CN112812852A - 一种自净化焦炉煤气超重力洗涤塔及洗苯系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焦炉煤气洗苯技术领域，具体涉及一种自净化焦炉煤气超重力洗涤塔及洗苯系统，超重力洗涤塔包括：壳体，壳体上设置有煤气入口通道和煤气出口通道；洗涤吸收装置，包括填料层、洗涤液喷洒装置、传动轴及支撑架；捕雾装置，包括内置捕雾器和外置捕雾器；填料层设置在壳体中央，填料层的上方设置洗涤液喷洒装置，填料层的下方设置传动轴及支撑架；所述内置捕雾器设置在煤气出口通道的底端，所述外置捕雾器设置在煤气出口通道的顶端。自净化焦炉煤气洗苯系统包括自净化焦炉煤气超重力洗涤塔。利用并改进超重力技术，为焦炉煤气洗苯提供一种高效、稳定的洗苯装置，克服现有洗苯塔洗涤吸收效率低、占地面积大、运行成本高等的不足。

Description

一种自净化焦炉煤气超重力洗涤塔及洗苯系统

技术领域

本发明涉及焦炉煤气洗苯技术领域，具体涉及一种自净化焦炉煤气超重力洗涤塔及洗苯系统。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

在焦化行业生产过程中，需要回收焦炉煤气中高价值的化产品，其中焦化苯是焦化行业重要的化工产品之一。目前焦化行业中大部分企业采用的洗苯装置为填料洗苯塔，塔高30米-50米不等，设备高大。在洗苯塔中，煤气从塔底进入，与塔顶喷洒的焦油洗油逆向接触，进行洗涤操作。由于此洗涤方法中靠重力喷洒，气液接触面有限，导致苯类吸收效率较低，同时因为装置高大，装置占地大，洗涤过程中需要的喷洒流量大，喷洒泵功率大，能耗高。目前，超重力装置已经在多个化工单元中得到应用，超重力装置作为重要的强化气液传质的反应器，其核心为内腔载有填料的高速旋转的转子。在超重环境下，液体被切割成细小的液滴、液丝或液膜，大幅度提高气液传质面积和速度。但因为焦炉煤气中含杂质较多，而超重力装置对于气液两相的清洁程度要求较高，如果该类型装置在焦化行业中应用，需要的超重力技术进行对应的适应性改进。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种自净化焦炉煤气超重力洗涤塔及洗苯系统，利用并改进超重力技术，将其引入焦化行业中应用，为焦炉煤气洗苯提供一种高效、稳定的洗苯装置，克服现有洗苯塔洗涤吸收效率低、占地面积大、运行成本高等的不足。

具体地，本发明的技术方案如下所述：

在本发明的第一方面，提供一种自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，包括：

壳体，壳体上设置有煤气入口通道和煤气出口通道；

洗涤吸收装置，包括填料层、洗涤液喷洒装置、传动轴及支撑架；

捕雾装置，包括内置捕雾器和外置捕雾器；

填料层设置在壳体中央，填料层的上方设置洗涤液喷洒装置，填料层的下方设置传动轴及支撑架；所述内置捕雾器设置在煤气出口通道的底端，所述外置捕雾器设置在煤气出口通道的顶端。

在本发明的第二方面，提供一种自净化焦炉煤气洗苯系统，包括第一方面所述的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔。

具体的，所述自净化焦炉煤气洗苯系统包括第一方面所述的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，富油泵，蒸苯单元，贫油泵和液固分离装置；自净化焦炉煤气超重力洗涤塔与富油泵、蒸苯单元、贫油泵、液固分离装置依次循环连接；

其中，所述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔至少有两组，且并联连接。

本发明的具体实施方式具有以下有益效果：

(1)提高了洗涤效率，达到了工艺要求，实现了焦化洗苯单元设备的集约化、小型化，降低了整个洗脱苯系统设备投资、运行费用和能源消耗。

(2)对设备进行了适应性改进，基本消除了煤气中杂质及焦油洗油中杂质对设备稳定运行的影响，延长了设备稳定运行时间，并实现了设备不停产维护，使整个系统长期稳定运行。

(3)设置了内外部捕雾器和焦油洗油液固分离装置，减少了系统中的杂质，减少了设备堵塞，有利于吸收反应的进行。

(4)在焦化洗苯单元首次应用超重力技术，提高了设备设施的传质效率，改善了吸收效果。

(5)设置了对应系统的热煤气吹扫口，有效处理设备堵塞问题，解决了焦化生产工艺连续性生产不能停工处理的问题。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为一种以热煤气为原料的自净化焦炉煤气洗苯装置结构图；

