CN219637176U - 焦炉气预净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的焦炉气预净化装置，包括预净化塔，预净化塔的侧壁开设有进气口，进气口连接有气流均布格栅，气流均布格栅设置于预净化塔的内部，预净化塔内从下至上依次连接有雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元，雾化喷淋单元设置于气流均布格栅的上方，预净化塔的顶部连接有出气口；还包括循环冲洗系统，循环冲洗系统分别与雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元连接。本实用新型通过板组除雾板、雾化喷淋管以及纤维分离模块联合对焦炉煤气中的焦油、气溶胶粉尘、萘等杂质以凝液水洗、洗油冲洗的方式实现高效吸收、高精度分离。
Description
技术领域
本实用新型属于中焦炉煤气净化设备技术领域，具体涉及焦炉气预净化装置。
背景技术
焦炉煤气是炼焦过程中所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产物，主要有氢气、甲烷、一氧化碳、氮气、氧气及其他烃类组成，属于高热值煤气。可通过煤气净化工艺降低杂质含量和有害成分，得到净煤气进而有效利用。
焦炉煤气杂质组分包含H2S、HCN等酸性气体、NH3类碱性气体、焦油、苯以及萘等物质。这些杂质会给工艺设备、管阀、仪表等造成堵塞、腐蚀，煤气净化工艺中常规的脱硫、脱萘、洗脱苯装置对焦油、萘、气溶胶颗粒、二次粉尘等难以去除彻底，这些焦炉气杂质若不进行处理，长期会形成萘结晶、结焦结垢，造成换热器、气柜、压缩机、管道等下游工段设备堵塞问题，情况严重的会导致整个化产流程停滞，产生安全隐患，给企业带来一定经济损失。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供焦炉气预净化装置，能够对焦炉煤气中的杂质进行联合脱除。
本实用新型所采用的技术方案是：焦炉气预净化装置，包括预净化塔，预净化塔的侧壁开设有进气口，进气口连接有气流均布格栅，气流均布格栅设置于预净化塔的内部，预净化塔内从下至上依次连接有雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元，雾化喷淋单元设置于气流均布格栅的上方，预净化塔的顶部连接有出气口；
还包括循环冲洗系统，循环冲洗系统分别与雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元连接。
本实用新型的特点还在于，
雾化喷淋单元包括上下并排设置的雾化喷淋管A和雾化喷淋管B，雾化喷淋管B设置于雾化喷淋管A和气流均布格栅之间，预净化塔的侧壁开设有雾化喷淋口A和雾化喷淋口B，雾化喷淋管A与雾化喷淋口A连接，雾化喷淋管B与雾化喷淋口B连接，雾化喷淋口A和雾化喷淋口B均与循环冲洗系统连接。
板组除雾单元包括从上至下依次设置的板组除雾板A、板组除雾冲洗管a、板组除雾板B和板组除雾冲洗管b，板组除雾冲洗管b设置于雾化喷淋管A的上方，预净化塔的侧壁开设有板组除雾冲洗口a和板组除雾冲洗口b，板组除雾冲洗口a和板组除雾冲洗口b分别与板组除雾冲洗管a和板组除雾板冲洗管b连接，板组除雾冲洗口a和板组除雾冲洗口b均与循环冲洗系统连接。
纤维分离单元包括从上至下依次设置的纤维分离模块、纤维分离冲洗管a和纤维分离冲洗管b，纤维分离冲洗管b设置于板组除雾板A的上方，预净化塔的侧壁开设有纤维分离冲洗口a和纤维分离冲洗口b，纤维分离冲洗口a和纤维分离冲洗口b分别与纤维分离冲洗管a和纤维分离冲洗管b连接，纤维分离冲洗口a和纤维分离冲洗口b均与循环冲洗系统连接。
