CN105423315B - 煤化工放空废气的回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤化工放空废气的回收利用方法，利用氧气和放空废气构成混合气体进行燃烧产生高温烟气，将此高温烟气作为热源对锅炉中的除氧软水进行加热产生过热蒸汽，通过过热蒸汽进行发电或供后续系统使用。采用该工艺实现了对煤化工放空废气的二次利用，解决了生产用汽紧张状况，资源利用率显著提高，降低了企业的生产成本，为企业创造了极为丰厚的经济效益。同时，由于在本工艺中还对放空废气进行了脱销和脱硫处理，大大减低了煤化工放空废气中硫、硝等元素对于环境的破坏，环保性显著提升。

Description

煤化工放空废气的回收利用方法
技术领域
本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种煤化工放空废气的回收利用方法。
背景技术
煤作为一种天然矿藏资源,从早期的以煤为燃料，发展到近期以煤为原料进行气化制得化工产品，近几年煤化工在世界各地得到了飞速的发展。煤炭是中国的主要化石能源，也是许多重要化工产品的主要原料，随着社会经济持续高速发展，近年来中国能源、化工产品的需求也出现较高的增长速度，煤化工在中国能产业取得了突破性的进展，技术创新和产业化走在了世界前列，煤制油源、化工领域中已占有重要地位。近年来，我国现代煤化工、甲醇制烯烃等示范工程实现了稳定运行，对加快原料多元化进程、增强国家能源保障能力发挥了积极的作用。
根据煤化工现有生产情况，以壳牌气化炉为代表的先进化工生产工艺，进行化工生产过程所产生的放空气体有：点火烧嘴处液化气放空，气化炉安全阀放空，飞灰锁斗过滤器放空，飞灰锁斗过滤器放空，飞灰气提塔过滤器放空，飞灰过滤器出口安全阀放空，变换单元开车时为控制炉温及停车时放空，净化单元硫含量高放空，合成单元大量放空，压缩工段为调节压缩机振值部分新鲜气及合成气放空， 驰放气放空等。此类放空废气中具有较大的再利用价值，现有的处理方式只是将其通过火炬燃烧，这样不仅会造成资源的严重浪费，同时，由于放空废气中含有硫、硝等元素，也极易对环境造成破坏。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足而提供一种资源利用率高、环境污染少的煤化工放空废气回收利用方法。
本发明的目的是这样实现的：一种煤化工放空废气的回收利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1）、将各种放空气体收集到可燃气体混合缓冲器中并送入燃烧炉中；
步骤2）、在空气鼓风机作用下将空气注入富氧空气混合器中，再将氧气注入富氧空气混合器中构成富氧空气，将富氧空气依次通过第一空气预热器、第二空气预热器预热后，送入燃烧炉中，与步骤1）中的放空气体构成混合气体；
步骤3）、将混合气体在燃烧炉中通过燃烧转变为高温烟气，将高温烟气作为热源依次通过过热器、脱硝装置和余热锅炉，将余热锅炉中的水转变为过热蒸汽，再把过热蒸汽并入蒸汽网管母管中，用于后续生产或发电；
步骤4）、将步骤3）中通过余热锅炉的高温烟气依次送入第二空气预热器、软水加热器、第一空气预热器进行换热后，将烟气的温度降至160℃左右，然后将降温后的烟气依次通过引风机、烟水换热器、脱硫装置后，从烟囱放空。
在步骤3）中，所述脱硝装置的控制方法为：在脱销装置中喷淋液氨和催化剂，使高温烟气和液氨在380～400℃时进行化学放应，将氮氧化物转化为氮气和水，化学反应式为：6NO+4NH3=5N2+6H2O ，6NO2+8NH3=7N2+12H2O。
在步骤4）中，所述脱硫装置的控制方法为：用氨水吸收烟气中的二氧化硫转化为亚硫酸铵，亚硫酸铵循环与空气中的氧气反应生成硫酸铵，化学反应式为：2NH3.H2O+SO2=(NH4 )2SO3+H2O2(NH4 )2SO3+ O2=2(NH4 )2SO4。
在步骤3中，所述余热锅炉的工艺流程为：来自动力的除氧软水注入余热锅炉后分为两路：一路经气动调节阀进入喷淋式减温器，用来调节过热蒸汽温度；另一路经调节阀进入软水加热器，经步骤3）中所述高温烟气换热后进入上汽包，再由上汽包经过对流管束进入下汽包；对流管束内的除氧水被高温烟气加热并汽化，汽水混合物又经过对流管束回到上汽包进行循环；从上汽包和下汽包内汽水混合物中分离出来的饱和蒸汽首先进入低温过热器，由高温烟气进行加热，再进入减温器调节温度后，送入高温过热器中，经过加热后进入主蒸汽管，最后由主汽阀控制进行外送。
本发明具有以下积极效果：
1、通过本发明所述工艺将煤化工放空废气转化为蒸汽进行二次利用，节约资源，节省经济成本。
2、由于工艺流程中增加了脱硫和脱硝工序，大大降低了放空废气中硫、硝等元素对环境的破坏，环保性显著提升。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明的余热锅炉中水汽流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图进一步阐述本发明：
一种煤化工放空废气的回收利用方法，包括以下步骤：
步骤1）、将各种放空气体通过燃气体混合缓冲器后送入燃烧炉中；
步骤2）、在空气鼓风机作用下将空气注入富氧空气混合器中，再将氧气注入富氧空气混合器中构成富氧空气，将富氧空气依次通过第一空气预热器、第二空气预热器预热后，送入燃烧炉中，与步骤1）中的放空气体构成混合气体；
步骤3）、将混合气体在燃烧炉中通过燃烧转变为高温烟气，将高温烟气作为热源依次通过过热器、脱硝装置和余热锅炉，将余热锅炉中的水转变为过热蒸汽，再把过热蒸汽并入蒸汽网管母管中，用于后续生产或发电；
步骤4）、将步骤3）中通过余热锅炉的高温烟气依次送入第二空气预热器、软水加热器、第一空气预热器进行换热后，将烟气的温度降至160℃左右，然后将降温后的烟气依次通过引风机、烟水换热器、脱硫装置后，从烟囱放空。
步骤3）中所述脱硝装置的工作原理为：在脱销装置中喷淋液氨和催化剂，使高温烟气和液氨在380～400℃时进行化学放应，将氮氧化物转化为氮气和水，化学反应式为：6NO+4NH3=5N2+6H2O ，6NO2+8NH3=7N2+12H2O。
步骤4）中所述脱硫装置的工作原理为：用氨水吸收烟气中的二氧化硫转化为亚硫酸铵，亚硫酸铵循环与空气中的氧气反应生成硫酸铵，化学反应式为：2NH3.H2O+SO2= (NH4)2SO3+H2O 2(NH4 )2SO3+ O2=2(NH4 )2SO4。
步骤3）中所述余热锅炉的工艺流程为：来自动力的除氧软水注入余热锅炉后分为两路：一路经气动调节阀进入喷淋式减温器，用来调节过热蒸汽温度；另一路经调节阀进入软水加热器，经步骤3）中所述高温烟气换热后进入上汽包，再由上汽包经过对流管束进入下汽包；对流管束内的除氧水被高温烟气加热并汽化，汽水混合物又经过对流管束回到上汽包进行循环；从上汽包和下汽包内汽水混合物中分离出来的饱和蒸汽首先进入低温过热器，由高温烟气进行加热，再进入减温器调节温度后，送入高温过热器中，经过加热后进入主蒸汽管，最后由主汽阀控制进行外送用于发电或供后续系统使用。

