利用荒煤氣余熱回收焦?fàn)t荒煤氣苯類物質(zhì)的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焦?fàn)t荒煤氣余熱回收技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種可廣泛應(yīng)用于焦化行業(yè)利用荒煤氣余熱回收焦?fàn)t荒煤氣苯類物質(zhì)的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在煉焦生產(chǎn)、焦?fàn)t荒煤氣凈化及化產(chǎn)品回收工藝技術(shù)中,煉焦煤在炭化室最終形成焦炭,排放出富含焦油氣、苯類物質(zhì)、萘等多種物質(zhì)的焦?fàn)t煤氣,即常說的荒煤氣;經(jīng)凈化回收其中的化學(xué)產(chǎn)品后煤氣,稱為回爐煤氣或凈煤氣。焦?fàn)t炭化室經(jīng)上升管逸出的650-750°C荒煤氣首先在橋管和集氣管內(nèi)經(jīng)循環(huán)氨水噴灑溫度降至80-90°C ;然后由集氣管沿吸煤氣主管流向煤氣初步冷卻器,根據(jù)煤氣輸送管道情況不同,荒煤氣在在輸送過程中煤氣降溫2-5°C ;為了進(jìn)一步冷卻荒煤氣和析出其冷凝水汽、焦油蒸氣等,以減少煤氣體積,便于輸送,且節(jié)省輸送煤氣所需動力,一般是在初步冷卻器內(nèi)利用工藝?yán)鋮s水將荒煤氣冷卻至23-25°C。如圖1所示,荒煤氣的初步冷卻方式大多采用橫管間接冷卻,初步冷卻器一般分為上段、中段、下段三部分,上、中段采用中溫冷卻水冷卻,下段用低溫冷卻水冷卻,85°C的荒煤氣自上至下依次通過初步冷卻器上、中、下三段換熱器后的溫度依次為73°C、45°C、24°C。若僅考慮荒煤氣在初步冷卻器的上、中段被帶走的熱量,荒煤氣的量以5.5X104m3/h計,荒煤氣從85°C降低至45°C,則可釋放大約2.40X 17大卡能量。若以工藝?yán)鋮s水冷卻荒煤氣,則一方面該部分熱量被浪費(fèi),另一方面還要消耗同等數(shù)量冷量的工藝?yán)鋮s水。
[0003]與此同時,各焦化企業(yè)為了凈化荒煤氣和回收荒煤氣中苯類物質(zhì),一般采用液體洗滌吸收法和富油蒸餾分離法,即在荒煤氣洗滌塔內(nèi)用洗油洗滌吸收荒煤氣中苯族烴,使之成為富含苯族烴的富油;然后將富油送負(fù)壓蒸餾塔進(jìn)行蒸餾分離出其中的苯族烴類物質(zhì)。如圖2所示,洗苯工段送來的富油依次經(jīng)過負(fù)壓蒸餾塔工段貧富油換熱器、管式爐升溫,加熱后的富油進(jìn)入負(fù)壓蒸餾脫苯蒸餾分離其中苯類物質(zhì),脫除苯類物質(zhì)的洗油即成為貧油送荒煤氣洗滌塔循環(huán)使用;加熱富油的管式爐采用煤氣為燃料。
[0004]一方面,荒煤氣在冷卻過程中除攜帶的熱量被白白浪費(fèi)外,還需要消耗大量的工藝?yán)鋮s水,增加了系統(tǒng)能耗和水耗,降低了能源利用率;另一方面,焦?fàn)t煤氣回收苯類物質(zhì)需要消耗大量的煤氣為燃料加熱富油,增加了系統(tǒng)能耗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,提供一種利用荒煤氣余熱回收焦?fàn)t荒煤氣苯類物質(zhì)的系統(tǒng);本實(shí)用新型研宄的利用荒煤氣余熱回收焦?fàn)t煤氣苯類物質(zhì)的技術(shù),通過采用二類熱泵機(jī)組替代現(xiàn)有荒煤氣初步冷卻器的上、中段及蒸苯塔工段管式爐,來冷卻焦?fàn)t荒煤氣,利用荒煤氣余熱驅(qū)動熱泵加熱富油,加熱升溫后的富油直接進(jìn)入負(fù)壓蒸餾塔蒸餾分離出其中的苯類物質(zhì),降低了工藝?yán)鋮s水系統(tǒng)能耗、水耗,節(jié)約了富油蒸餾系統(tǒng)的管式爐運(yùn)行成本。
[0006]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為:
