CN211522136U - 一种焦炉荒煤气粗苯高效回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焦炉荒煤气粗苯高效回收装置，括荒煤气排放管、洗苯塔和脱苯塔，荒煤气排放管上安装有高温余热回收器，荒煤气排放管的出气口安装有一级降温管，一级降温管内安装有第一蛇形降温管，一级降温管的出气口连接有二级降温管，二级降温管内安装有第二蛇形降温管，二级降温管的出气口连接有终冷器，终冷器包括进液腔、换热腔和出液腔，换热腔内均布安装有多根冷却管，换热腔的出气口与洗苯塔底部的进气口连通，洗苯塔底部的贫油出口通过贫油换热系统与脱苯塔连通，脱苯塔顶部的苯蒸气出口连接有油水分离器，油水分离器的油出口连接有粗苯储槽。本装置更加容易实现荒煤气的气油分离，且还能大幅提高粗苯的回收率。

Description

一种焦炉荒煤气粗苯高效回收装置

技术领域

本实用新型属于焦化技术领域，具体涉及一种焦炉荒煤气粗苯高效回收装置。

背景技术

在炼焦生产中，炼焦煤在碳化室中加热，通过热分解和结焦形成焦炭，并排除大量的挥发性物质，即荒煤气。荒煤气成分复杂，荒煤气中含有很多化学物质，用相应的的化学物理方法将其分别提取出来就是非常有用的化学工艺产品，例如煤焦油、硫酸铵、硫酸和粗苯等。粗苯是一种重要的化工原料，因其用途广泛而价格不菲。在现有的技术中，荒煤气回收粗笨的主要工序包括荒煤气冷却、洗苯和脱苯工序，即焦化室产生的荒煤气通过荒煤气排出管排出后，经过多级换热器的冷却降温后，再将降温后的荒煤气送入到洗苯塔中，通过与洗苯塔内喷淋的洗油逆流接触后，荒煤气中的苯被洗油充分吸收，洗苯后的产生的富油通过管道输送到脱苯塔回收粗笨。在上述的工艺中，荒煤气的冷却采用多级的换热器进行冷却，其冷却的效果不理想，冷却的荒煤气温度不稳定，难以达到洗苯的理想温度，以至于煤气在进行洗苯时，洗苯的效果不理想，煤气中的贫油分离效果较差，从而导致粗笨的回收率较低。因此，研制开发一种结构设计合理、操作简单、更加容易荒煤气的高效分离、又能大幅提高粗苯的回收率且能稳定生产的焦炉荒煤气粗苯高效回收装置是客观需要的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理、操作简单、更加容易荒煤气的高效分离、又能大幅提高粗苯的回收率且能稳定生产的焦炉荒煤气粗苯高效回收装置。

本实用新型的目的是这样实现的，括荒煤气排放管、洗苯塔和脱苯塔，荒煤气排放管上安装有高温余热回收器，荒煤气排放管的出气口安装有一级降温管，一级降温管内安装有第一蛇形降温管，一级降温管的出气口连接有二级降温管，二级降温管内安装有第二蛇形降温管，二级降温管的出气口连接有终冷器，终冷器内上下间隔安装有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板将终冷器的内腔分隔成进液腔、换热腔和出液腔，进液腔上安装有冷却液进口，出液腔上安装有冷却液出口，冷却液进口和冷却液出口上均安装有流量调节阀，换热腔内均布安装有多根冷却管，冷却管的上端与上隔板固定连接，冷却管的下端与下隔板固定连接，上隔板上加工有连通进液腔和冷却管的上通孔，下隔板上加工有连通冷却管和出液腔的下通孔，换热腔的出气口通过管道与洗苯塔底部的进气口连通，洗苯塔底部的贫油出口通过贫油换热系统与脱苯塔连通，脱苯塔顶部的苯蒸气出口连接有油水分离器，油水分离器的油出口连接有粗苯储槽。

进一步的，在每根冷却管内均设置有搅拌器，所述搅拌器包括转轴和电机，所述转轴与上隔板之间、转轴和终冷器的顶部之间分别通过轴承座转动连接，所述电机安装在终冷器的顶部并与转轴传动连接，且在位于冷却管内部的转轴上安装有螺旋叶片。

