CN112391210B - 一种焦炉煤气的净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焦炉煤气的净化系统,涉及焦炉煤气技术领域,其技术方案要点包括依次连接的进料器、第一精脱塔、第二精脱塔、第三精脱塔以及集料器;所述第二精脱塔和所述第三精脱塔的出口端均连接有回流净化器,两个所述回流净化器的出口分别与所述第一精脱塔和所述第二精脱塔的进口端连接;且所述回流净化器设置有间歇启闭机构,所述间歇启闭机构用于间歇控制焦炉煤气通过相应的回流净化器回流至精脱塔内。本发明通过回流净化器实现焦炉煤气的循环处理与净化的效果;并通过间歇启闭机构随着转动底座的转动而实现启闭回流净化器的效果;与此同时,驱动焦炉煤气旋转后进入相应的精脱塔,以显著提升焦炉煤气的混合效率与均匀度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及焦炉煤气技术领域,更具体地说它涉及一种焦炉煤气的净化系统。
背景技术
焦炉煤气是炼焦过程的副产品,是H2、CH4、CO2、CO等气体组成的混合物,焦炉煤气是一种高热值煤气,可作燃料使用,也可用作化工产品的重要原料,如合成氨、甲醇等。高温炼焦原料中的硫,在炼焦过程中以气态硫化物形式进入焦炉煤气中。其中主要以H2S、CS2、COS等形式存在。有机硫化物含量较少,并且在高温条件下几乎全部转化为H2S,故煤气中硫化氢为焦炉煤气中主要的硫化物。
公告号为CN211814296U的专利公开了一种焦炉煤气精脱硫系统,该系统包括除油塔、第一换热器、一级加氢反应器、冷凝器、常温脱硫塔、第二换热器、二级加氢反应器、钴钼加氢反应器、精脱硫塔。
但是该系统仅仅通过二级加氢反应器与精脱硫塔之间设置钴钼加氢反应器,难以达到有效的焦炉煤气的净化效果,且导致设备工艺复杂程度提升与能耗增加的问题,有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种焦炉煤气的净化系统,该焦炉煤气的净化系统具有有效提升焦炉煤气的净化效果,并解决工艺复杂难度与能耗过高的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种焦炉煤气的净化系统,包括依次连接的进料器、第一精脱塔、第二精脱塔、第三精脱塔以及集料器;
所述进料器用于焦炉煤气的进料,并对焦炉煤气进行粗脱硫后加压;
所述第一精脱塔用于对经进料器的焦炉煤气进行一级精脱,并在所述第一精脱塔内设置有活性炭微球;
所述第二精脱塔用于对经第一精脱塔的焦炉煤气进行二级精脱,并在所述第二精脱塔内设置有活性炭纤维;
所述第三精脱塔用于对经第二精脱塔的焦炉煤气进行三级精脱,并在所述第三精脱塔内设置有活性炭吸附剂SQ105;
所述集料器用于收集经所述第三精脱塔的焦炉煤气;
其中,所述第二精脱塔和所述第三精脱塔的出口端均连接有回流净化器,两个所述回流净化器的出口分别与所述第一精脱塔和所述第二精脱塔的进口端连接;且所述回流净化器设置有间歇启闭机构,所述间歇启闭机构用于间歇控制焦炉煤气通过相应的回流净化器回流至精脱塔内。
本发明进一步设置为:所述回流净化器包括设置有多个穿孔的出口板、连接环板和转动底座,所述连接环板的两端分别与所述出口板和所述转动底座转动连接,且设置有用于密封转动连接部位的密封件;所述转动底座用于持续做周向转动,并与所述间歇启闭机构连接;所述出口板、连接环板和所述转动底座之间形成有气腔,所述气腔通过所述间歇启闭机构与相应的精脱塔的出口端连接。
本发明进一步设置为:所述间歇启闭机构包括转动连接的对齿啮合轮,所述转动底座远离所述连接环板的一端设置有与所述对齿啮合轮匹配的啮合齿以及用于驱动所述对齿啮合轮转动后与所述啮合齿啮合的开关柔性件。
本发明进一步设置为:所述对齿啮合轮相互对称的两端与所述啮合齿匹配,并在所述对齿啮合轮上设置有两个转接柱;当相应的所述转接柱与所述开关柔性件抵接时,所述对齿啮合轮转动且使得相应一端与啮合齿啮合,至对齿啮合轮的相应一端与所述啮合齿分离后,对齿啮合轮保持静止;且对齿啮合轮处于静止状态时,所述间歇启闭机构处于开启或关闭的状态。
本发明进一步设置为:所述第三精脱塔与所述集料器之间设置有精细脱除塔;所述精细脱除塔用于对经第三精脱塔的焦炉煤气进行终极精脱,并在所述精细脱除塔内设置有改性常温型活性炭脱有机硫剂SQ104G。
