CN217628262U - 一种焦炉煤气预处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种焦炉煤气预处理设备，涉及焦炉煤气制氢领域技术，尤其是指一种预处理设备，包括二级压缩机出口管线、除油塔、预处理塔、预处理加热器、再生气流量控制阀、净化煤气管线、再生气管线和解吸气管线，所述二级压缩机出口管线与除油塔的入口连接，除油塔的出口与预处理塔连接，预处理塔与净化煤气管线连接，所述再生气管线与预处理加热器的入口连接，所述预处理加热器的出口与预处理塔连接。通过两个除油塔和三个预处理塔的互相切换操作，实现高效连续的预处理过程。

Description

一种焦炉煤气预处理设备

技术领域

本实用新型涉及焦炉煤气制氢领域技术，尤其是指一种预处理设备。

背景技术

氢气作为能源，越来越受到人们的关注。氢气本身无毒，完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍多，且燃烧后的产物为水，不污染空气。所以，它被认为是理想的清洁，高能燃料。目前，氢气作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动能源等。

目前，化肥和石油化工等大规模氢气用户一般采用煤制氢、天然气蒸汽转化和轻油蒸汽转化等技术。对于有炼钢、炼油或者其他化工过程中产生的各种富氢气体资源的用户，通过从尾气直接回收提纯氢气是最简单、节约。焦炉煤气中富含氢气约55％，通过采用变压吸附、回收提纯焦炉煤气中的氢气是具有经济效益。焦炉煤气在进行变压吸附过程前，需要先进行预处理脱除杂质，使用单个预处理塔脱除杂质连续性差，效率低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种焦炉煤气预处理设备，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：一种焦炉煤气预处理设备，包括二级压缩机出口管线、除油塔、预处理塔、预处理加热器、再生气流量控制阀、净化煤气管线、再生气管线和解吸气管线，所述二级压缩机出口管线与除油塔的入口连接，除油塔的出口与预处理塔连接，预处理塔与净化煤气管线连接，所述再生气管线与预处理加热器的入口连接，所述预处理加热器的出口与预处理塔连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述除油塔包含第一除油塔和第二除油塔，两台除油塔出口和入口并联。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一除油塔下部入口设有第一除油塔入口阀，第二除油塔下部入口设有第二除油塔入口阀，所述第一除油塔上部出口设有第一除油塔出口阀，第二除油塔上部出口设有第二除油塔出口阀，所述第一除油塔入口阀和第二除油塔入口阀分别与二级压缩机出口管线连接，所述第一除油塔出口阀和第二除油塔出口阀分别与预处理塔入口管线相连。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述预处理塔包含第一预处理塔、第二预处理塔和第三预处理塔，三个预处理塔之间并联连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一预处理塔的下部管线分成两路，第一路上设有第一预处理塔A阀并与预处理塔入口管线连接，第二路上设有第一预处理塔B阀并与解吸气管线连接；所述第二预处理塔的下部管线分成两路，第一路上设有第二预处理塔A阀并与预处理塔入口管线连接，第二路上设有第二预处理塔B阀并与解吸气管线连接；所述第三预处理塔的下部管线分成两路，第一路上设有第三预处理塔A阀并与预处理塔入口管线连接，第二路上设有第三预处理塔B阀并与解吸气管线连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一预处理塔的上部管线分成三路，第一路上设有第一预处理塔C阀并与再生气管线连接，第二路上设有第一预处理塔D阀并与净化煤气管线连接，第三路上设有第一预处理塔E阀并与预处理塔旁路线连接；所述第二预处理塔的上部管线分成三路，第一路上设有第二预处理塔C阀并与再生气管线连接，第二路上设有第二预处理塔D阀并与净化煤气管线连接，第三路上设有第二预处理塔E阀并与预处理塔旁路线连接；所述第三预处理塔的上部管线分成三路，第一路上设有第三预处理塔C阀并与再生气管线连接，第二路上设有第三预处理塔D阀并与净化煤气管线连接，第三路上设有第三预处理塔E阀并与预处理塔旁路线连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述再生气管线上依次设有再生气流量控制阀、再生流量计、预处理加热器和热再生气阀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述再生流量计和再生气流量控制阀组成控制回路，用于控制再生气的流量。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述预处理加热器入口前端和热再生气阀后端设有预处理加热器旁路线，预处理加热器旁路线上设有冷再生气阀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述预处理加热器采用蒸汽加热，在蒸汽管线上设有蒸汽控制阀；所述再生气管线在热再生气阀和冷再生气阀的汇合处设有再生气温度表；所述再生气温度表和蒸汽控制阀组成控制回路，通过调节进预处理加热器的蒸汽用量来控制预处理加热器出来的再生气温度。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，从二级压缩机出口管线出来的焦炉煤气先经过除油塔，除去焦炉煤气中夹带的液态油滴后，进入预处理塔除去焦油、氨气、硫化氢和芳香族化合物，得到净化焦炉煤气供给下一工序使用。除油塔设置有两个，正常生产过程一个投用一个备用，通过两个除油塔的入口阀和出口阀的切换操作，实现一个除油塔除油效果降低后单塔切除，另一除油塔继续投用除油，不影响焦炉煤气的除油操作，提高效率。预处理塔设置有三个，正常生产过程中一个投用一个再生一个备用，通过预处理塔的A/B/C/D/E五个阀门的切换操作，当一个预处理塔吸附饱和后切除再生而另一个备用的预处理塔继续投用实现连续预处理，提高预处理的效率。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的一种焦炉煤气预处理设备示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是图1中B处的放大图。