Claims (4)

1.一种煤化工放空废气的回收利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1）、将各种放空气体收集到可燃气体混合缓冲器中并送入燃烧炉中；
步骤2）、在空气鼓风机作用下将空气注入富氧空气混合器中，再将氧气注入富氧空气混合器中构成富氧空气，将富氧空气依次通过第一空气预热器、第二空气预热器预热后，送入燃烧炉中，与步骤1）中的放空气体构成混合气体；
步骤3）、将混合气体在燃烧炉中通过燃烧转变为高温烟气，将高温烟气作为热源依次通过过热器、脱硝装置和余热锅炉，将余热锅炉中的水转变为过热蒸汽，再把过热蒸汽并入蒸汽网管母管中，用于后续生产或发电；
步骤4）、将步骤3）中通过余热锅炉的高温烟气依次送入第二空气预热器、软水加热器、第一空气预热器进行换热后，将烟气的温度降至160℃左右，然后将降温后的烟气依次通过引风机、烟水换热器、脱硫装置后，从烟囱放空。
2.如权利要求1所述的一种煤化工放空废气的回收利用方法，其特征在于：步骤3）中所述脱硝装置的控制方法为：在脱硝装置中喷淋液氨和催化剂，使高温烟气和液氨在380～400℃时进行化学放应，将氮氧化物转化为氮气和水，化学反应式为：6NO+4NH3=5N2+6H2O ，6NO2+8NH3=7N2+12H2O。
3.如权利要求2所述的一种煤化工放空废气的回收利用方法，其特征在于：步骤4）中所述脱硫装置的控制方法为：用氨水吸收烟气中的二氧化硫转化为亚硫酸铵，亚硫酸铵循环与空气中的氧气反应生成硫酸铵，化学反应式为：2NH3.H2O+SO2= (NH4 )2SO3+H2O、2(NH4 )2SO3+ O2=2(NH4 )2SO4。
4.如权利要求1所述的一种煤化工放空废气的回收利用方法，其特征在于：步骤3中所述余热锅炉的工艺流程为：来自动力的除氧软水注入余热锅炉后分为两路：一路经气动调节阀进入喷淋式减温器，用来调节过热蒸汽温度；另一路经调节阀进入软水加热器，经步骤3）中所述高温烟气换热后进入上汽包，再由上汽包经过对流管束进入下汽包；对流管束内的除氧水被高温烟气加热并汽化，汽水混合物又经过对流管束回到上汽包进行循环；从上汽包和下汽包内汽水混合物中分离出来的饱和蒸汽首先进入低温过热器，由高温烟气进行加热，再进入减温器调节温度后，送入高温过热器中，经过加热后进入主蒸汽管，最后由主汽阀控制进行外送。
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