循环冲洗系统包括冲洗水罐，冲洗水罐的顶部分别连接有凝液水洗管和洗油清洗管，冲洗水罐的底部连接有塔底液循环管，塔底液循环管的管身通过第一支管与雾化喷淋口A和雾化喷淋口B连接，塔底液循环管的管身通过第二支管与板组除雾冲洗口a、板组除雾冲洗口b、纤维分离冲洗口a和纤维分离冲洗口b连接。
第一支管的管身分别连接有第一泵管和第二泵管，第一泵管和第二泵管远离第一支管的端部与塔底液循环管连接，第一泵管和第二泵管的管身分别连接有循环泵A和循环泵B，第二支管的管身分别连接有第三泵管和第四泵管，第三泵管和第四泵管远离第二支管的端部与塔底液循环管连接，第三泵管和第四泵管的管身分别连接有冲洗泵A和冲洗泵B。
预净化塔的侧壁分别开设有高液位检测口和低液位检测口，高液位检测口设置于进气口和低液位检测口之间，预净化塔的侧壁还开设有凝液进口和溢流口，溢流口设置于凝液进口的下方，凝液进口通过凝液水洗支管与凝液水洗管连接，溢流口通过连接管连接有水封罐，水封罐的罐身连接有水封排污管。
预净化塔的底部连接有排污管和塔底排液管，塔底排液管与塔底液循环管远离冲洗水罐的端部连接，冲洗水罐的底部连接有冲洗水排污管。
预净化塔的侧壁开设有第一压力检测口、第二压力检测口和第三压力检测口，第一压力检测口设置于雾化喷淋管B和进气口之间，第二压力检测口设置于板组除雾板A和纤维分离冲洗管b之间，第三压力检测口设置于纤维分离模块的上方。
预净化塔的侧壁开设有两个第二压差检测口，板组除雾板A和板组除雾冲洗管a设置于两个第二压差检测口之间，预净化塔的侧壁开设有两个第一压差检测口，板组除雾板B和板组除雾冲洗管b设置于两个第一压差检测口之间。
本实用新型的有益效果是：本实用新型焦炉气预净化装置，通过板组除雾板、雾化喷淋管以及纤维分离模块联合对焦炉煤气中的焦油、气溶胶粉尘、萘等杂质以凝液水洗、洗油冲洗的方式实现高效吸收、脱除。
附图说明
图1是本实用新型焦炉气预净化装置的结构示意图；
图2是本实用新型焦炉气预净化装置的循环清洗连接结构示意图。
图中，1.连接管，2.低液位检测口，3.高液位检测口，4.进气口，5.第一压力检测口，6.第一差压检测口，7.第二差压检测口，8.第二压力检测口，9.第三压力检测口，10.出气口，11.预净化塔，12.纤维分离模块，13.纤维分离冲洗口a，14.纤维分离冲洗口b，15.板组除雾板A，16.板组除雾冲洗口a，17.板组除雾板B，18.板组除雾板冲洗口b，19.雾化喷淋口A，20.雾化喷淋口B，21.气流均布格栅，22.凝液进口，23.溢流口，24.塔底排液口，25.水封罐，26.循环泵A，27.循环泵B，28.冲洗泵A，29.冲洗泵B，30.冲洗水罐，31.凝液水洗管，311.凝液水洗支管，32.洗油清洗管，33.排污管，34.塔底液循环管，341.第一支管，3411.第一泵管，3412.第二泵管，342.第二支管，3421.第三泵管，3422.第四泵管，35.水封排污管，36.冲洗水罐排污管37.纤维分离冲洗管a，38.纤维分离冲洗管b，39.板组除雾冲洗管a，40.板组除雾冲洗管b，41.雾化喷淋管A，42.雾化喷淋管B，43.循环液排污管。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了焦炉气预净化装置，如图1所示，包括预净化塔11，预净化塔11的侧壁开设有进气口4，进气口4连接有气流均布格栅21，气流均布格栅21设置于预净化塔11的内部，预净化塔11内从下至上依次连接有雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元，雾化喷淋单元设置于气流均布格栅21的上方，预净化塔11的顶部连接有出气口10；气流均布格栅21用于将进入预净化塔11的焦炉气均布整流。