CN109316933A

CN109316933A - 一种焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺

Info

Publication number: CN109316933A
Application number: CN201811223595.1A
Authority: CN
Inventors: 孔德文; 边浩; 董少英; 张平存; 谷毅; 侯小军; 宫玉才; 赵佳顺; 赵云生; 胡金波
Original assignee: Tang Gangmei Brocade (tangshan) Coal Chemical Co Ltd; Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd; HBIS Co Ltd Tangshan Branch
Current assignee: Tang Gangmei Brocade (tangshan) Coal Chemical Co Ltd; Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd; HBIS Co Ltd Tangshan Branch
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2019-02-12

Abstract

本发明公开了一种焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，属焦化工业废气处理技术领域。工艺包括废气收集工序、预处理工序、过滤工序、吸附工序，废气依次通过上述工序后，从烟囱（21）排出。本发明对焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气进行净化，工艺技术可靠，净化效果显著，减少了发散气体中污染物的排放，放散气体经处理后完全符合GB16171‑2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中的特排要求，解决了焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气的污染问题，具有推广价值。

Description

一种焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺

技术领域

本发明涉及一种焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，属焦化工业废气处理技术领域。

背景技术

为了提高煤炭综合利用价值，我国的炼焦工艺均配套煤气回收系统。煤气回收系统能够回收焦炉煤气中的焦油、苯、萘、氨等物质，并去除煤气中的硫化氢、氰化氢等有害成分。焦炉炭化室产生的煤气温度为650~750℃，经上升管氨水喷淋后温度降至80℃左右，而煤气中化产品高效回收的温度为25~35℃；此外由于含有大量水汽的煤气在高温下体积大，其输送过程所需管道直径、设备容积以及鼓风机能力都将增大。因此，基于以上两点，需要对焦炉煤气进一步冷却降温。煤气在冷却过程中其所含的水蒸汽冷凝析出，大部分焦油、萘等得到分离，部分硫化氢、氰化氢将溶于冷凝液中，能有效降低煤气对后续设备的腐蚀性。

在煤气冷凝以及所分离出的焦油、氨水、焦油渣等产品的储存和输送过程中，各种储槽、水封及放散口会产生放散气。其主要成分为NH3、H2S、CmHn等挥发性放散气。这些污染物进入大气后，经一系列化学及光化学的作用，极易生成硫酸盐气溶胶，对人体的毒性极大，远超 PM2.5。《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171-2012对排放限值已有严格要求。目前，关于挥发性气体的处理，常采用生物降解法、焚烧法、吸附法和冷凝法。由于焦炉煤气冷却过程中挥发性放散气含有甲苯等不溶于水的气体污染物，生物降解处理非水溶性化合物时效率低下、处理成本高且有固废和污水产生，生物降解法对处理焦炉煤气冷却过程中挥发性放散气也存在不适应性；焚烧法可以有效去除有机可燃物，但对于H2S、NH3等无机物燃烧后产生的尾气需要再次进行脱硫脱硝处理，且燃烧法存在处理能耗较高的缺点。专利“一种挥发性有机废气净化回收装置及工艺”（专利号201410249375.1）介绍了采用的吸附法，专利“一种挥发性有机废气的处理工艺极其处理设备”（专利号201610220107.6）介绍了采用冷凝法针对挥发性有机废气的回收处理工艺，但两种工艺都未能考虑无机放散气的特点，不适用焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化。因此，有必要研发一种针对焦炉煤气冷却过程挥发性放散气的高效净化工艺流程。

发明内容

为了适用焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气的性质，解决挥发性放散气的排放问题，本发明提供了一种焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气的净化工艺。

本发明所采取的技术方案是：

一种焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，包括废气收集工序、预处理工序、过滤工序、吸附工序，废气依次通过上述工序后，从烟囱排出。

如上所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，所述收集工序是将各排放点的放散气通过主管和分支管进行连接、汇集后引入预处理工序。

如上所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，对所述主管和分支管进行压力反馈，通过风机变频和调节阀进行压力的平衡调节；所述调节阀门安装在收集支管上。

如上所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，所述预处理工序为：

第一步，收集废气进入油洗塔,对废气中的有机组分进行吸收;

第二步，废气进入酸洗塔,对废气中的氨气等碱性组分进行吸收；

第三步，废气进入碱洗塔,对废气中的硫化氢等酸性组分进行吸收；

第四步，废气进入气液分离器，进行气液分离处理。

如上所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，所述吸收工艺为填料吸收和喷淋剂吸收。

如上所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，所述油洗塔、酸洗塔和碱洗塔内的喷淋剂分别为洗油或焦油乳化液、硫酸溶液或硫铵母液、氢氧化钠溶液，所述洗油为在270℃前馏出量时体积分数为70%-100%；所述硫酸溶液或硫铵母液酸度为4-12%，所述氢氧化钠溶液浓度为3-10%。

