CN112555877A

CN112555877A - 一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺

Info

Publication number: CN112555877A
Application number: CN202011530821.8A
Authority: CN
Inventors: 郭国杰; 郭易乔; 单春华
Original assignee: Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Current assignee: Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2021-03-26

Abstract

本发明涉及一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺，其装置包括烟气净化装置、烟气引风机、地面烟囱、助燃空气风机、烟气遥控阀一、烟气遥控阀二、烟气调节阀一、烟气调节阀二、压力表一、压力表二、烟气旁通管道一和烟气旁通管道二。其有益效果是：该工艺对两台加热炉的烟气同时进行余热回收和净化，项目投资省，占地少，运行费用低，对节能减排具有十分重要的意义，同时，该工艺聚烟气脱硫、脱硝、除尘于一体，烟气后处理净化措施完备，满足环保排放要求，且可适用的加热炉燃料气体的种类范围广，适应性强，对于新建或已投产的苯加氢或其它类似化工装置进行升级改造都很容易实施。

Description

一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺

技术领域

本发明涉及烟气处理技术领域，特别是涉及一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺。

背景技术

粗苯精制(苯加氢)工艺是以焦化粗苯为原料，通过加氢、蒸馏的方式生产纯苯、甲苯、二甲苯等重要的化工产品，其中加氢过程中需要采用主反应器加热炉对循环气体升温加热，蒸馏过程中需要为蒸馏塔塔底提供热源。在很多苯加氢生产企业，由于现场条件限制，公辅条件中没有高、中压蒸汽等热源介质，因此除了主反应器加热炉以外，还同时需要设置导热油加热炉，即采用导热油为热媒，为蒸馏提供所需要的热量。

主反应器加热炉及导热油加热炉在苯加氢装置中都起到十分重要的作用，同时又作为生产企业的能源消耗大户，其热效率的高低直接影响企业的经济效益，而烟气排放是否满足环保要求则直接影响企业的发展与生存。

苯加氢生产企业一般采用焦炉煤气、高炉煤气或天然气等作为加热炉的燃料气，燃烧后的烟气排放至大气。相比较而言，在苯加氢装置中导热油加热炉的热负荷是主反应器加热炉的近10倍，因此其能源消耗量、烟气排放量在苯加氢装置中占主导地位，而且导热油炉作为有机热载体炉，国家标准中对其热效率的高低有硬性规定和要求。

苯加氢工艺在我国发展至今已近三十年，国内建设投产的苯加氢装置有几十套。过去我们国家对环保要求较松，生产企业节能意识不强，苯加氢装置加热炉所产生的烟气没有采取相应的措施，高温烟气的热量没有得到有效的回收和利用，造成能源的浪费，加热炉热效率低，而且烟气中大量的SO₂、SO₃和NO_X未经处理直接排放至大气，造成环境的污染。近年来，随着国家、地方和企业日益严格的环保和节能减排要求，已建的苯加氢装置面临着必须改造升级的问题，即对已建加热炉需增建烟气净化和余热回收的配套设施，而新建苯加氢装置则必须同时考虑完备的烟气处理措施。

发明内容

为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺，对两台加热炉的烟气同时进行余热回收和净化，项目投资省，占地少，运行费用低，对节能减排具有十分重要的意义，同时，该工艺聚烟气脱硫、脱硝、除尘于一体，烟气后处理净化措施完备，满足环保排放要求，且可适用的加热炉燃料气体的种类范围广，适应性强，对于新建或已投产的苯加氢或其它类似化工装置进行升级改造都很容易实施。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺，其装置包括烟气净化装置、烟气引风机、地面烟囱、助燃空气风机、烟气遥控阀一、烟气遥控阀二、烟气调节阀一、烟气调节阀二、压力表一、压力表二、烟气旁通管道一和烟气旁通管道二，其特征在于，所述烟气净化装置由脱硝反应器、空气预热器、脱硫吸收塔、布袋除尘器组成，其中脱硝反应器、空气预热器、脱硫吸收塔、布袋除尘器依次通过烟气管道连接；

所述烟气引风机入口与烟气净化装置出口连接，出口与地面烟囱连接；

所述助燃空气风机的入口与大气连通，出口与空气预热器的空气进口连接，空气预热器的空气出口与导热油加热炉底部连接；

所述烟气遥控阀一设置在导热油加热炉上部的烟囱上，紧邻烟气遥控阀一下的导热油加热炉烟囱上设有压力表一和烟气旁通管道一，烟气旁通管道一另一端与烟气净化装置的入口连接，烟气旁通管道一上设有烟气调节阀一，烟气调节阀一与压力表一联锁控制；

所述烟气遥控阀二设置在主反应器加热炉上部的烟囱上，紧邻烟气遥控阀二下的主反应器加热炉烟囱上设有压力表二和烟气旁通管道二，烟气旁通管道二另一端接入烟气净化装置前的烟气旁通管道一上，烟气旁通管道二设有烟气调节阀二，烟气调节阀二与压力表二联锁控制。

