利用荒煤氣余熱回收焦爐荒煤氣苯類物質(zhì)的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及焦爐荒煤氣余熱回收技術領域，尤其涉及一種可廣泛應用于焦化行業(yè)利用荒煤氣余熱回收焦爐荒煤氣苯類物質(zhì)的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在煉焦生產(chǎn)、焦爐荒煤氣凈化及化產(chǎn)品回收工藝技術中，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)的焦爐煤氣，即常說的荒煤氣；經(jīng)凈化回收其中的化學產(chǎn)品后煤氣，稱為回爐煤氣或凈煤氣。焦爐炭化室經(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)利用工藝冷卻水將荒煤氣冷卻至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。若以工藝冷卻水冷卻荒煤氣，則一方面該部分熱量被浪費，另一方面還要消耗同等數(shù)量冷量的工藝冷卻水。
[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；然后將富油送負壓蒸餾塔進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)過負壓蒸餾塔工段貧富油換熱器、管式爐升溫，加熱后的富油進入負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外，還需要消耗大量的工藝冷卻水，增加了系統(tǒng)能耗和水耗，降低了能源利用率；另一方面，焦爐煤氣回收苯類物質(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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，提供一種利用荒煤氣余熱回收焦爐荒煤氣苯類物質(zhì)的系統(tǒng)；本發(fā)明研宄的利用荒煤氣余熱回收焦爐煤氣苯類物質(zhì)的技術，通過采用二類熱泵機組替代現(xiàn)有荒煤氣初步冷卻器的上、中段及蒸苯塔工段管式爐，來冷卻焦爐荒煤氣，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入負壓蒸餾塔蒸餾分離出其中的苯類物質(zhì)，降低了工藝冷卻水系統(tǒng)能耗、水耗，節(jié)約了富油蒸餾系統(tǒng)的管式爐運行成本。
[0006]本發(fā)明解決技術問題的技術方案為:
[0007]一種利用荒煤氣余熱回收焦爐煤氣苯類物質(zhì)的裝置，包括氣液分離器、熱泵機組、負壓蒸餾塔，氣液分離器通過鼓風機與焦爐荒煤氣管道連接，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組連接，所述熱泵機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，熱泵機組與清洗油泵出液口連接，清洗油泵的進液口與清洗油槽連接，熱泵機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；熱泵機組通過管道與負壓蒸餾塔上部連接，負壓蒸餾塔底部與熱貧油泵進液口連接，熱貧油泵出液口與貧富油換熱器連接，所述負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液口連接，回流泵的出液口與負壓蒸餾塔上部連接，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]在熱泵機組的蒸發(fā)器和發(fā)生器部分增設有污垢清洗器，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)洗油定期對熱泵機組的蒸發(fā)器和發(fā)生器部分即荒煤氣側(cè)進行清洗。
[0009]所述熱泵機組的蒸發(fā)器和發(fā)生器的一端分別與焦爐荒煤氣連接，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成液體排出機組，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)的焦爐荒煤氣加熱；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，實現(xiàn)焦爐荒煤氣余熱的回收和富油升溫。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
[0011]本發(fā)明利用荒煤氣余熱回收焦爐煤氣苯類物質(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備投資及運行費用；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)濟效益、社會效益和環(huán)保效益。
[0012]回收利用焦爐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)進入負壓蒸餾塔后蒸餾分離出其中的苯類物質(zhì)，實現(xiàn)了焦爐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備投資及運行成本。
[0017]該裝置系統(tǒng)對新建系統(tǒng)和老系統(tǒng)均適用，只需對原有設備稍加改造，不影響主體設備，改造費用低，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0018]8.在熱泵機組的蒸發(fā)器和發(fā)生器部分設有污垢清洗器，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)洗油定期對熱泵機組的蒸發(fā)器和發(fā)生器部分即荒煤氣側(cè)進行清洗，確保換熱效率。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術的原荒煤氣初步冷卻器冷卻工藝流程圖；
[0020]圖2為現(xiàn)有技術的原荒煤氣中苯類物質(zhì)洗滌及負壓蒸餾工藝流程圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的荒煤氣余熱回收焦爐煤氣苯類物質(zhì)的系統(tǒng)流程圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的熱泵的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0023]為了更好地理解本發(fā)明，下面結合附圖來詳細解釋本發(fā)明的實施方式。
[0024]如圖3、4所示，一種利用荒煤氣余熱回收焦爐煤氣苯類物質(zhì)的裝置，包括氣液分離器1、熱泵機組2、負壓蒸餾塔10，氣液分離器I通過鼓風機與焦爐荒煤氣管道連接，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