本實用新型涉及一種焦爐荒煤氣粗苯回收裝置,屬于焦化技術領域。
背景技術:
在煉焦生產中,煉焦煤在炭化室中加熱,通過熱分解和結焦形成焦炭,并排出大量的揮發性物質,即荒煤氣。荒煤氣溫度高達650℃~700℃,成分復雜,包含有水蒸氣、焦油蒸汽、粗苯、氨氣、硫化氫、苯酚、銨鹽、氰化物等多種物質;焦化廠對荒煤氣中的化學產品(焦油、苯、苯酚等)進行凈化回收后、得到凈煤氣,凈煤氣可以直接用于制備甲醇,或者輸送至城市煤氣、工業窯爐、發電廠等領域進行使用。
荒煤氣的凈化處理主要包括鼓冷工段、脫硫工段、脫氨工段和粗苯回收工段,荒煤氣經過這四個工段,得到硫膏、硫酸銨和粗苯副產品。其中,粗苯回收工段通常包括終冷、洗苯和脫苯三部分,脫苯部分多采用蒸汽蒸餾脫苯法,即將富油送入脫苯塔中部,導出含苯族烴和水蒸汽以及部分油類氣化物的輕苯油水混合氣,輕苯油水混合氣冷凝冷卻后,冷凝下來的液體進入粗苯分離器進行分離,分離出來的粗苯進入粗苯儲槽進行收集,剩余的這部分分離水通常匯入剩余氨水槽、作為剩余氨水進行蒸氨,蒸氨廢水送入污水生化處理車間。但是,由于分離水中仍包含粗苯、焦油等有機雜質,蒸氨時粗苯會一并蒸出、加大后處理難度,污染環境;并且給污水生化處理車間帶來很大的處理壓力。
技術實現要素:
為解決現有技術存在的上述問題,本實用新型的目的在于提供一種充分利用水資源、大大減少外排水量、顯著提高終冷效果的焦爐荒煤氣粗苯回收裝置。
為解決上述技術問題,本實用新型所采用的技術方案是:
一種焦爐荒煤氣粗苯回收裝置,包括依次連接的終冷塔、洗苯塔、脫苯塔;所述終冷塔的底部入口與脫氨工段的飽和器出口相連通,其頂部的氣體出口與洗苯塔的下部入口相連通,其底部還設置有與污水生化處理站相連通的冷凝液出口;所述洗苯塔的頂部設置有噴淋系統,其底部的液體出口與脫苯塔相連通;所述脫苯塔的蒸汽入口連通再生器頂部的蒸汽出口;所述洗苯塔與脫苯塔之間還設置有用于加熱富油的油氣換熱器、貧富油換熱器、管式加熱爐;
所述油氣換熱器的物料入口與洗苯塔的底部出口相連通,其物料出口與貧富油換熱器的物料入口相連通,油氣換熱器的介質入口與脫苯塔的蒸汽出口連通,其介質出口連通粗苯冷凝器,粗苯冷凝器的出口連通油水分離器;所述油水分離器的出油口通過粗苯回流槽連通至粗苯儲槽,油水分離器的出水口通過管路連通至終冷塔的循環冷卻段冷卻水入口;
所述貧富油換熱器的物料出口連通至管式加熱爐;所述管式加熱爐的液體出口與脫苯塔的液體入口相連通。
本實用新型的進一步改進在于:終冷塔內部設置有位于下方的循環冷卻段、位于上方的低溫冷卻段,所述循環冷卻段的冷卻水入口與循環水送水管道相連通,冷卻水出口與循環水回水管道相連通;所述低溫冷卻段的冷卻水入口連通低溫水送水管道,冷卻水出口連通低溫水回水管道。
本實用新型的進一步改進在于:所述循環送水管道、循環出水管道均與循環水冷卻器相連通,所述低溫水送水管道、低溫水回水管道均與低溫水冷卻器相連通。
本實用新型的進一步改進在于:所述洗苯塔為波紋網填料洗苯塔。
本實用新型的進一步改進在于:所述油氣換熱器和貧富油換熱器均為列管式換熱器或盤管式換熱器。
本實用新型的進一步改進在于:所述脫苯塔的貧油出口連通貧富油換熱器的介質入口,貧富油換熱器的介質出口連通貧油冷卻器,貧油冷卻器的出料口連通洗油儲槽。
本實用新型的進一步改進在于:所述貧油冷卻器為兩級貧油冷卻器,一級貧油冷卻器與二級貧油冷卻器之間設置有貧油儲槽。
本實用新型的進一步改進在于:所述管式加熱爐的氣體出口通過管道連通至再生器。
本實用新型的進一步改進在于:所述脫苯塔與貧富油換熱器之間的管路上設置有連通再生器的分支管路,所述粗苯回流槽還設置有與脫苯塔塔頂相連通的分支管路。
由于采用了上述技術方案,本實用新型取得的技術進步是:
本實用新型提供了一種焦爐荒煤氣粗苯回收裝置,充分利用了回收過程中產生的各種熱資源和水資源,根據產物溫度的高低對反應物進行分段預熱,充分利用熱能,減少能耗;本實用新型使用油水分離器中的分離水作為終冷塔循環冷卻段的冷卻水重復利用,而無需再外部補水,一方面減少了新水用水量和廢水的外排量,降低生產成本和污水處理站的處理壓力,避免水資源的浪費;另一方面,分離水中不含有金屬離子、但仍含有微量的苯,使用分離水做冷卻水循環水使用,既能減少煤氣中的苯溶解于冷卻水、減少損耗,又可以有效避免在填料表面結垢,降低終冷塔阻力,提高終冷效果和填料的使用壽命,減少填料更換次數。