[0007]一種利用荒煤氣余熱回收焦?fàn)t煤氣苯類物質(zhì)的裝置,包括氣液分離器、熱泵機(jī)組、負(fù)壓蒸餾塔,氣液分離器通過鼓風(fēng)機(jī)與焦?fàn)t荒煤氣管道連接,所述氣液分離器與焦油氨水分離器連接,焦油氨水分離器分別與焦油泵及循環(huán)氨水泵進(jìn)液口連接,循環(huán)氨水泵出液管道將循環(huán)氨水噴灑到橋管和集氣管內(nèi)對荒煤氣冷卻至80— 90°,煤焦油通過管道外送,所述氣液分離器通過荒煤氣管道與熱泵機(jī)組連接,所述熱泵機(jī)組與煤氣冷卻器連接,煤氣冷卻器內(nèi)的荒煤氣通過管道外送,熱泵機(jī)組與清洗油泵出液口連接,清洗油泵的進(jìn)液口與清洗油槽連接,熱泵機(jī)組通過管道與貧富油換熱器連接,貧富油換熱器與貧油槽連接,貧油槽通過冷貧油泵與荒煤氣洗滌塔的上部及中部連接,貧富油換熱器與油氣換熱器連接,所述油氣換熱器分別與負(fù)壓蒸餾塔上部、輕苯冷卻器連接,所述油氣換熱器通過洗苯富油管道與富油泵出液口連接,富油泵進(jìn)液口與荒煤氣洗滌塔底部連接,經(jīng)過洗滌后的荒煤氣從荒煤氣洗滌塔頂部的管道排出;熱泵機(jī)組通過管道與負(fù)壓蒸餾塔上部連接,負(fù)壓蒸餾塔底部與熱貧油泵進(jìn)液口連接,熱貧油泵出液口與貧富油換熱器連接,所述負(fù)壓蒸餾塔的中下部通過管道與萘油槽連接,中部通過管道與重苯槽連接,所述輕苯冷卻器與回流罐連接,回流罐的上部與不凝器冷卻器雙向連接,所述不凝器冷卻器與真空泵連接,通過真空泵將不凝氣輸送到荒煤氣系統(tǒng)管道,回流罐的下部與回流泵進(jìn)液口連接,回流泵的出液口與負(fù)壓蒸餾塔上部連接,回流罐的下部同時與分離水槽連接,回流泵的出液口同時與粗苯槽連接,所述粗苯槽與粗苯成品泵連接、將粗苯成品通過管道輸送儲存。
[0008]在熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器和發(fā)生器部分增設(shè)有污垢清洗器,在清洗油泵作用下利用主要組成為苯類物質(zhì)、熱氨水等的輕質(zhì)洗油定期對熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器和發(fā)生器部分即荒煤氣側(cè)進(jìn)行清洗。
[0009]所述熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器和發(fā)生器的一端分別與焦?fàn)t荒煤氣連接,吸收器與富油介質(zhì)連接,冷凝器與循環(huán)水相連,在蒸發(fā)器內(nèi)冷劑泵將冷劑輸送到蒸發(fā)器,冷劑吸收傳熱管內(nèi)荒煤氣的熱量而蒸發(fā),使低壓蒸汽部分凝結(jié)成液體排出機(jī)組,在吸收器內(nèi),通過噴淋至吸收器傳熱管上的吸收溶液,吸收由蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷劑蒸汽,吸收冷劑時產(chǎn)生的吸收熱使管內(nèi)流動的富油升溫;吸收冷劑蒸汽后,濃度下降的吸收液即稀溶液由溶液泵經(jīng)溶液熱交換器送入發(fā)生器;在發(fā)生器內(nèi),由吸收器返回的稀溶液,被噴淋在發(fā)生器傳熱管表面,稀溶液被傳熱管內(nèi)的焦?fàn)t荒煤氣加熱;被加熱的稀溶液產(chǎn)生冷劑蒸汽,變成濃度較高的吸收液即濃溶液,通過溶液熱交換器被送回吸收器;在冷凝器內(nèi),在發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽,被冷凝器傳熱管內(nèi)流動的冷卻水冷卻,冷凝后變成為冷劑液體,由冷劑泵輸送至蒸發(fā)器,實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t荒煤氣余熱的回收和富油升溫。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:
[0011]本實(shí)用新型利用荒煤氣余熱回收焦?fàn)t煤氣苯類物質(zhì)的系統(tǒng),特別適用于焦化行業(yè),該裝置系統(tǒng)利用二類熱泵代替初步冷卻器上段、中段對荒煤氣進(jìn)行冷卻,回收荒煤氣余熱來加熱荒煤氣苯類物質(zhì)回收工序的富油,節(jié)約煤氣、蒸汽和中溫冷卻水消耗,可以大大降低富油蒸餾、初步冷卻器中溫冷卻水部分的設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用;此外熱泵回收熱量加熱富油介質(zhì),不產(chǎn)生廢水,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保效益。
[0012]回收利用焦?fàn)t荒煤氣熱量加熱荒煤氣洗滌塔來的含苯類物質(zhì)的富油介質(zhì),被加熱的富油循環(huán)介質(zhì)進(jìn)入負(fù)壓蒸餾塔后蒸餾分離出其中的苯類物質(zhì),實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t荒煤氣熱量的回收利用。
[0013]用熱泵代替原有初冷器上段和中段,通過熱泵機(jī)組,將荒煤氣熱量傳遞給富油介質(zhì),降低了中溫水消耗,從而降低水耗。
[0014]用熱泵代替原富油蒸餾工序的管式爐加熱富油,降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本和煤氣消耗。
[0015]用熱泵代替原富油蒸餾工序的管式爐加熱富油,可大大環(huán)節(jié)洗油高溫惡化程度,提高了荒煤氣洗滌效果,降低了系統(tǒng)洗油消耗。
[0016]用熱泵代替初冷器上段、中段來冷卻荒煤氣,可降低荒煤氣冷卻的設(shè)備投資及運(yùn)行成本。
[0017]該裝置系統(tǒng)對新建系統(tǒng)和老系統(tǒng)均適用,只需對原有設(shè)備稍加改造,不影響主體設(shè)備,改造費(fèi)用低,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0018]8.在熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器和發(fā)生器部分設(shè)有污垢清洗器,在清洗油泵作用下利用主要組成為苯類物質(zhì)、熱氨水等的輕質(zhì)洗油定期對熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器和發(fā)生器部分即荒煤氣側(cè)進(jìn)行清洗,確保換熱效率。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的原荒煤氣初步冷卻器冷卻工藝流程圖;
[0020]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的原荒煤氣中苯類物質(zhì)洗滌及負(fù)壓蒸餾工藝流程圖;
[0021]圖3為本實(shí)用新型的荒煤氣余熱回收焦?fàn)t煤氣苯類物質(zhì)的系統(tǒng)流程圖;
[0022]圖4為本實(shí)用新型的熱泵的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了更好地理解本實(shí)用新型,下面結(jié)合附圖來詳細(xì)解釋本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0024]如圖3、4所示,一種利用荒煤氣余熱回收焦?fàn)t煤氣苯類物質(zhì)的裝置,包括氣液分離器1、熱泵機(jī)組2、負(fù)壓蒸餾塔10,氣液分離器I通過鼓風(fēng)機(jī)與焦?fàn)t荒煤氣管道連接,所述氣液分離器I與焦油氨水分離器24連接,焦油氨水分離器24分別與焦油泵25及循環(huán)氨水泵