待处理的焦炉气，从进气口4进入预净化塔11内，气流均布格栅21均布整流，焦炉气自下而上依次经过雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元，经凝液冲洗喷淋雾化后，洗后并降低焦炉气中的焦油、粉尘及萘等杂质，并通过纤维分离对其中杂质聚结吸附，降低焦炉气中的杂质含量，净化后的焦炉气从出气口10排出至下游工段。
还包括循环冲洗系统，所述循环冲洗系统分别与雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元连接。循环冲洗系统用以对雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元进行周期性冲洗并补液。
雾化喷淋单元包括上下并排设置的雾化喷淋管A41和雾化喷淋管B42，雾化喷淋管A41和雾化喷淋管B42设置于预净化塔11的内部，雾化喷淋管B42设置于雾化喷淋管A41和气流均布格栅21之间，预净化塔11的侧壁开设有雾化喷淋口A19和雾化喷淋口B20，雾化喷淋管A41与雾化喷淋口A19连接，雾化喷淋管B42与雾化喷淋口B20连接，雾化喷淋口A19和雾化喷淋口B20均与循环冲洗系统连接。循环冲洗系统将凝液通过雾化喷淋管A41和雾化喷淋管B42喷出，对上升的焦炉气进行喷淋，吸收并降低焦炉气中焦油、粉尘及萘等杂质。
板组除雾单元包括从上至下依次设置的板组除雾板A15、板组除雾冲洗管a39、板组除雾板B17和板组除雾冲洗管b40，板组除雾冲洗管b40设置于雾化喷淋管A41的上方，预净化塔11的侧壁开设有板组除雾冲洗口a16和板组除雾冲洗口b18，板组除雾冲洗口a16和板组除雾冲洗口b18分别与板组除雾冲洗管a39和板组除雾板冲洗管b40连接，板组除雾冲洗口a16和板组除雾冲洗口b18均与循环冲洗系统连接。经过喷淋洗涤后的焦炉气，上升经过板组除雾板A15、板组除雾板B17，焦炉气中所含焦油及凝液液滴穿过板组并与除雾板发生碰撞分离，使雾状颗粒杂质依靠颗粒的惯性发生沉降，实现进一步净化。
纤维分离单元包括从上至下依次设置的纤维分离模块12、纤维分离冲洗管a37和纤维分离冲洗管b38，纤维分离冲洗管b38设置于板组除雾板A15的上方，预净化塔11的侧壁开设有纤维分离冲洗口a13和纤维分离冲洗口b14，纤维分离冲洗口a13和纤维分离冲洗口b14分别与纤维分离冲洗管a37和纤维分离冲洗管b38连接，纤维分离冲洗口a13和纤维分离冲洗口b14均与循环冲洗系统连接。通过喷淋吸收、除雾净化后的焦炉气在预净化塔11内上升至塔内顶部，经过纤维分离模块12的聚结、吸附、拦截作用，进一步降低焦炉气中小液滴、焦油、粉尘等的含量，深度净化后的焦炉气从顶部出气口10排出去往下游工段。
预净化塔11的侧壁开设有第一压力检测口5、第二压力检测口8和第三压力检测口9，第一压力检测口5设置于雾化喷淋管B42和进气口4之间，第二压力检测口8设置于板组除雾板A15和纤维分离冲洗管b38之间，第三压力检测口9设置于纤维分离模块12的上方。第一压力检测口5、第二压力检测口8和第三压力检测口9均安装压力表，第一压力检测口5的压力表检测预净化塔11入口处压力，第二压力检测口8出的压力表用于检测板组除雾后的压力，第三压力检测口9出的压力表用于检测纤维分离后的压力。