如上所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，所述过滤工序为：预处理后的废气通过引风机进入活性炭过滤器中进行过滤。

如上所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，所述吸附工序为：由活性炭过滤器出来的废气进入吸附系统进行两级吸附处理；所述吸附系统由三台活性炭纤维吸附床组成，其中一台作为一级吸附，一台作为二级吸附，另一台处于解析、干燥或等待状态。当一级吸附饱和后，经过解析、干燥后进入等待状态，二级吸附床将作为一级吸附，处于等待状态的吸附床作为二级吸附，三台吸附床进行循环使用。

如上所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，所述吸附床为活性炭纤维吸附床。

如上所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，所述活性炭过滤器和吸附系统采用蒸汽进行加热解析，解析气经换热器换热冷凝后进入废液槽中；所述蒸汽温度大于120℃,压力要求在0.4-0.5Mpa之间。

本发明对焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气进行净化，工艺技术可靠，净化效果显著，减少了发散气体中污染物的排放，放散气体经处理后完全符合GB16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中的特排要求，解决了焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气的污染问题，具有推广价值。

附图说明

图1为本发明的装置示意图；

图中标记：废气支管1、废气主管2、油洗塔3、油洗塔吸附液进液管4、油洗塔排液管5、酸洗塔6、酸洗塔吸附液进液管7、酸洗塔排液管8、碱洗塔9、碱洗塔吸附液进液管10、碱洗塔排液管11、气液分离器12、气液分离器排液管13、引风机14、活性炭过滤器15、活性炭过滤器排液管16、吸附系统17、蒸汽入口18、换热器19、废液槽20、烟囱21。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步详细说明。

如附图所示，各放散点的放散气通过废气支管（1）汇集至废气主管（2）汇集，主管和分支管采用压力反馈调节系统，通过风机变频和调节阀实现压力的平衡。汇集后废气引入预处理系统进行预处理工序。

汇集后的废气依次进入预处理系统的油洗塔（3）、酸洗塔（6）、碱洗塔（9）和气液分离器（12）。油洗塔（3）、酸洗塔（6）、碱洗塔（9）均设有用于喷淋吸收剂的喷淋装置。喷淋装置喷出的吸收液与废气逆向接触后进入各塔下部的吸收液槽中，由泵输送至喷淋装置循环利用。吸收液槽设置液位计监测其液位。油洗塔（3）采用的吸收剂为洗油或焦油乳化液，吸收废气中的部分有机组分，吸收液定期排放至焦油氨水分离系统；酸洗塔（6）吸收剂采用硫酸溶液或硫铵母液，吸收废气中的氨气等碱性组分，吸收液排放至煤气脱硫单元母液槽；碱洗塔（9）吸收剂采用氢氧化钠溶液，吸收废气中硫化氢等酸性组分，吸收液排放至煤气脱硫工段再生槽。气液分离器的废液进入焦油氨水分离系统。

预处理后的废气通过引风机（14）进入活性炭过滤器（15）中进行过滤处理，采用蒸汽对活性炭过滤器（15）进行解析，解析气经换热器（19）冷凝后排入废液槽内，废液槽（20）内的废液排入焦油氨水分离系统。过滤器内的活性炭失效后需进行更换，废弃的活性炭进入配煤系统，与原煤混匀后炼焦。

从活性炭过滤器（15）过滤后的废气进入吸附系统进行吸附处理。吸附系统（18）由三台吸附床组成，其中一台作为一级吸附，一台作为二级吸附，另一台处于解析、干燥或等待状态。当一级吸附工作一定时间后，经过解析状态、干燥后进入等待状态，二级吸附床将作为一级吸附，处于等待状态的吸附床作为二级吸附，三台吸附床进行循环使用。蒸汽入口（18）进入的蒸汽定期对活性炭过滤器（15）和吸附系统（17）进行加热解析，解析气经换热器（19）换热冷凝后进入废液槽（20）中，定期打入焦油氨水分离系统。

实施例1

废气收集工序从各塔器收集气体流量为3058Nm³/h，分别进入油洗塔、酸洗塔和碱洗塔，油洗塔采用270℃流出量为70%的洗油，酸洗塔采用4%酸度的硫酸溶液，碱洗塔采用3%浓度氢氧化钠溶液，并经过过滤工序和吸附工序，尾气监测结果：硫化氢、氨、苯、非甲烷总烃、酚的去除率分别达到99.3%、99.2%、99.3%、99.5%、47.1%，排放浓度均达到GB16171-2012的要求。

实施例2

废气收集工序从各塔器收集气体流量为3121Nm³/h，分别进入油洗塔、酸洗塔和碱洗塔，油洗塔采用270℃流出量为95%的洗油，酸洗塔采用4%酸度的硫酸溶液，碱洗塔采用3%浓度氢氧化钠溶液，并经过过滤工序和吸附工序，尾气监测结果：硫化氢、氨、苯、非甲烷总烃、酚的去除率分别达到99.4%、99.2%、99.2%、99.6%、49.0%，排放浓度均达到GB16171-2012的要求。