附图标识说明：

1、二级压缩机出口管线；2、除油塔；3、预处理塔；4、预处理加热器；5、再生气流量控制阀；6、净化煤气管线；7、再生气管线；8、解吸气管线；21、第一除油塔；22、第二除油塔；23、第一除油塔入口阀；24、第二除油塔入口阀；25、第一除油塔出口阀；26、第二除油塔出口阀；31、第一预处理塔；32、第二预处理塔；33、第三预处理塔；41、热再生气阀；42、冷再生气阀；43、蒸汽管线；44、蒸汽控制阀；45、再生气温度表；46、冷凝水管线；51、再生流量计；101、第一预处理塔A阀；102、第二预处理塔A阀；103、第三预处理塔A阀；111、第一预处理塔B阀；112、第二预处理塔B阀；113、第三预处理塔B阀；121、第一预处理塔C阀；122、第二预处理塔C阀；123、第三预处理塔C阀；131、第一预处理塔D阀；132、第二预处理塔D阀；133、第三预处理塔D阀；141、第一预处理塔E阀；142、第二预处理塔E阀；143、第三预处理塔E阀；201、预处理塔入口管线；202、预处理塔旁路线；203、预处理加热器旁路线。

具体实施方式

请参照图1至图3所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种焦炉煤气预处理设备，包括二级压缩机出口管线1、除油塔2、预处理塔3、预处理加热器4、再生气流量控制阀5、净化煤气管线6、再生气管线7和解吸气管线8，所述二级压缩机出口管线1与除油塔2的入口连接，除油塔2的出口与预处理塔3连接，预处理塔3上部与净化煤气管线6连接，所述再生气管线7与预处理加热器4的入口连接，所述预处理加热器4的出口与预处理塔3上部连接。

所述除油塔2包含第一除油塔21和第二除油塔22，两台除油塔出口和入口并联。所述第一除油塔21下部入口设有第一除油塔入口阀23，第二除油塔22下部入口设有第二除油塔入口阀24。所述第一除油塔21上部出口设有第一除油塔出口阀25，第二除油塔22上部出口设有第二除油塔出口阀26。所述第一除油塔入口阀23和第二除油塔入口阀24分别与二级压缩机出口管线1连接，所述第一除油塔出口阀25和第二除油塔出口阀26分别与预处理塔入口管线201相连。

所述预处理塔3包含第一预处理塔31、第二预处理塔32和第三预处理塔33，三个预处理塔之间并联连接。所述第一预处理塔31的下部管线分成两路，第一路上设有第一预处理塔A阀101并与预处理塔入口管线201连接，第二路上设有第一预处理塔B阀111并与解吸气管线8连接。所述第二预处理塔32的下部管线分成两路，第一路上设有第二预处理塔A阀102并与预处理塔入口管线201连接，第二路上设有第二预处理塔B阀112并与解吸气管线8连接。所述第三预处理塔33的下部管线分成两路，第一路上设有第三预处理塔A阀103并与预处理塔入口管线201连接，第二路上设有第三预处理塔B阀113并与解吸气管线8连接。

所述第一预处理塔31的上部管线分成三路，第一路上设有第一预处理塔C阀121并与再生气管线7连接，第二路上设有第一预处理塔D阀131并与净化煤气管线6连接，第三路上设有第一预处理塔E阀141并与预处理塔旁路线202连接。所述第二预处理塔32的上部管线分成三路，第一路上设有第二预处理塔C阀122并与再生气管线7连接，第二路上设有第二预处理塔D阀132并与净化煤气管线6连接，第三路上设有第二预处理塔E阀142并与预处理塔旁路线202连接。所述第三预处理塔33的上部管线分成三路，第一路上设有第三预处理塔C阀123并与再生气管线7连接，第二路上设有第三预处理塔D阀133并与净化煤气管线6连接，第三路上设有第三预处理塔E阀143并与预处理塔旁路线202连接。