预净化塔11的侧壁开设有两个第二压差检测口7，板组除雾板A15和板组除雾冲洗管a39设置于两个所述第二压差检测口7之间，预净化塔11的侧壁开设有两个第一压差检测口6，板组除雾板B17和板组除雾冲洗管b40设置于两个第一压差检测口6之间。两个第一压差检测口6之间和两个第二压差检测口7之间也安装有压力表，两个第一压差检测口6之间的压力表用于检测板组除雾板B17前后的压差，两个第二压差检测口7之间的压力表用于检测板组除雾板A15前后的压差。
如图2所示，循环冲洗系统包括冲洗水罐30，冲洗水罐30的顶部分别连接有凝液水洗管31和洗油清洗管32，冲洗水罐30的底部连接有塔底液循环管34，塔底液循环管34的管身通过第一支管341与雾化喷淋口A19和雾化喷淋口B20连接，塔底液循环管34的管身通过第二支管342与板组除雾冲洗口a16、板组除雾冲洗口b18、纤维分离冲洗口a13和纤维分离冲洗口b14连接。在系统运行的不用阶段通过凝液水洗管31和洗油清洗管32向冲洗水罐30内注入凝液或洗油，再经过塔底液循环管34流入纤维分离冲洗管a37、纤维分离冲洗管b38、板组除雾冲洗管b40、板组除雾冲洗管a39，配合管路上安装的阀门，实现对纤维分离和板组除雾装置的冲洗，使其分离、除雾效果达到最佳。
第一支管341的管身分别连接有第一泵管3411和第二泵管3412，第一泵管3411和第二泵管3412远离第一支管341的端部与塔底液循环管34连接，第一泵管3411和第二泵管3412的管身分别连接有循环泵A26和循环泵B27，第二支管342的管身分别连接有第三泵管3421和第四泵管3422，第三泵管3421和第四泵管3422远离第二支管342端部与塔底液循环管34连接，第三泵管3421和第四泵管3422的管身分别连接有冲洗泵A28和冲洗泵B29。循环泵A26和循环泵B27用于将预净化塔11中塔底的凝液泵入，实现循环雾化喷淋。循环液排污管43用于凝液和洗油的间歇排放。冲洗泵A28和冲洗泵B29将冲洗罐30或预净化塔11中的凝液或洗油泵入，实现对纤维分离模块内外和两个除雾板组的冲洗及补液。
预净化塔11的侧壁分别开设有高液位检测口3和低液位检测口2，高液位检测口3设置于进气口4和低液位检测口2之间，预净化塔11的侧壁还开设有凝液进口22和溢流口23，溢流口23设置于凝液进口22的下方，所述凝液进口22通过凝液水洗支管311与凝液水洗管31连接，溢流口23通过连接管1连接有水封罐25，水封罐25的罐身连接有水封排污管35。高液位检测口3和低液位检测口2安装液位计，用于检测塔底液高低液位，凝液进口22用于补充塔底循环冲洗液，用于焦炉气净化冲洗，当塔底液位过高时，从溢流口23流出，经过连接管1流入水封罐25内，防止煤气泄漏，然后通过水封排污管35流出。
预净化塔11的底部连接有排污管33和塔底排液管24，塔底排液管24与塔底液循环管34远离冲洗水罐30的端部连接，冲洗水罐30的底部连接有冲洗水排污管36。塔底排液管24用于自流排污。
本实用新型焦炉气预净化装置的工艺流程如下：
焦炉气净化阶段：待处理的焦炉气，从预净化塔11侧面进气口4进入塔内，经入口气流均布格栅21均布整流，焦炉气自下而上通过雾化喷淋管A41、雾化喷淋管B 42，经凝液冲洗喷淋雾化后，吸收并降低焦炉气中焦油、粉尘及萘等杂质；经喷淋洗涤后的焦炉气，上升经过板组除雾板A15、板组除雾板B17，焦炉气中所含焦油及粉尘等杂质穿过板组除雾板发生碰撞分离，依靠板组特殊结构，使焦油、粉尘、雾滴等杂质依靠颗粒的惯性发生沉降，实现进一步净化效果；焦炉气继续上升至塔顶，通过纤维分离模块12的聚结、吸附作用，进一步降低焦炉气中小液滴、焦油、粉尘等的含量，净化后的焦炉气从顶部出气口10排出去往下游工段。