所述烟气引风机的电机采用变频电机。

一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺，包括以下工艺步骤和方法：

1)正常生产时，导热油加热炉上部烟囱的烟气遥控阀一关闭，导热油加热炉产生的烟气由烟气旁通管道一引出，进入烟气净化装置内的脱硝反应器，烟气脱硝采用选择性催化还原(SCR)工艺，以氨水中的NH₃为还原剂，在催化剂的作用下将烟气中的NO_X还原为无害的N₂和水；导热油加热炉烟气旁通管道一上设有烟气调节阀一，并与其上部烟囱压力表一实现自动调节，以维持导热油加热炉烟囱压力稳定；

2)正常生产时，主反应器加热炉上部烟囱的烟气遥控阀二关闭，主反应器加热炉产生的烟气由烟气旁通管道二引出，与导热油加热炉烟气旁通管道一汇合后一起进入烟气净化装置内的脱硝反应器；主反应器加热炉烟气旁通管道二上设有烟气调节阀二，并与其上部烟囱压力表二实现自动调节，以维持主反应器加热炉烟囱压力稳定；

3)脱硝后的高温烟气由脱硝反应器流出进入空气预热器，与来自助燃空气风机送来的空气进行换热，升温后的空气由空气预热器流出，由底部进入导热油加热炉；

4)降温后的烟气由空气预热器流出进入脱硫吸收塔，烟气脱硫采用半干法工艺，以熟石灰Ca(OH)₂为吸收剂，将烟气中的SO₂、SO₃等有害气体脱除，脱硫后的烟气进入布袋除尘器，经过滤除去烟气中的尘颗粒；

5)除尘后的烟气由布袋除尘器流出进入烟气引风机，由烟气引风机抽送至地面烟囱高空排放至大气，烟气引风机采用变频电机进行变频调速，以适应导热油加热炉和主反应器加热炉由于生产负荷的变化导致的烟气量的变化；

6)开工调试期间、烟气净化装置或者烟气引风机处于事故状态时，打开导热油加热炉或主反应器加热炉上部烟囱的烟气遥控阀一或烟气遥控阀二，关闭烟气旁通管一或烟气旁通管道二上的烟气调节阀一或烟气调节阀二，短期内烟气由导热油加热炉或主反应器加热炉顶部烟囱排放至大气，此时导热油加热炉底部可自然吸风引入助燃空气。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)对两台加热炉的烟气同时进行余热回收和净化，投资省，占地少，运行费用低；

2)将主反应器加热炉的热烟气连同导热油加热炉产的高温烟气一起，对导热油加热炉的助燃空气进行预热，既简化了工艺流程，又进一步提高了导热油加热炉助燃空气的温度，节约了燃料气用量，进一步提高了作为有机热载体炉的导热油加热炉的热效率，确保导热油加热炉的热效率远超国家标准对有机热载体炉热效率的要求；

3)本发明不仅对高温烟气的余热进行了有效地回收和利用，还聚烟气脱硫、脱硝、除尘于一体，满足国家、地方日益严苛的环保排放要求；

4)在加热炉的烟气排放至大气之前，由于对烟气采取了完备的后处理净化措施，因此加热炉可采用的燃料气种类范围广，适应性更强；

5)装置生产灵活，操作简单，配置合理，对于新建或者在已投产的苯加氢或其它类似化工装置内进行升级改造，都容易实施。

附图说明

图1是本发明的工艺原理示意图。

图中：1-导热油加热炉 2-主反应器加热炉 3-烟气引风机 4-地面烟囱 5-助燃空气风机 6-脱硝反应器 7-空气预热器 8-脱硫吸收塔 9-布袋除尘器 10-烟气遥控阀一11-烟气遥控阀二 12-烟气调节阀一 13-烟气调节阀二 14-压力表一 15-压力表二 16-烟气旁通管道一 17-烟气旁通管道二

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1所示，本发明涉及的一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺，其装置包括烟气净化装置、烟气引风机3、地面烟囱4、助燃空气风机5、烟气遥控阀一10、烟气遥控阀二11、烟气调节阀一12、烟气调节阀二13、压力表一14、压力表二15、烟气旁通管道一16和烟气旁通管道二17，所述烟气净化装置由脱硝反应器6、空气预热器7、脱硫吸收塔8、布袋除尘器9组成，其中脱硝反应器6、空气预热器7、脱硫吸收塔8、布袋除尘器9依次通过烟气管道连接，实现烟气的脱硫、脱硝、除尘净化处理，以满足国家、地方日益严苛的环保排放要求；

所述烟气引风机3入口与烟气净化装置出口连接，出口与地面烟囱4连接；

所述助燃空气风机5的入口与大气连通，出口与空气预热器7的空气进口连接，空气预热器7的空气出口与导热油加热炉1底部连接，将与高温烟气换热后升温的空气送入导热油加热炉1；