所述再生气管线7上依次设有再生气流量控制阀5、再生流量计51、预处理加热器4和热再生气阀41。所述再生流量计51和再生气流量控制阀5组成控制回路，用于控制再生气的流量。所述预处理加热器4入口前端和热再生气阀41后端设有预处理加热器旁路线203。所述预处理加热器旁路线203上设有冷再生气阀42。

所述预处理加热器4采用蒸汽加热，在蒸汽管线43上设有蒸汽控制阀44。所述预处理加热器4上有冷凝水管线46，蒸汽加热后的冷凝水从冷凝水管线46排出。所述再生气管线7在热再生气阀41和冷再生气阀42的汇合处设有再生气温度表45。所述再生气温度表45和蒸汽控制阀44组成控制回路，通过调节进预处理加热器4的蒸汽用量来控制预处理加热器4出来的再生气温度。

本实用新型工作原理：

1、焦炉煤气从二级压缩机出口管线1出来，打开第一除油塔21的第一除油塔入口阀23和第一除油塔出口阀25，焦炉煤气在第一除油塔21内除去液态油滴后，进入预处理塔入口管线201，打开第一预处理塔A阀101，焦炉煤气在第一预处理塔31内进行预处理，除去焦油、氨气、硫化氢和芳香族化合物，然后打开第一预处理塔D阀131净化后的焦炉煤气经过净化煤气管线6送至下一工序。

2、除油塔2的切换过程：当第一除油塔21除油效果降低，需要切换至第二除油塔22操作，第一除油塔21切除检修。此过程，先打开第二除油塔入口阀24和第二除油塔出口阀26，然后关闭第一除油塔入口阀23和第一除油塔25。完成后第一除油塔21就从系统中切除，第二除油塔22在系统中工作。

3、预处理塔3的切换过程：当一个预处理塔3预处理效果变差，需要切除再生，投用另外一个预处理塔3。下面以第一预处理塔31预处理效果变差，需切换至第二预处理塔32为例说明，先打开第二预处理塔A阀102和第二预处理塔D阀132，然后关闭第一预处理塔A阀101和第一预处理塔D阀131，第一预处理塔31就从系统中切除出来，第二预处理塔32就在系统中工作。同理，第三预处理塔31的投用和切除操作同上。

4、预处理塔3的再生过程：预处理塔3的再生过程经过卸压、加热除杂质、冷却和升压步骤。下面以切除的第一预处理塔31为例说明，切除下来的第一预处理塔31先打开第一预处理塔B阀111，第一预处理塔31内的气体逆向卸压至解吸气管线8。待第一预处理塔31内压力卸完后，开始加热除杂质阶段。打开再生气管线7上的再生气流量控制阀5，再生气进入预处理加热器4，打开蒸汽控制阀44，用蒸汽给再生气加热，打开热再生气阀41和第一预处理塔C阀121，加热后的再生气进入第一预处理塔31，再从解吸气管线8排出。待第一预处理塔31加热除杂质完成后，进入冷却阶段。关闭热再生气阀41，打开冷再生气阀42。使用冷的再生气进入第一预处理塔31，再从解吸气管线8排出，来降温。冷却阶段结束后，进入升压阶段。关闭冷再生气阀42、第一预处理塔C阀121和第一预处理塔B阀111。打开预处理加热器旁路线203上的第一预处理塔E阀141和另外一个在使用的预处理塔3的E阀，将另外一个在使用的预处理塔3出来的净化煤气通过预处理加热器旁路线203给第一预处理塔31升压，待升压结束后，关闭第一预处理塔E阀141和另外一个在使用的预处理塔3的E阀，第一预处理塔31再生过程结束达到备用状态。同理，第二预处理塔32和第三预处理塔33再生过程同上。