图2为一种以热煤气为原料的自净化焦炉煤气洗苯装置配套说明附图；

其中，图1中：1、煤气入口，2、蒸汽吹扫出口，3、内置捕雾器，4、蒸汽反吹口，5、煤气反吹口，6、煤气出口，7、喷洒液出口，8、喷头，9、喷洒液入口，10、外置捕雾器，11、捕雾层检修板，12、喷洒洗涤液入口，13、洗涤液出口，14、底座，15、传动轴及支撑架，16、电机，17、填料层，18、煤气吹扫出口，19、液体分布器，20、壳体，21、超重力洗涤塔，22、富油泵，23、蒸苯单元，24、贫油泵，25、液固分离装置，26、加热器，27、煤气加压机。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明的一种实施方式中，提供了一种自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，包括：

壳体，壳体上设置有煤气入口通道和煤气出口通道；

洗涤吸收装置，包括填料层、洗涤液喷洒装置、传动轴及支撑架；

捕雾装置，包括内置捕雾器和外置捕雾器；

填料层设置在壳体中央，填料层的上方设置洗涤液喷洒装置，填料层的下方设置传动轴及支撑架；所述内置捕雾器设置在煤气出口通道的底端，所述外置捕雾器设置在煤气出口通道的顶端。

因为反应速度快，在装置煤气出口装有内外两级捕雾装置，其中内置捕雾器和外置捕雾器可保证煤气中的液滴被有效捕集，保证煤气质量。

在一种具体的实施方式中，煤气入口通道的开口端为煤气入口，煤气入口通道上还设置有煤气吹扫出口和蒸汽吹扫出口；

优选的，煤气吹扫出口位于靠近煤气入口的一侧。

在一种具体的实施方式中，煤气出口通道上设置有煤气出口、蒸汽反吹口和煤气反吹口；

优选的，煤气出口位于煤气吹扫出口和蒸汽吹扫出口的上方，煤气吹扫出口位于蒸汽吹扫出口的上方。

自净化焦炉煤气超重力洗涤塔运行一段时间后会出现阻力增高现象，洗涤塔本身设置有蒸汽反吹口和煤气反吹口，蒸汽吹扫时蒸汽由蒸汽吹扫出口引入，煤气吹扫时由煤气吹扫出口引出，经过吹扫后的洗涤塔可保持较长时间的稳定运行。

在一种具体的实施方式中，所述洗涤液喷洒装置包括洗涤液入口和液体分布器；

在一种具体的实施方式中，外置捕雾器上还设置了喷洒洗涤系统；所述喷洒洗涤系统包括喷洒液入口，喷洒装置，喷洒液出口和捕雾层检修板；

所述喷洒液入口设置在喷洒装置的一端，喷洒装置位于外置捕雾器的上方；

优选的，所述喷洒装置上设置有多个喷头，进一步优选的，所述喷头的个数至少为3个；

喷洒液由喷洒液入口进入，经喷头进行液体分布保证喷洒洗涤效果，喷洒后的液体经喷洒液出口引出进行循环使用，如阻力仍未降低，可经捕雾层检修板处抽出捕雾层进行人工清理，可消除外置捕雾器阻力。

在一种具体的实施方式中，所述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔由底座进行固定。

在一种具体的实施方式中，所述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔还包括电机，电机带动传动轴及支撑架运行，从而带动填料层旋转，可通过调整转速，达到良好的洗涤效果。

在一种具体的实施方式中，所述壳体的上还设置有洗涤液出口。

自净化焦炉煤气超重力洗涤塔工作时，开启电机带动传动轴及支撑架支撑运行，根据煤气流量和焦炉煤气含苯调节转速来调整处理能力，通常在洗苯单元转速在200-3000r/min之间；其工作原理为，焦炉煤气经气体煤气入口进入洗涤塔后，气体沿轴向通过高速旋转的填料层，洗涤液进入填料层前由液体分布器进行液体再分布，之后进入填料层，当洗涤液碰到高速旋转的填料层时，瞬间被撕裂成为线状小液滴，在强大的离心力场中改变运动方向，在此进行高传质接触，完成煤气中苯类的回收。