本发明进一步设置为:经所述精细脱除塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于0.1mg/Nm3,萘的含量低于0.6mg/Nm3,噻吩的含量低于2mg/Nm3,总硫的含量低于0.1mg/Nm3。
本发明进一步设置为:所述回流净化器为第一回流净化器和第二回流净化器;所述第一回流净化器的所述间歇启闭机构处于开启的状态时,所述第二回流净化器的所述间歇启闭机构处于关闭的状态;所述第二回流净化器的所述间歇启闭机构处于开启的状态时,所述第一回流净化器的所述间歇启闭机构处于关闭的状态。
本发明进一步设置为:经所述第一精脱塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于1mg/Nm3,萘的含量低于5mg/Nm3,总硫的含量低于1mg/Nm3。
本发明进一步设置为:经所述第二精脱塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于0.4mg/Nm3,萘的含量低于3mg/Nm3,总硫的含量低于0.6mg/Nm3。
本发明进一步设置为:经所述第三精脱塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于0.1mg/Nm3,萘的含量低于1mg/Nm3,总硫的含量低于0.2mg/Nm3。
综上所述,本发明具有以下有益效果:采用回流净化器将经第三精脱塔处理的焦炉煤气导入第二精脱塔内,将经第二精脱塔处理的焦炉煤气导入第一精脱塔内实现焦炉煤气的循环处理与净化的效果;并通过间歇启闭机构随着转动底座的转动而实现回流净化器的启闭的效果;与此同时,在转动底座的转动过程中,焦炉煤气被驱动后旋转,再通过出口板进入相应的精脱塔内,实现显著提升与相应的精脱塔内的焦炉煤气混合效率与均匀度的效果,进而达到降低工艺复杂难度与能耗的目的。
附图说明
图1是本实施例的回流净化器的结构示意图;
图2是本实施例的回流净化器的爆炸结构示意图;
图3是本实施例的净化系统的系统框图。
附图标记说明:1、出口板;2、连接环板;21、气腔;3、转动底座;31、啮合齿;32、开关柔性件;4、间歇启闭机构;41、对齿啮合轮。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚,以下将结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2、图3所示,一种焦炉煤气的净化系统,包括依次连接的进料器、第一精脱塔、第二精脱塔、第三精脱塔、精细脱除塔和集料器。进料器用于焦炉煤气的进料,并对焦炉煤气进行粗脱硫后加压;第一精脱塔用于对经进料器的焦炉煤气进行一级精脱,并在第一精脱塔内设置有活性炭微球;第二精脱塔用于对经第一精脱塔的焦炉煤气进行二级精脱,并在第二精脱塔内设置有活性炭纤维;第三精脱塔用于对经第二精脱塔的焦炉煤气进行三级精脱,并在第三精脱塔内设置有活性炭吸附剂SQ105;精细脱除塔用于对经第三精脱塔的焦炉煤气进行终极精脱,并在精细脱除塔内设置有改性常温型活性炭脱有机硫剂SQ104G;集料器用于收集经第三精脱塔的焦炉煤气。需要提及的是,第二精脱塔和第三精脱塔的出口端均连接有回流净化器,两个回流净化器的出口分别与第一精脱塔和第二精脱塔的进口端连接;且回流净化器设置有间歇启闭机构4。间歇启闭机构4用于间歇控制焦炉煤气通过相应的回流净化器回流至精脱塔内。
需要说明的是,回流净化器包括设置有多个穿孔的出口板1、连接环板2和转动底座3。连接环板2的两端分别与出口板1和转动底座3转动连接,且设置有用于密封转动连接部位的密封件;转动底座3用于持续做周向转动,并与所述间歇启闭机构4连接。与此同时,在出口板1、连接环板2和转动底座3之间形成有气腔21,气腔21通过间歇启闭机构4与相应的第二精脱塔或第三精脱塔的出口端连接,进而在转动底座3做沿周向的循环转动运动时,带动气腔21内的焦炉煤气转动,以使得焦炉煤气旋转后再通过出口板1进入相应的第一精脱塔或第二精脱塔中。
