CN208008735U - 一种用于净化焦炉气的自清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于净化焦炉气的自清洁装置，包括多个相并联的脱焦油脱萘活性炭罐装置，脱焦油脱萘活性炭罐装置包括脱焦油脱萘活性炭罐、入口气动蝶阀和出口气动蝶阀，设置有入口气动蝶阀的管线相并联后的总管线上设置有电加热器，出口气动蝶阀的管线相并联后的总管线上依次设置有风机和VOCs浓度检测仪表；本实用新型采用阶梯式升温脱附，可有效控制每个阶段的脱附气中可燃物浓度，安全可靠；解决了设备的腐蚀性问题，延长设备以及活性炭的使用寿命；脱附效率高，可回收高沸点、有利用价值的有机物质。
Description
技术领域
本实用新型属于煤化工技术领域，具体涉及一种焦炉煤气制LNG过程中具有可自清洁的脱焦油脱萘活性炭装置。
背景技术
焦炉煤气生产液化天然气是以焦化厂副产的焦炉煤气为原料，采用甲烷合成工艺技术生产SNG（煤制天然气），SNG经深冷液化成LNG（液化天然气）。焦炉气中含有一定量的杂质，需要对其进行净化以满足工艺过程的要求，工艺生产装置包括压缩、脱硫、合成、液化四个工段。其中在压缩工段中一个主要的初步净化工艺装置为脱焦油脱萘活性炭罐。在现有的技术中，当脱焦油脱萘活性炭罐中的活性炭吸附饱和时，一种是采用离线更换活性炭的工艺，另一种是利用高温水蒸气将活性炭空隙中的有机溶剂脱附出来。
采用离线更换活性炭的工艺，单纯的将活性炭当作固废处理，不经济，亦不环保；而且离线工艺的操作会使整个焦炉煤气制LNG工艺中断，影响生产。采用高温水蒸气将活性炭空隙中的有机溶剂脱附出来的工艺，因焦炉煤气中含H2S等物质，在水蒸气脱附过程中会产生酸腐蚀的问题，影响脱焦油脱萘活性炭罐的设备使用寿命；在整个脱附过程中会使用大量的水蒸气，并且脱附产物中既有有机废气，又有水蒸气，需要再进行分离回收；水蒸气脱附会产生大量酸性的含有机物质的废水排放，不环保，处理排放水的费用较高，影响经济效益；活性炭在脱附过程中反复经水蒸气、冷凝水侵蚀，容易造成活性炭微孔表面被水垢钙化，影响吸附效率及缩短活性炭的使用寿命；将水蒸气从活性炭上分离困难且能耗大。甚至水蒸气脱附时，系统处于缺氧环境，活性炭中的吸附的H2S等物质在此条件下，会析出单体硫，有阻塞管路的风险。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种用于净化焦炉气的自清洁装置。本装置通过脱焦油脱萘活性炭罐的在线阶梯式升温脱附，既能实现在厂区工艺装置不停车情况下，满足生产需要，保证后续系统长周期稳定运行，又能克服采用水蒸气脱附时产生废水的缺点，无需废水处理的同时，利用经有机物质净化处理后的氮气回用于脱附气源，节约生产成本。
为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。
一种用于净化焦炉气的自清洁装置，包括多个相并联的脱焦油脱萘活性炭罐装置，所述的脱焦油脱萘活性炭罐装置包括脱焦油脱萘活性炭罐、入口气动蝶阀和出口气动蝶阀，所述的入口气动蝶阀设置在连接脱焦油脱萘活性炭罐入口的管线上，所述的出口气动蝶阀设置在连接脱焦油脱萘活性炭罐出口的管线上，所述的设置有入口气动蝶阀的管线相并联后的总管线上设置有电加热器，所述的出口气动蝶阀的管线相并联后的总管线上依次设置有风机和VOCs浓度检测仪表；所述脱焦油脱萘活性炭罐的数量≥3个。
本实用新型与现有技术相比具有如下列有益效果。
本实用新型采用阶梯式升温脱附，即采用由低温分阶段跃升到高温的阶梯模式，由于活性炭对有机物质的吸附量是随温度的升高而减小的，将活性炭的温度升高，可以使已被活性炭吸附的组分脱附下来，整个过程中的温度周期变化，沸点大于阶段温度的污染物几乎不脱附，可有效控制每个阶段的脱附气中可燃物浓度，安全可靠。解决了设备的腐蚀性问题，延长设备以及活性炭的使用寿命；同时利用氮气能脱附吸附了多种复杂组份的脱焦油脱萘活性炭罐，脱附效率高，可回收高沸点、有利用价值的有机物质。