本发明提供的以热煤气为介质的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，特别适用于焦炉煤气洗苯的焦化行业，超重力洗涤塔内含错流旋转填料层，可实现气液错流接触，不易因气量过大产生液泛现象，无需在喷液管与填料层之间留有较大空间，所以填料层径向尺寸变小，转子旋转能耗低，装置更加小巧节能。

本发明的一种实施方式中，提供了一种自净化焦炉煤气洗苯系统，包括上述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔。

具体的，所述自净化焦炉煤气洗苯系统包括上述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，富油泵，蒸苯单元，贫油泵和液固分离装置；自净化焦炉煤气超重力洗涤塔与富油泵、蒸苯单元、贫油泵、液固分离装置依次循环连接；

其中，所述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔至少有两组，且并联连接。

优选的，所述自净化焦炉煤气洗苯系统还包括加热器和煤气加压机，加热器和煤气加压机设置在自净化焦炉煤气超重力洗涤塔的进气口端管道上。

超重力洗涤塔的进气口通入富苯焦炉煤气，经洗涤后进入下一个单元，该超重力洗涤塔洗涤后的富油经富油泵送到蒸苯单元，蒸出苯类的贫油经贫油泵送至液固分离装置过滤掉贫油中的颗粒物后返回超重力洗涤塔；

当运行其中一个超重力洗涤塔，如超重力洗涤塔A时，可对另一个超重力洗涤塔，如超重力洗涤塔B进行热煤气反吹清扫，以消除超重力洗涤塔B中的堵塞物，由超重力洗涤塔A引入净化后的煤气，经过加热器的加热，由煤气加压机加压后送到超重力洗涤塔B，反吹该洗涤塔，吹扫过程中继续进行洗涤，以引出洗涤塔中的堵塞物进行过滤，吹扫完毕后保持备用。当运行超重力洗涤塔B时，同理吹扫超重力洗涤塔A。

实施例

如图1所示，一种自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，包括：壳体20，煤气入口通道，煤气出口通道，填料层17，喷洒洗涤液入口12，洗涤液出口13，液体分布器19，传动轴及支撑架15，电机16，内置捕雾器3，外置捕雾器10，以及外置捕雾器10的喷洒洗涤系统；

填料层17设置在壳体的中央，填料层的上方设置液体分布器19，洗涤液从喷洒洗涤液入口12进入壳体，并通过连通的液体分布器19将洗涤液喷洒至填料层17上，对煤气进行洗涤，洗涤结束后，洗涤液经洗涤液出口13流出壳体，送至下一个单元进行洗涤液的再生；填料层17的下方设置传动轴及支撑架15，传动轴及支撑架15由电机16带动；

煤气由煤气入口1进入装置中，在装置中的填料层17及填料外与洗涤液进行接触，脱除煤气中苯类物质后由煤气出口6送至下一个单元；

填料层17由16电机经15传动轴及支撑架支撑及带动，可通过调整转速，达到良好的洗涤效果。

所述煤气入口通道设置在壳体的一侧，煤气入口通道的开口端为煤气入口1，煤气入口通道上设置有煤气吹扫出口18和蒸汽吹扫出口2；煤气出口通道设置在壳体的上方，煤气出口通道上设置有煤气出口6、煤气反吹口5和蒸汽反吹口4；

自净化焦炉煤气超重力洗涤塔运行一段时间后会出现阻力增高现象，洗涤塔本身设置有4蒸汽反吹口和5煤气反吹口，蒸汽吹扫时蒸汽由2蒸汽吹扫出口引入，煤气吹扫时由18煤气吹扫出口引出，经过吹扫后的装置可保持较长时间的稳定运行。

煤气出口通道的顶端设置外置捕雾器10，底端设置有内置捕雾器3；

所述外置捕雾器的喷洒洗涤系统包括喷洒液出口7，喷洒装置，喷洒液入口9以及捕雾层检修板11；

所述喷洒液入口9设置在喷洒装置的一端，喷洒装置位于外置捕雾器10的上方；

所述喷洒装置上设置有喷头8，喷头的个数为3个；

外置捕雾器长期运行会阻力增大，设置了喷洒洗涤系统，喷洒液由喷洒液入口9进入，经喷头8进行液体分布保证喷洒洗涤效果，喷洒后的液体经喷洒液出口7引出进行循环使用，如阻力仍未降低，可经捕雾层检修板11处抽出捕雾层进行人工清理，可消除外置捕雾器阻力。