进一步的，所述贫油换热系统包括油气换热器、贫富油换热器和热管炉，油气换热器的进油口与洗苯塔底部的油气出口连通，油气换热器的贫油出口与贫富油换热器的贫油进口连通，贫富油换热器的富油出口与热管炉的富油进口连通，第一蛇形降温管的出口通过循环加热管与贫富油换热器的介质进口连通，热管炉的富油出口与脱苯塔底部的富油进口连通，热管炉的气体出口连接有再生器，生器的蒸汽出口与脱苯塔底部的蒸汽入口连通。

优选地，所述脱苯塔顶部的苯蒸气出口通过苯蒸气排出管与油气换热器的介质入口连通，所述油气换热器的介质出口通过管道与油水分离器连通。

进一步的，所述脱苯塔底部的贫油混合液出口通过贫油循环管与洗苯塔顶部的洗油口连通。

与现有技术相比，本发明对荒煤气的冷却工艺进行了合理的改进，即将碳化室产生的荒煤气先采用高温余热回收器进行降温冷却，之后荒煤气再次进入一级降温管和二级降温管内，再次利用第一蛇形降温管和第二蛇形降温管进行降温，通过上述的三级降温后，荒煤气再次进入终冷器进行第四次的冷却降温，由于终冷器不是普通的热管换热器，终冷器采用箱体式的结构设计，其冷却换热的空间大，且通过控制冷却液的流量来合理的调整荒煤气的冷却温度，能够让进入到洗苯塔内的荒煤气的冷却温度均匀稳定，让荒煤气在洗苯塔内实现较好的气油分离效果，本装置通过终冷器、洗苯塔和脱苯塔的配合，更加容易实现荒煤气的气油分离，让油气的分离更加的彻底，且还能大幅提高粗苯的回收率，具有结构设计合理、操作简单、冷却效果好、生产过程稳定、生产效率高的优点，能产生良好的经济效益，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为终冷器7的结构示意图；

图中:1-荒煤气排放管,2-高温余热回收器,3-一级降温管,4-第一蛇形降温管,5-第二蛇形降温管,6-二级降温管,7-终冷器, 71-冷却液进口，72-进液腔，73-上通孔，74-上隔板，75-冷却管，76-换热腔，77-冷却液出口，78-出液腔，79-下通孔，710-下隔板，711-搅拌器，8-洗苯塔,9-油气换热器,10-贫富油换热器,11-热管炉,12-再生器,13-脱苯塔,14-粗苯储槽,15-油水分离器,16-苯蒸气排出管,17-贫油循环管,18-循环加热管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1～2所示，本实用新型包括荒煤气排放管1、洗苯塔8和脱苯塔13，洗苯塔8采用填料塔结构，脱苯塔13采用塔盘式结构的精馏塔，所述荒煤气排放管1上安装有高温余热回收器2，高温余热回收器2采用直管式的气气换热器，所述荒煤气排放管1的出气口安装有一级降温管3，所述一级降温管3内安装有第一蛇形降温管4，所述一级降温管3的出气口连接有二级降温管6，所述二级降温管6内安装有第二蛇形降温管5，所述二级降温管6的出气口连接有终冷器7，所述终冷器7内上下间隔安装有上隔板74和下隔板710，所述上隔板74和下隔板710将终冷器7的内腔分隔成进液腔72、换热腔76和出液腔78，所述进液腔72上安装有冷却液进口71，所述出液腔78上安装有冷却液出口77，冷却液进口71和冷却液出口77上均安装有流量调节阀，利用流量调节阀可以调节进入冷却管75内的冷却水的流量，所述换热腔76内均布安装有多根冷却管75，冷却管75的上端与上隔板74固定连接，冷却管75的下端与下隔板710固定连接，所述上隔板74上加工有连通进液腔72和冷却管75的上通孔73，所述下隔板710上加工有连通冷却管75和出液腔78的下通孔79，所述换热腔76的出气口通过管道与洗苯塔8底部的进气口连通，所述洗苯塔8底部的贫油出口通过贫油换热系统与脱苯塔13连通，所述脱苯塔13顶部的苯蒸气出口连接有油水分离器15，所述油水分离器15的油出口连接有粗苯储槽14。

