动给料器的振动作用完成分离，湿焦炭被连续送往筛焦楼，熄焦废水流入熄焦水池（17）。
4.根据权利要求1所述的一种连续湿法熄焦新工艺，其特征在于：
工序B中，所述旋风分离器（3）设置为两级，两级旋风分离器中分离出的细焦粉送至其他工段重新利用；在高温水煤气的冷却过程中，还会凝结产生包含有焦粉的换热废水，换热废水由废热锅炉（4）底部的出口排出、流入煤气水封槽（9）；
工序C中，由气液分离器（6）分离出的洗涤除尘废水经管道排入煤气水封槽（9）。
5.根据权利要求4所述的一种连续湿法熄焦新工艺，其特征在于：所述煤气水封槽（9）内的混合废水由煤气水封槽（9）底部排出、进入焦粉沉降器（10），混合废水在焦粉沉降器（10）中沉降并分离为沉降稠浆和沉降清液；沉降稠浆由焦粉沉降器（10）底部排出、送入离心机（11）进行离心，沉降清液由焦粉沉降器（10）上部的溢流口流出、流入沉降清液槽（12）暂存后被送往生化处理工段。
6.根据权利要求5所述的一种连续湿法熄焦新工艺，其特征在于：所述沉降稠浆经离心后分离为滤饼和母液，滤饼直接采出，母液通过管道被重新送入焦粉沉降器（10）。
7.根据权利要求1所述的一种连续湿法熄焦新工艺，其特征在于：工序C中，所述洗涤冷却塔（7）为三段式洗涤冷却塔，所述洗涤冷却水为来自蒸氨脱酚工段的蒸氨废水；洗涤冷却塔（7）中产生的冷却废水分为两部分，一部分作为冷却液重新回到洗涤冷却塔，另一部分冷却废水被送至文丘里洗涤器（5）、用于除去中温水煤气中的细焦粉。
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Address before: 050000 No. 55 Kunlun street, hi tech Development Zone, Hebei, Shijiazhuang

Applicant before: SHIJIAZHUANG DEVELOPMENT ZONE DESAI CHEMICAL Co.,Ltd.

CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Han Weirong

Inventor after: Hou Congxia

Inventor after: Subnew wave

Inventor after: Yue Xuejun

Inventor before: Han Weirong

Inventor before: Hou Congxia

Inventor before: Subnew wave

Inventor before: Yue Xuejun

COR Change of bibliographic data
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170927

Address after: 050035 A block 55, Kunlun Avenue, Shijiazhuang hi tech Zone, Hebei, three

Patentee after: Hebei synergy Water Treatment Technology Co.,Ltd.

Address before: Shijiazhuang circular chemical industry zone 6

Patentee before: HEBEI XIETONG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
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Denomination of invention: A new process of continuous wet coke quenching

Effective date of registration: 20220616

Granted publication date: 20160330

Pledgee: China Everbright Bank Limited by Share Ltd. Shijiazhuang branch

Pledgor: Hebei synergy Water Treatment Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022130000036

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Date of cancellation: 20230630

Granted publication date: 20160330

Pledgee: China Everbright Bank Limited by Share Ltd. Shijiazhuang branch

Pledgor: Hebei synergy Water Treatment Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022130000036

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: A New Continuous Wet Coke Quenching Process

Effective date of registration: 20230704

Granted publication date: 20160330

Pledgee: China Everbright Bank Limited by Share Ltd. Shijiazhuang branch

Pledgor: Hebei synergy Water Treatment Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980047402

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