实施例3

废气收集工序从各塔器收集气体流量为2960Nm³/h，分别进入油洗塔、酸洗塔和碱洗塔，油洗塔采用270℃流出量为70%的洗油，酸洗塔采用12%酸度的硫铵母液，碱洗塔采用3%浓度氢氧化钠溶液，并经过过滤工序和吸附工序，尾气监测结果：硫化氢、氨、苯、非甲烷总烃、酚的去除率分别达到99.4%、99.2%、99.2%、99.6%、50.7%，排放浓度均达到GB16171-2012的要求。

实施例4

废气收集工序从各塔器收集气体流量为3046Nm³/h，分别进入油洗塔、酸洗塔和碱洗塔，油洗塔采用270℃流出量为70%的洗油，酸洗塔采用4%酸度的硫酸溶液，碱洗塔采用10%浓度氢氧化钠溶液，并经过过滤工序和吸附工序，尾气监测结果：硫化氢、氨、苯、非甲烷总烃、酚的去除率分别达到99.4%、99.4%、99.2%、99.6%、48.9%，排放浓度均达到GB16171-2012的要求。

实施例5

废气收集工序从各塔器收集气体流量为3211Nm³/h，分别进入油洗塔、酸洗塔和碱洗塔，油洗塔采用270℃流出量为80%的洗油，酸洗塔采用12%酸度的硫酸溶液，碱洗塔采用10%浓度氢氧化钠溶液，并经过过滤工序和吸附工序，尾气监测结果：硫化氢、氨、苯、非甲烷总烃、酚的去除率分别达到99.4%、99.4%、99.4%、99.6%、49.6%，排放浓度均达到GB16171-2012的要求。

实施例6

废气收集工序从各塔器收集气体流量为2987Nm³/h，分别进入油洗塔、酸洗塔和碱洗塔，油洗塔采用270℃流出量为85%的洗油，酸洗塔采用7.8%酸度的硫酸溶液，碱洗塔采用6%浓度氢氧化钠溶液，并经过过滤工序和吸附工序，尾气监测结果：硫化氢、氨、苯、非甲烷总烃、酚的去除率分别达到99.2%、99.4%、99.6%、99.6%、50.2%，排放浓度均达到GB16171-2012的要求。

Claims

1.一种焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于，包括废气收集工序、预处理工序、过滤工序、吸附工序，废气依次通过上述工序后，从烟囱（21）排出。

2.如权利要求1所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于所述收集工序为：将各排放点的放散气通过主管和分支管进行连接、汇集后引入预处理工序。

3.如权利要求2所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于对所述主管和分支管进行压力反馈，通过风机（14）变频和调节阀（22）进行压力的平衡调节；所述调节阀门安装在收集支管(1)上。

4.如权利要求1所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于所述预处理工序为：

第一步，收集废气进入油洗塔（3）,对废气中的有机组分进行吸收;

第二步，废气进入酸洗塔（6）,对废气中的氨气等碱性组分进行吸收；

第三步，废气进入碱洗塔（9）,对废气中的硫化氢等酸性组分进行吸收；

第四步，废气进入气液分离器（12），进行气液分离处理。

5.如权利要求4所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于所述吸收工艺为填料吸收和喷淋剂吸收。

6.如权利要求5所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于所述油洗塔（3）、酸洗塔（6）和碱洗塔（9）内的喷淋剂分别为洗油或焦油乳化液、硫酸溶液或硫铵母液、氢氧化钠溶液，所述洗油为270℃前馏出量时体积分数为70%-100%；所述硫酸溶液或硫铵母液酸度为4~12%，所述氢氧化钠溶液浓度为3~10%。

7.如权利要求1所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于所述过滤工序为：预处理后的废气通过引风机（14）进入活性炭过滤器（15）中进行过滤。

8.如权利要求1所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于所述吸附工序为：由活性炭过滤器（15）出来的废气进入吸附系统进行两级吸附处理；所述吸附系统由三台活性炭纤维吸附床组成，其中一台作为一级吸附，一台作为二级吸附，另一台处于解析、干燥或等待状态；当一级吸附饱和后，经过解析、干燥后进入等待状态，二级吸附床将作为一级吸附，处于等待状态的吸附床作为二级吸附，三台吸附床进行循环使用。

9.如权利要求8所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于所述吸附床为活性炭纤维吸附床。

10.如权利要求7或8所述焦炉煤气冷凝过程中挥发性放散气净化工艺，其特征在于所述活性炭过滤器（15）和吸附系统（17）采用蒸汽进行加热解析，解析气经换热器（19）换热冷凝后进入废液槽（20）中；所述蒸汽温度大于120℃,压力要求在0.4-0.5Mpa之间。