如图1、图2所示,间歇启闭机构4包括转动连接的对齿啮合轮41。转动底座3远离连接环板2的一端设置有与对齿啮合轮41匹配的啮合齿31以及用于驱动对齿啮合轮41转动后与啮合齿31啮合的开关柔性件32。需要说明的是,对齿啮合轮41相互对称的两端与啮合齿31匹配,并在对齿啮合轮41上设置有两个转接柱;当相应的转接柱与所述开关柔性件32抵接时,对齿啮合轮41转动且使得相应一端与啮合齿31啮合,至对齿啮合轮41的相应一端与啮合齿31分离后,对齿啮合轮41保持静止;且对齿啮合轮41处于静止状态时,间歇启闭机构4处于开启或关闭的状态。因此,在转动底座3持续的转动过程中,当开关柔性件32与其中一个转接柱抵接,则开关柔性件32起到驱动对齿啮合轮41转动的作用,以使得对齿啮合轮41与啮合齿31啮合;而在驱动对齿啮合轮41的过程中,开关柔性件32由其具备的柔性产生弯曲,以在弯曲后与转接柱分离,并在分离后复位,以便与另一根转接柱进行后续的驱动作业。
相应的,回流净化器包括有第一回流净化器和第二回流净化器。第一回流净化器的间歇启闭机构4处于开启的状态时,第二回流净化器的间歇启闭机构4处于关闭的状态;第二回流净化器的间歇启闭机构4处于开启的状态时,第一回流净化器的间歇启闭机构4处于关闭的状态,以达到防止焦炉煤气的混合均匀度不足而影响到焦炉煤气的净化。其中,由于第一回流净化器通过第二精脱塔的出口端获取焦炉煤气,而第二回流净化器通过第三精脱塔的出口端获取焦炉煤气,因此其焦炉煤气的体积流速均小于相应的第二精脱塔和第三精脱塔的进口端的焦炉煤气的体积流速。
为了进一步说明该焦炉煤气的净化系统,在本净化系统对焦炉煤气进行净化时:
经第一精脱塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于1mg/Nm3,萘的含量低于5mg/Nm3,总硫的含量低于1mg/Nm3;
经第二精脱塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于0.4mg/Nm3,萘的含量低于3mg/Nm3,总硫的含量低于0.6mg/Nm3;
经第三精脱塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于0.1mg/Nm3,萘的含量低于1mg/Nm3,总硫的含量低于0.2mg/Nm3;
且经精细脱除塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于0.1mg/Nm3,萘的含量低于0.6mg/Nm3,噻吩的含量低于2mg/Nm3,总硫的含量低于0.1mg/Nm3。
以下为多个实施例操作中的各组分在各阶段的含量测试结果表:
表一 含量测试结果表:
综上,本发明通过采用回流净化器将经第三精脱塔处理的焦炉煤气导入第二精脱塔内,将经第二精脱塔处理的焦炉煤气导入第一精脱塔内实现焦炉煤气的循环处理与净化的效果;并通过间歇启闭机构随着转动底座的转动而实现回流净化器的启闭的效果;与此同时,在转动底座的转动过程中,焦炉煤气被驱动后旋转,再通过出口板进入相应的精脱塔内,实现显著提升与相应的精脱塔内的焦炉煤气混合效率与均匀度的效果,进而达到降低工艺复杂难度与能耗的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例,本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例,但凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干修改和润饰,这些修改和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种焦炉煤气的净化系统,其特征在于:包括依次连接的进料器、第一精脱塔、第二精脱塔、第三精脱塔以及集料器;
所述进料器用于焦炉煤气的进料,并对焦炉煤气进行粗脱硫后加压;
所述第一精脱塔用于对经进料器的焦炉煤气进行一级精脱,并在所述第一精脱塔内设置有活性炭微球;
所述第二精脱塔用于对经第一精脱塔的焦炉煤气进行二级精脱,并在所述第二精脱塔内设置有活性炭纤维;
所述第三精脱塔用于对经第二精脱塔的焦炉煤气进行三级精脱,并在所述第三精脱塔内设置有活性炭吸附剂SQ105;
所述集料器用于收集经所述第三精脱塔的焦炉煤气;