本装置工作过程是：从碳化室出来的650℃以上的高温荒煤气进入荒煤气排放管1，之后进入高温余热回收器2内与冷空气进行热交换，经过高温余热回收器2回收余热后，高温余热回收器2出口的荒煤气温度降至470℃左右，回收第一部分高温余热，接着从高温余热回收器2出来的约470℃的荒煤气进入一级降温管3，经过第一蛇形降温管4内冷空气的二次降温换热后，从一级降温管3排出的荒煤气温度降至350℃左右，再次回收一部分的高温余热，之后从一级降温管3出来的约350℃的荒煤气进入二级降温管6，经过第二蛇形降温管5内冷却液的二次降温换热后，从二级降温管6排出的荒煤气温度降至200℃左右，第二蛇形降温管5内的冷却液采用液态金属或者水，经过二级降温管6三次降温后的荒煤气进入到换热腔76内，从冷却液进口71进入到进液腔72内的冷却水通过上通孔73依次进入到各根冷却管75内，利用冷却管75内的冷却水对进入换热腔76内的荒煤气进行第四次降温冷却，换热升温后的冷却水从下通孔79进入出液腔78内，最后从冷却液出口77排出，而经过终冷器7第四次降温后，荒煤气温度降至80℃左右，这样温度的荒煤气进入到洗苯塔8内后，与洗苯塔8顶部喷淋的洗油逆流接触后，荒煤气中的贫油分离到洗苯塔8的底部，然后将洗苯塔8底部的贫油经过贫油换热系统加热升温蒸发后形成富油，最后将富油送入脱苯塔13内，在脱苯塔13内采用高温蒸汽精馏的方式，让富油中的苯蒸气从脱苯塔13的顶部排出进入油水分离器15内进行油水分离，分离得到的粗笨经出油口排出进入粗苯储槽14内，这样就完成了荒煤气到粗苯的回收过程，本装置采用的终冷器7的冷却换热空间大，且通过控制冷却液的流量来合理的调整荒煤气的冷却温度，能够让进入到洗苯塔8内的荒煤气的冷却温度均匀稳定，让荒煤气在洗苯塔8内实现较好的气油分离效果，本装置通过终冷器7、洗苯塔8和脱苯塔13的配合，更加容易实现荒煤气的气油分离，让油气的分离更加的彻底，且还能大幅提高粗苯的回收率。

为了保证荒煤气在换热腔76内充分的与冷却管75内的冷却水充分的进行换热，在每根冷却管75内均设置有搅拌器711，所述搅拌器711包括和电机，电机直接采购市场上销售的成品电机，所述转轴与上隔板74之间、转轴和终冷器7的顶部之间分别通过轴承座转动连接，所述电机安装在终冷器7的顶部并与传动连接，且在位于冷却管75内部的转轴上安装有螺旋叶片，电机带动转动，进而带动螺旋叶片转动，利用转动的螺旋叶片可以对冷却管75内的冷却水进行搅拌，让荒煤气与冷却水充分进行换热。

进一步的，所述贫油换热系统包括油气换热器9、贫富油换热器10和热管炉11，所述油气换热器9的进油口与洗苯塔8底部的油气出口连通，所述油气换热器9的贫油出口与贫富油换热器10的贫油进口连通，所述贫富油换热器10的富油出口与热管炉11的富油进口连通，所述第一蛇形降温管4的出口通过循环加热管18与贫富油换热器10的介质进口连通，利用第一蛇形降温管4排出的热空气作为贫富油换热器10内的加热介质，这样既避免热能的浪费，又能提高贫富油换热器10的换热效果，所述热管炉11的富油出口与脱苯塔13底部的富油进口连通，所述热管炉11的气体出口连接有再生器12，所述再生器12的蒸汽出口与脱苯塔13底部的蒸汽入口连通，加热炉12对富油进行加热，加热过程中产生的气体进入再生器12内，经过再生器12的升温加热后，产生高温蒸汽，高温蒸汽进入脱苯塔13内对富油进行加热蒸馏，这样可以减少热能的浪费，降低生产的成本。