预净化塔11的雾化喷淋管采用凝液进行循环雾化喷淋，凝液由变换工段管道引入至界区，经侧边凝液进口22进入预净化塔11和冲洗水罐30。预净化塔11塔底液位到达一定高度后，开启循环泵A/B其中一台进行循环喷淋。冲洗水罐30液位到达设定高度后，开启冲洗泵A/B其中一台，对板组除雾板A15、板组除雾板B17、纤维分离模块12进行周期性冲洗，在焦炉气净化过程中，整套系统进行间歇补液和排污，保持塔内液位、压力平衡。
装置清洗阶段：当安装于第二压力检测口8、第三压力检测口9处的压力表检测到两处压降超过0.5Kpa时，纤维分离模块12产生萘结晶，需打开洗油冲洗管路32，对板组除雾板A15、板组除雾板B17、纤维分离模块12进行洗油冲洗，及时恢复塔内压差，提高净化效率。同时停止焦炉气的净化过程，防止夹带洗油进入气柜，对后端管道、设备造成影响。洗油冲洗步骤如下：关闭装置的焦炉气进气阀门，此时焦炉气不通过预净化装置，而从旁路管线进入后段工序。排空冲洗水罐30内凝液及塔底残液，洗油由洗油清洗管32引入至界区，进入冲洗水罐30，当罐内液位到达设定高度后，开启冲洗泵A/B其中一台开启工作，对板组除雾板A15、板组除雾板B17、纤维分离模块12进行周期性冲洗。落入塔底的洗油到达塔底限位后，通过冲洗泵A/B再输送回预净化塔11内，如此循环冲洗。塔内压降恢复正常后，关闭洗油冲洗管32，排空冲洗水罐30内凝液及塔底残液，将富洗油排空输送到系统外，进入后续工段。
本实用新型焦炉气预净化装置，通过板组除雾板、雾化喷淋管以及纤维分离模块联合对焦炉煤气中的焦油、气溶胶粉尘、萘等杂质以凝液水洗、洗油冲洗的方式实现高效吸收、高精度分离，并通过循环冲洗系统循环利用塔底的凝液和洗油。
Claims (10)
1.焦炉气预净化装置，其特征在于，包括预净化塔(11)，所述预净化塔(11)的侧壁开设有进气口(4)，所述进气口(4)连接有气流均布格栅(21)，所述气流均布格栅(21)设置于预净化塔(11)的内部，所述预净化塔(11)内从下至上依次连接有雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元，所述雾化喷淋单元设置于气流均布格栅(21)的上方，所述预净化塔(11)的顶部连接有出气口(10)；
还包括循环冲洗系统，所述循环冲洗系统分别与雾化喷淋单元、板组除雾单元以及纤维分离单元连接。
2.如权利要求1所述的焦炉气预净化装置，其特征在于，所述雾化喷淋单元包括上下并排设置的雾化喷淋管A(41)和雾化喷淋管B(42)，所述雾化喷淋管B(42)设置于雾化喷淋管A(41)和气流均布格栅(21)之间，所述预净化塔(11)的侧壁开设有雾化喷淋口A(19)和雾化喷淋口B(20)，所述雾化喷淋管A(41)与雾化喷淋口A(19)连接，所述雾化喷淋管B(42)与雾化喷淋口B(20)连接，所述雾化喷淋口A(19)和雾化喷淋口B(20)均与循环冲洗系统连接。
3.如权利要求1所述的焦炉气预净化装置，其特征在于，所述板组除雾单元包括从上至下依次设置的板组除雾板A(15)、板组除雾冲洗管a(39)、板组除雾板B(17)和板组除雾冲洗管b(40)，所述板组除雾冲洗管b(40)设置于雾化喷淋管A(41)的上方，所述预净化塔(11)的侧壁开设有板组除雾冲洗口a(16)和板组除雾冲洗口b(18)，所述板组除雾冲洗口a(16)和板组除雾冲洗口b(18)分别与板组除雾冲洗管a(39)和板组除雾冲洗管b(40)连接，所述板组除雾冲洗口a(16)和板组除雾冲洗口b(18)均与循环冲洗系统连接。