本实用新型提高了焦炉煤气制LNG厂区装置运行安全系数，是一种高脱除效率、低运行成本的脱附再生工艺装置。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构示意图。
其中，1为电加热器，2为风机，3为脱焦油脱萘活性炭罐，5为VOCs浓度检测仪表，6为入口气动蝶阀，7为出口气动蝶阀。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。
一种用于净化焦炉气的自清洁装置，包括三个相并联的脱焦油脱萘活性炭罐装置，所述的脱焦油脱萘活性炭罐装置包括脱焦油脱萘活性炭罐3、入口气动蝶阀6和出口气动蝶阀7，所述的入口气动蝶阀6设置在连接脱焦油脱萘活性炭罐3入口的管线上，所述的出口气动蝶阀7设置在连接脱焦油脱萘活性炭罐3出口的管线上，所述的设置有入口气动蝶阀6的管线相并联后的总管线上设置有和电加热器1，所述的出口气动蝶阀7的管线相并联后的总管线上依次设置有风机2和VOCs浓度检测仪表5。
具体的工作原理为：首先，利用常温氮气将脱焦油脱萘活性炭罐3中的活性炭在吸附工艺时吸附的沸点低于常温的有机物质脱附出来，在风机2的作用下送至有机物质净化装置。当风机出口管路上特殊设置的VOCs浓度检测仪表5在5min内检测数值不再变化时，表明脱焦油脱萘活性炭罐3中的活性炭在吸附工艺时吸附的沸点低于常温的有机物质已经全部脱附出来；
其次，同时利用脱焦油脱萘活性炭罐3入口管路上设置的电加热器1，将已经使用有机物质净化装置处理后的氮气升温至50℃，利用高温氮气将脱焦油脱萘活性炭罐3中的活性炭在吸附工艺时吸附的沸点低于加热温度下的有机物质脱附出来，在风机2的作用下送至有机物质净化装置。当风机出口管路上特殊设置的VOCs浓度检测仪表5在5min内检测数值不再变化时，表明脱焦油脱萘活性炭罐3中的活性炭在吸附工艺时吸附的沸点低于加热温度下的有机物质已经全部脱附出来。
如此利用上阶段的氮气进行阶梯式升温脱附循环，直至当利用脱焦油脱萘活性炭罐3入口管路上设置的电加热器1，将已经使用有机物质净化装置处理后的氮气继续升温，而风机出口管路上特殊设置的VOCs浓度检测仪表5在升温期间未检测到数值时，表明脱焦油脱萘活性炭罐3中活性炭上吸附的有机物主已经脱附彻底，已经脱附彻底的脱焦油脱萘活性炭罐3可进行自然冷却后再用于进行吸附工艺。
脱焦油脱萘活性炭罐3入口气动蝶阀6与出口气动蝶阀7会根据风机出口管路上特殊设置的VOCs浓度检测仪表5连锁自动关闭/打开，实现在线阶梯式升温脱附工艺。自然冷却并进行完吸附工艺的脱焦油脱萘活性炭罐3对应的入口气动蝶阀6与出口气动蝶阀7会自动打开，而已经脱附彻底脱焦油脱萘活性炭罐3对应的入口气动蝶阀6与出口气动蝶阀7会自动关闭，实现在线阶梯式升温脱附工艺。
完成脱附工艺的脱焦油脱萘活性炭罐3进行冷却后再用于进行吸附工艺，最终将原本脱焦油脱萘活性炭罐3中吸附在活性炭上的组份复杂、浓度未知的有机物质转化为可分组的、浓度可控的有机物质。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (1)
1.一种用于净化焦炉气的自清洁装置，其特征在于，包括多个相并联的脱焦油脱萘活性炭罐装置，所述的脱焦油脱萘活性炭罐装置包括脱焦油脱萘活性炭罐（3）、入口气动蝶阀（6）和出口气动蝶阀（7），所述的入口气动蝶阀（6）设置在连接脱焦油脱萘活性炭罐（3）入口的管线上，所述的出口气动蝶阀（7）设置在连接脱焦油脱萘活性炭罐（3）出口的管线上，所述的设置有入口气动蝶阀（6）的管线相并联后的总管线上设置有电加热器（1），所述的出口气动蝶阀（7）的管线相并联后的总管线上依次设置有风机（2）和VOCs浓度检测仪表（5）；所述的脱焦油脱萘活性炭罐（3）的数量≥3个。
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