所述烟气遥控阀一10设置在导热油加热炉1上部的烟囱上，紧邻烟气遥控阀一10下的导热油加热炉1烟囱上设有压力表一14和烟气旁通管道一16，烟气旁通管道一16另一端与烟气净化装置的入口连接，烟气旁通管道一16上设有烟气调节阀一12，烟气调节阀一12与压力表一14联锁控制，实现烟气压力的自动调节；

所述烟气遥控阀二11设置在主反应器加热炉2上部的烟囱上，紧邻烟气遥控阀二11下的主反应器加热炉2烟囱上设有压力表二15和烟气旁通管道二17，烟气旁通管道二17另一端接入烟气净化装置前的烟气旁通管道一16上，烟气旁通管道二17设有烟气调节阀二13，烟气调节阀二13与压力表二15联锁控制，实现烟气压力的自动调节；主反应器加热炉2的烟气与导热油加热炉1的烟气汇总后同时进入烟气净化装置，并通过空气预热器7对导热油加热炉1的助燃空气进行预热，既简化了工艺流程，又进一步提高了导热油加热炉1助燃空气的温度，节约了燃料气用量，进一步提高了作为有机热载体炉的导热油加热炉1的热效率，确保导热油加热炉1的热效率远超国家标准对有机热载体炉热效率的要求。

所述烟气引风机3的电机采用变频电机，可进行变频调速调控烟气量的大小。

1)正常生产时，导热油加热炉1上部烟囱的烟气遥控阀一10关闭，导热油加热炉1产生的烟气由烟气旁通管道一16引出，进入烟气净化装置内的脱硝反应器6，烟气脱硝采用选择性催化还原(SCR)工艺，以氨水中的NH₃为还原剂，在催化剂的作用下将烟气中的NO_X还原为无害的N₂和水；导热油加热炉1烟气旁通管道一16上设有烟气调节阀一12，并与其上部烟囱压力表一14实现自动调节，以维持导热油加热炉1烟囱压力稳定；

2)正常生产时，主反应器加热炉2上部烟囱的烟气遥控阀二11关闭，主反应器加热炉2产生的烟气由烟气旁通管道二17引出，与导热油加热炉1烟气旁通管道一16汇合后一起进入烟气净化装置内的脱硝反应器6；主反应器加热炉2烟气旁通管道二17上设有烟气调节阀二13，并与其上部烟囱压力表二15实现自动调节，以维持主反应器加热炉2烟囱压力稳定；

3)脱硝后的高温烟气由脱硝反应器6流出进入空气预热器7，与来自助燃空气风机5送来的空气进行换热，升温后的空气由空气预热器7流出，由底部进入导热油加热炉1；

4)降温后的烟气由空气预热器7流出进入脱硫吸收塔8，烟气脱硫采用半干法工艺，以熟石灰Ca(OH)₂为吸收剂，将烟气中的SO₂、SO₃等有害气体脱除，脱硫后的烟气进入布袋除尘器9，经过滤除去烟气中的尘颗粒；

5)除尘后的烟气由布袋除尘器9流出进入烟气引风机3，由烟气引风机3抽送至地面烟囱4高空排放至大气，烟气引风机3采用变频电机进行变频调速，以适应导热油加热炉1和主反应器加热炉2由于生产负荷的变化导致的烟气量的变化；

6)开工调试期间、烟气净化装置或者烟气引风机3处于事故状态时，打开导热油加热炉1或主反应器加热炉2上部烟囱的烟气遥控阀一10或烟气遥控阀二11，关闭烟气旁通管一16或烟气旁通管道二17上的烟气调节阀一12或烟气调节阀二13，短期内烟气由导热油加热炉1或主反应器加热炉2顶部烟囱排放至大气，此时导热油加热炉1底部可自然吸风引入助燃空气。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺，其装置包括烟气净化装置、烟气引风机、地面烟囱、助燃空气风机、烟气遥控阀一、烟气遥控阀二、烟气调节阀一、烟气调节阀二、压力表一、压力表二、烟气旁通管道一和烟气旁通管道二，其特征在于，所述烟气净化装置由脱硝反应器、空气预热器、脱硫吸收塔、布袋除尘器组成，其中脱硝反应器、空气预热器、脱硫吸收塔、布袋除尘器依次通过烟气管道连接；

2.根据权利要求1所述的一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺，其特征在于，所述烟气引风机的电机采用变频电机。

3.实现权利要求1所述的一种联合处理两台加热炉烟气的净化及余热回收工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤和方法：

5)除尘后的烟气由布袋除尘器流出进入烟气引风机，由烟气引风机抽送至地面烟囱高空排放至大气；

6)开工调试期间、烟气净化装置或者烟气引风机处于事故状态时，打开烟气遥控阀一或烟气遥控阀二，关闭烟气旁通管一或烟气旁通管道二上的烟气调节阀一或烟气调节阀二，短期内烟气由导热油加热炉或主反应器加热炉顶部烟囱排放至大气，此时导热油加热炉底部可自然吸风引入助燃空气。