4.如权利要求1所述的焦炉气预净化装置，其特征在于，所述纤维分离单元包括从上至下依次设置的纤维分离模块(12)、纤维分离冲洗管a(37)和纤维分离冲洗管b(38)，所述纤维分离冲洗管b(38)设置于板组除雾板A(15)的上方，所述预净化塔(11)的侧壁开设有纤维分离冲洗口a(13)和纤维分离冲洗口b(14)，所述纤维分离冲洗口a(13)和纤维分离冲洗口b(14)分别与纤维分离冲洗管a(37)和纤维分离冲洗管b(38)连接，所述纤维分离冲洗口a(13)和纤维分离冲洗口b(14)均与循环冲洗系统连接。
5.如权利要求4所述的焦炉气预净化装置，其特征在于，所述循环冲洗系统包括冲洗水罐(30)，所述冲洗水罐(30)的顶部分别连接有凝液水洗管(31)和洗油清洗管(32)，所述冲洗水罐(30)的底部连接有塔底液循环管(34)，所述塔底液循环管(34)的管身通过第一支管(341)与雾化喷淋口A(19)和雾化喷淋口B(20)连接，所述塔底液循环管(34)的管身通过第二支管(342)与板组除雾冲洗口a(16)、板组除雾冲洗口b(18)、纤维分离冲洗口a(13)和纤维分离冲洗口b(14)连接。
6.如权利要求5所述的焦炉气预净化装置，其特征在于，所述第一支管(341)的管身分别连接有第一泵管(3411)和第二泵管(3412)，所述第一泵管(3411)和第二泵管(3412)远离第一支管(341)的端部与塔底液循环管(34)连接，所述第一泵管(3411)和第二泵管(3412)的管身分别连接有循环泵A(26)和循环泵B(27)，所述第二支管(342)的管身分别连接有第三泵管(3421)和第四泵管(3422)，所述第三泵管(3421)和第四泵管(3422)远离第二支管(342)的端部与塔底液循环管(34)连接，所述第三泵管(3421)和第四泵管(3422)的管身分别连接有冲洗泵A(28)和冲洗泵B(29)。
7.如权利要求1所述的焦炉气预净化装置，其特征在于，所述预净化塔(11)的侧壁分别开设有高液位检测口(3)和低液位检测口(2)，所述高液位检测口(3)设置于进气口(4)和低液位检测口(2)之间，所述预净化塔(11)的侧壁还开设有凝液进口(22)和溢流口(23)，所述溢流口(23)设置于凝液进口(22)的下方，所述凝液进口(22)通过凝液水洗支管(311)与凝液水洗管(31)连接，所述溢流口(23)通过连接管(1)连接有水封罐(25)，所述水封罐(25)的罐身连接有水封排污管(35)。
8.如权利要求1所述的焦炉气预净化装置，其特征在于，所述预净化塔(11)的底部连接有排污管(33)和塔底排液管(24)，所述塔底排液管(24)与塔底液循环管(34)远离冲洗水罐(30)的端部连接，所述冲洗水罐(30)的底部连接有冲洗水排污管(36)。
9.如权利要求1所述的焦炉气预净化装置，其特征在于，所述预净化塔(11)的侧壁开设有第一压力检测口(5)、第二压力检测口(8)和第三压力检测口(9)，所述第一压力检测口(5)设置于雾化喷淋管B(42)和进气口(4)之间，所述第二压力检测口(8)设置于板组除雾板A(15)和纤维分离冲洗管b(38)之间，所述第三压力检测口(9)设置于纤维分离模块(12)的上方。
10.如权利要求1所述的焦炉气预净化装置，其特征在于，所述预净化塔(11)的侧壁开设有两个第二压差检测口(7)，板组除雾板A(15)和板组除雾冲洗管a(39)设置于两个所述第二压差检测口(7)之间，预净化塔(11)的侧壁开设有两个第一压差检测口(6)，板组除雾板B(17)和板组除雾冲洗管b(40)设置于两个第一压差检测口(6)之间。
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