如图1所示，自净化焦炉煤气超重力洗涤塔还包括底座14，底座14位于壳体的下方，洗涤塔由14底座进行固定。

如图2所示，一种自净化焦炉煤气洗苯系统，包括加热器26，煤气加压机27，超重力洗涤塔21-1，超重力洗涤塔21-2，富油泵22，蒸苯单元23，贫油泵24和液固分离装置25；

超重力洗涤塔21-1与超重力洗涤塔21-2并联连接，超重力洗涤塔与富油泵22、蒸苯单元23、贫油泵24、液固分离装置24依次循环连接；加热器26和煤气加压机27设置在超重力洗涤塔的进气口端管道上。

超重力洗涤塔21的进气口通入富苯焦炉煤气，经洗涤后进入下一个单元，该超重力洗涤塔洗涤后的富油经富油泵22送到蒸苯单元23，蒸出苯类的贫油经贫油泵24送至液固分离装置25过滤掉贫油中的颗粒物后返回超重力洗涤塔。

当运行超重力洗涤塔21-1时，对超重力洗涤塔21-2进行热煤气反吹清扫，以消除超重力洗涤塔21-2中的堵塞物，由21-1超重力洗涤塔引入净化后的煤气，经过加热器26的加热，由煤气加压机27加压后送到超重力洗涤塔21-2，反吹该装置，吹扫过程中继续进行洗涤，以引出装置中的堵塞物进行过滤，吹扫完毕后保持备用。当运行超重力洗涤塔21-2时，同理吹扫超重力洗涤塔21-1。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，其特征在于，包括：

壳体，壳体上设置有煤气入口通道和煤气出口通道；

洗涤吸收装置，包括填料层、洗涤液喷洒装置、传动轴及支撑架；

捕雾装置，包括内置捕雾器和外置捕雾器；

填料层设置在壳体中央，填料层的上方设置洗涤液喷洒装置，填料层的下方设置传动轴及支撑架；所述内置捕雾器设置在煤气出口通道的底端，所述外置捕雾器设置在煤气出口通道的顶端。

2.如权利要求1所述的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，其特征在于，所述洗涤液喷洒装置包括洗涤液入口和液体分布器。

3.如权利要求1所述的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，其特征在于，煤气入口通道的开口端为煤气入口，煤气入口通道上还设置有煤气吹扫出口和蒸汽吹扫出口；

优选的，煤气吹扫出口位于靠近煤气入口的一侧。

4.如权利要求1所述的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，其特征在于，煤气出口通道上设置有煤气出口、蒸汽反吹口和煤气反吹口；

优选的，煤气出口位于煤气吹扫出口和蒸汽吹扫出口的上方，煤气吹扫出口位于蒸汽吹扫出口的上方。

5.如权利要求1所述的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，其特征在于，外置捕雾器上设置了喷洒洗涤系统；

优选的，所述喷洒洗涤系统包括喷洒液入口，喷洒装置，喷洒液出口和捕雾层检修板；所述喷洒液入口设置在喷洒装置的一端，喷洒装置位于外置捕雾器的上方。

6.如权利要求5所述的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，其特征在于，所述喷洒装置上设置有多个喷头，优选的，所述喷头的个数至少为3个。

7.如权利要求1所述的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔，其特征在于，所述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔还包括底座，并通过底座进行固定；

或者，所述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔还包括电机，电机带动传动轴及支撑架运行，从而带动填料层旋转；

或者，所述壳体的上还设置有洗涤液出口。

8.一种自净化焦炉煤气洗苯系统，其特征在于，包括权利要求1所述的自净化焦炉煤气超重力洗涤塔。

9.如权利要求8所述的自净化焦炉煤气洗苯系统，其特征在于，还包括富油泵，蒸苯单元，贫油泵和液固分离装置；所述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔与富油泵、蒸苯单元、贫油泵、液固分离装置依次循环连接；

其中，所述自净化焦炉煤气超重力洗涤塔至少有两组，且并联连接。

10.如权利要求8所述的自净化焦炉煤气洗苯系统，其特征在于，所述自净化焦炉煤气洗苯系统还包括加热器和煤气加压机，加热器和煤气加压机设置在自净化焦炉煤气超重力洗涤塔的进气口端管道上。

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