附圖說明
圖1為本實用新型的連接示意圖;
其中,1、終冷塔,2、洗苯塔,3、脫苯塔,4、油氣換熱器,5、貧富油換熱器,6、管式加熱爐,7、再生器,8、粗苯冷凝器,9、油水分離器,10、粗苯回流槽,11、粗苯儲槽,12、貧油冷卻器,13、洗油儲槽。
具體實施方式
下面將參考附圖來詳細說明本實用新型。
一種焦爐荒煤氣粗苯回收裝置,如圖1所示,包括依次連接的終冷塔1、洗苯塔2、脫苯塔3。
所述終冷塔1用于將來自脫氨工段的煤氣進一步降溫。終冷塔1內部設置有位于下方的循環冷卻段、位于上方的低溫冷卻段,循環冷卻段和低溫冷卻段之間設置斷塔盤。所述終冷塔1的底部入口與脫氨工段的飽和器出口相連通,其頂部的氣體出口與洗苯塔2的下部入口相連通,其底部還設置有與污水生化處理站相連通的冷凝液出口。
所述洗苯塔2為波紋網填料洗苯塔,其底部出口與脫苯塔3相連通,其頂部設置噴淋系統,所述噴淋系統管道與盛置洗油的洗油儲槽13相連通。終冷后的煤氣由洗苯塔2下部進入,與塔頂噴淋的洗油逆流接觸,煤氣中的苯被洗油充分吸收;洗苯后的富油通過管道送入脫苯塔回收粗苯,洗苯后的煤氣由塔頂的氣體出口溢出、經管道送入焦爐或其他工段使用。
所述洗苯塔2與脫苯塔3之間還設置有用于加熱富油的油氣換熱器4、貧富油換熱器5、管式加熱爐6。所述油氣換熱器4和貧富油換熱器5均為列管式換熱器或盤管式換熱器。所述油氣換熱器4的物料入口與洗苯塔2的底部出口相連通,其物料出口與貧富油換熱器5的物料入口相連通,貧富油換熱器5的物料出口連通至管式加熱爐6;所述管式加熱爐6的液體出口與脫苯塔3的液體入口相連通,其氣體出口通過管道連通至再生器7,管式加熱爐6加熱產生的過熱蒸汽進入再生器。所述脫苯塔3的蒸汽入口連通再生器7頂部的蒸汽出口,利用再生器7產生的蒸汽對洗苯富油進行汽提和蒸餾,從而分離出粗苯。
所述脫苯塔3的蒸汽出口連通油氣換熱器4的介質入口,油氣換熱器4的介質出口連通粗苯冷凝器8,粗苯冷凝器8的出口連通油水分離器9。所述油水分離器9的出油口通過粗苯回流槽10連通至粗苯儲槽11;油水分離器9的出水口通過管路連通至終冷塔1的循環冷卻段冷卻水入口。
所述脫苯塔3的貧油出口連通貧富油換熱器5的介質入口,貧富油換熱器5的介質出口連通貧油冷卻器12,貧油冷卻器12的出料口連通洗油儲槽13。所述貧油冷卻器12為兩級貧油冷卻器,一級貧油冷卻器與二級貧油冷卻器之間設置有貧油儲槽。
所述脫苯塔3與貧富油換熱器5之間的管路上設置有連通再生器7的分支管路,該分支管路上設置有送料泵。
所述粗苯回流槽10還設置有與脫苯塔3塔頂相連通的分支管路,該分支管路上設置回流泵。
本實用新型各管路的動力裝置均為送料泵。
所述循環冷卻段的冷卻水入口分別與循環水送水管道、油水分離器的出水口相連通,冷卻水出口與循環水回水管道相連通;在循環水送水管道上設置有可獨立控制其開合的閥門;設備運行初期使用循環水送水管道提供的循環水進行終冷,正常運行后關閉循環水送水關道閥門、使用油水分離器的分離水進行終冷。所述低溫冷卻段的冷卻水入口連通低溫水送水管道,冷卻水出口連通低溫水回水管道。
所述冷卻煤氣后的低溫冷卻水水溫升高,經冷卻器冷卻后重新作為冷媒使用。
本實用新型的工作過程為:
來自脫氨工段的煤氣,在終冷塔中經過循環冷卻水和低溫冷卻水噴淋,進一步冷卻降溫。終冷后的煤氣進入洗苯塔下部,與從塔頂部噴淋而下的洗油逆流接觸,吸收煤氣中的苯,洗苯后的煤氣從塔頂逸出、經管道送入焦爐或其他工段使用;洗苯后的富油經輸送泵依次送入油氣換熱器、貧富油換熱器進行預熱升溫,再經管式加熱爐加熱至175℃~185℃后送入脫苯塔。脫苯塔中,富油與來自再生器的油氣進行汽提和蒸餾,富油中的苯揮發、由蒸汽出口逸出,苯蒸汽首先進入油氣換熱器,作為熱源對富油進行預熱,然后送入粗苯冷凝器進行冷凝,冷凝液進入油水分離器,分離出的粗苯經粗苯回流槽送入粗苯儲槽中,分離出的水經管道送至終冷塔的循環水冷卻段,作為冷卻水循環利用;脫苯塔塔底的高溫貧油經高溫貧油泵送入貧富油換熱器對富油進行二次預熱,然后送入兩級貧油冷卻器進行冷卻,最終送回洗苯塔作為洗油循環利用。
高溫貧油的1%~1.5%被分支管路送入再生器,用經過管式爐過熱的過熱蒸汽蒸吹再生,油氣直接進入脫苯塔汽提。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。