其中,所述第二精脱塔和所述第三精脱塔的出口端均连接有回流净化器,两个所述回流净化器的出口分别与所述第一精脱塔和所述第二精脱塔的进口端连接;且所述回流净化器设置有间歇启闭机构(4),所述间歇启闭机构(4)用于间歇控制焦炉煤气通过相应的回流净化器回流至精脱塔内;所述回流净化器包括设置有多个穿孔的出口板(1)、连接环板(2)和转动底座(3),所述连接环板(2)的两端分别与所述出口板(1)和所述转动底座(3)转动连接,且设置有用于密封转动连接部位的密封件;所述转动底座(3)用于持续做周向转动,并与所述间歇启闭机构(4)连接;所述出口板(1)、连接环板(2)和所述转动底座(3)之间形成有气腔(21),所述气腔(21)通过所述间歇启闭机构(4)与相应的精脱塔的出口端连接。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气的净化系统,其特征在于:所述间歇启闭机构(4)包括转动连接的对齿啮合轮(41),所述转动底座(3)远离所述连接环板(2)的一端设置有与所述对齿啮合轮(41)匹配的啮合齿(31)以及用于驱动所述对齿啮合轮(41)转动后与所述啮合齿(31)啮合的开关柔性件(32)。
3.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气的净化系统,其特征在于:所述对齿啮合轮(41)相互对称的两端与所述啮合齿(31)匹配,并在所述对齿啮合轮(41)上设置有两个转接柱;当相应的所述转接柱与所述开关柔性件(32)抵接时,所述对齿啮合轮(41)转动且使得相应一端与啮合齿(31)啮合,至对齿啮合轮(41)的相应一端与所述啮合齿(31)分离后,对齿啮合轮(41)保持静止;且对齿啮合轮(41)处于静止状态时,所述间歇启闭机构(4)处于开启或关闭的状态。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气的净化系统,其特征在于:所述第三精脱塔与所述集料器之间设置有精细脱除塔;所述精细脱除塔用于对经第三精脱塔的焦炉煤气进行终极精脱,并在所述精细脱除塔内设置有改性常温型活性炭脱有机硫剂SQ104G。
5.根据权利要求4所述的一种焦炉煤气的净化系统,其特征在于:经所述精细脱除塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于0.1mg/Nm3,萘的含量低于0.6mg/Nm3,噻吩的含量低于2mg/Nm3,总硫的含量低于0.1mg/Nm3。
6.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气的净化系统,其特征在于:所述回流净化器为第一回流净化器和第二回流净化器;所述第一回流净化器的所述间歇启闭机构(4)处于开启的状态时,所述第二回流净化器的所述间歇启闭机构(4)处于关闭的状态;所述第二回流净化器的所述间歇启闭机构(4)处于开启的状态时,所述第一回流净化器的所述间歇启闭机构(4)处于关闭的状态。
7.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气的净化系统,其特征在于:经所述第一精脱塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于1mg/Nm3,萘的含量低于5mg/Nm3,总硫的含量低于1mg/Nm3。
8.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气的净化系统,其特征在于:经所述第二精脱塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于0.4mg/Nm3,萘的含量低于3mg/Nm3,总硫的含量低于0.6mg/Nm3。
9.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气的净化系统,其特征在于:经所述第三精脱塔处理的焦炉煤气中,焦油和灰尘的含量低于0.1mg/Nm3,萘的含量低于1mg/Nm3,总硫的含量低于0.2mg/Nm3。
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