综上所述，本实用新型的设计重点在于，从二级压缩机出口管线1出来的焦炉煤气先经过除油塔2，除去焦炉煤气中夹带的液态油滴后，进入预处理塔3除去焦油、氨气、硫化氢和芳香族化合物，得到净化焦炉煤气供给下一工序使用。除油塔2设置有两个，正常生产过程一个投用一个备用，通过两个除油塔2的入口阀和出口阀的切换操作，实现一个除油塔2除油效果降低后单塔切除，另一除油塔2继续投用除油，不影响焦炉煤气的除油操作，提高效率。预处理塔3设置有三个，正常生产过程中一个投用一个再生一个备用，通过预处理塔3的A/B/C/D/E五个阀门的切换操作，当一个预处理塔3吸附饱和后切除再生而另一个备用的预处理塔3继续投用实现连续预处理，提高预处理的效率。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：包括二级压缩机出口管线(1)、除油塔(2)、预处理塔(3)、预处理加热器(4)、再生气流量控制阀(5)、净化煤气管线(6)、再生气管线(7)和解吸气管线(8)，所述二级压缩机出口管线(1)与除油塔(2)的入口连接，除油塔(2)的出口与预处理塔(3)连接，预处理塔(3)与净化煤气管线(6)连接，所述再生气管线(7)与预处理加热器(4)的入口连接，所述预处理加热器(4)的出口与预处理塔(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：所述除油塔(2)包含第一除油塔(21)和第二除油塔(22)，两台除油塔出口和入口并联。

3.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：所述第一除油塔(21)下部入口设有第一除油塔入口阀(23)，第二除油塔(22)下部入口设有第二除油塔入口阀(24)，所述第一除油塔(21)上部出口设有第一除油塔出口阀(25)，第二除油塔(22)上部出口设有第二除油塔出口阀(26)，所述第一除油塔入口阀(23)和第二除油塔入口阀(24)分别与二级压缩机出口管线(1)连接，所述第一除油塔出口阀(25)和第二除油塔出口阀(26)分别与预处理塔入口管线(201)相连。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：所述预处理塔(3)包含第一预处理塔(31)、第二预处理塔(32)和第三预处理塔(33)，三个预处理塔之间并联连接。

5.根据权利要求4所述的一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：所述第一预处理塔(31)的下部管线分成两路，第一路上设有第一预处理塔A阀(101)并与预处理塔入口管线(201)连接，第二路上设有第一预处理塔B阀(111)并与解吸气管线(8)连接；所述第二预处理塔(32)的下部管线分成两路，第一路上设有第二预处理塔A阀(102)并与预处理塔入口管线(201)连接，第二路上设有第二预处理塔B阀(112)并与解吸气管线(8)连接；所述第三预处理塔(33)的下部管线分成两路，第一路上设有第三预处理塔A阀(103)并与预处理塔入口管线(201)连接，第二路上设有第三预处理塔B阀(113)并与解吸气管线(8)连接。

6.根据权利要求4所述的一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：所述第一预处理塔(31)的上部管线分成三路，第一路上设有第一预处理塔C阀(121)并与再生气管线(7)连接，第二路上设有第一预处理塔D阀(131)并与净化煤气管线(6)连接，第三路上设有第一预处理塔E阀(141)并与预处理塔旁路线(202)连接；所述第二预处理塔(32)的上部管线分成三路，第一路上设有第二预处理塔C阀(122)并与再生气管线(7)连接，第二路上设有第二预处理塔D阀(132)并与净化煤气管线(6)连接，第三路上设有第二预处理塔E阀(142)并与预处理塔旁路线(202)连接；所述第三预处理塔(33)的上部管线分成三路，第一路上设有第三预处理塔C阀(123)并与再生气管线(7)连接，第二路上设有第三预处理塔D阀(133)并与净化煤气管线(6)连接，第三路上设有第三预处理塔E阀(143)并与预处理塔旁路线(202)连接。

7.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：所述再生气管线(7)上依次设有再生气流量控制阀(5)、再生流量计(51)、预处理加热器(4)和热再生气阀(41)。

8.根据权利要求7所述的一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：所述再生流量计(51)和再生气流量控制阀(5)组成控制回路，用于控制再生气的流量。

9.根据权利要求7所述的一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：所述预处理加热器(4)入口前端和热再生气阀(41)后端设有预处理加热器旁路线(203)，预处理加热器旁路线(203)上设有冷再生气阀(42)。

10.根据权利要求9所述的一种焦炉煤气预处理设备，其特征在于：所述预处理加热器(4)采用蒸汽加热，在蒸汽管线(43)上设有蒸汽控制阀(44)；所述再生气管线(7)在热再生气阀(41)和冷再生气阀(42)的汇合处设有再生气温度表(45)；所述再生气温度表(45)和蒸汽控制阀(44)组成控制回路，通过调节进预处理加热器(4)的蒸汽用量来控制预处理加热器(4)出来的再生气温度。

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