为了避免热能的浪费，降低生产的成本，所述脱苯塔13顶部的苯蒸气出口通过苯蒸气排出管16与油气换热器9的介质入口连通，所述油气换热器9的介质出口通过管道与油水分离器15连通，脱苯塔13顶部排出的苯蒸气温度高，苯蒸气可以作为油气换热器9内的加热介质对贫油进行加热。

进一步的，所述脱苯塔13底部的贫油混合液出口通过贫油循环管17与洗苯塔8顶部的洗油口连通，从脱苯塔13底部排出的贫油混合液可以送入到洗苯塔8的顶部作为洗苯塔8的洗油。

Claims (5)

1.一种焦炉荒煤气粗苯高效回收装置，包括荒煤气排放管（1）、洗苯塔（8）和脱苯塔（13），其特征在于：所述荒煤气排放管（1）上安装有高温余热回收器（2），所述荒煤气排放管（1）的出气口安装有一级降温管（3），所述一级降温管（3）内安装有第一蛇形降温管（4），所述一级降温管（3）的出气口连接有二级降温管（6），所述二级降温管（6）内安装有第二蛇形降温管（5），所述二级降温管（6）的出气口连接有终冷器（7），所述终冷器（7）内上下间隔安装有上隔板（74）和下隔板（710），所述上隔板（74）和下隔板（710）将终冷器（7）的内腔分隔成进液腔（72）、换热腔（76）和出液腔（78），所述进液腔（72）上安装有冷却液进口（71），所述出液腔（78）上安装有冷却液出口（77），冷却液进口（71）和冷却液出口（77）上均安装有流量调节阀，所述换热腔（76）内均布安装有多根冷却管（75），冷却管（75）的上端与上隔板（74）固定连接，冷却管（75）的下端与下隔板（710）固定连接，所述上隔板（74）上加工有连通进液腔（72）和冷却管（75）的上通孔（73），所述下隔板（710）上加工有连通冷却管（75）和出液腔（78）的下通孔（79），所述换热腔（76）的出气口通过管道与洗苯塔（8）底部的进气口连通，所述洗苯塔（8）底部的贫油出口通过贫油换热系统与脱苯塔（13）连通，所述脱苯塔（13）顶部的苯蒸气出口连接有油水分离器（15），所述油水分离器（15）的油出口连接有粗苯储槽（14）。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气粗苯高效回收装置，其特征在于：在每根冷却管（75）内均设置有搅拌器（711），所述搅拌器（711）包括转轴和电机，所述转轴与上隔板（74）之间、转轴和终冷器（7）的顶部之间分别通过轴承座转动连接，所述电机安装在终冷器（7）的顶部并与转轴传动连接，且在位于冷却管（75）内部的转轴上安装有螺旋叶片。

3.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气粗苯高效回收装置，其特征在于：所述贫油换热系统包括油气换热器（9）、贫富油换热器（10）和热管炉（11），所述油气换热器（9）的进油口与洗苯塔（8）底部的油气出口连通，所述油气换热器（9）的贫油出口与贫富油换热器（10）的贫油进口连通，所述贫富油换热器（10）的富油出口与热管炉（11）的富油进口连通，所述第一蛇形降温管（4）的出口通过循环加热管（18）与贫富油换热器（10）的介质进口连通，所述热管炉（11）的富油出口与脱苯塔（13）底部的富油进口连通，所述热管炉（11）的气体出口连接有再生器（12），所述再生器（12）的蒸汽出口与脱苯塔（13）底部的蒸汽入口连通。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气粗苯高效回收装置，其特征在于：所述脱苯塔（13）顶部的苯蒸气出口通过苯蒸气排出管（16）与油气换热器（9）的介质入口连通，所述油气换热器（9）的介质出口通过管道与油水分离器（15）连通。

5.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气粗苯高效回收装置，其特征在于：所述脱苯塔（13）底部的贫油混合液出口通过贫油循环管（17）与洗苯塔（8）顶部的洗油口连通。

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