一种焦化上升管煤气能量回收和煤气中煤焦油分离方法技术

本发明专利技术公开了一种利用焦化上升管煤气的热量对焦炉煤气中的煤焦油进行分离和加工，并利用煤气降温环节的热量加热再生焦化剩余氨水和洗苯的富苯洗油的方法。其特征在于利用上升管煤气的能量加热部分低阶煤，降温后的焦炉煤气和热解煤气在特制的分馏塔内通过换热，对煤焦油减温实现分离，分级回收不同组分的煤焦油，同时利用分馏塔内的热量加热废氨水和脱苯富洗油，达到蒸氨和脱苯再生的目的，从而实现了利用上升管煤气的热量，实现煤焦油的分离以及蒸氨、脱苯再生能量的降低。

【技术实现步骤摘要】
一种焦化上升管煤气能量回收和煤气中煤焦油分离方法
本专利技术一种焦化上升管煤气能量回收和煤气中煤焦油分离方法，涉及一种利用焦炉上升管煤气的热量，回收焦炉煤气中高温煤焦油，并实现煤焦油的分级和提质的回收方法。属于煤焦化和化工
，特别涉及一种充分利用焦化上升管煤气的热量对焦炉煤气中的煤焦油进行分离和加工，并利用煤气降温环节的热量加热再生焦化剩余氨水和洗苯的富苯洗油的方法。
技术介绍
煤焦油是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体，比重大于水，具有一定溶性和特殊的臭味，可燃并有腐蚀性，煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一，在煤焦油和煤气及其他副产品一起从上升管溢出时，是一种具有较高能量的复杂混合物。传统的焦化煤焦油回收技术，是将煤在干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，进入上升管，经桥管进入集气管，750℃的荒煤气被桥管和集气管内喷洒的循环氨水冷却至84℃左右。荒煤气中焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起，经煤气管道送往气液分离器，从气液分离器出来的液相焦油、氨水进入机械化焦油氨水澄清槽，从而得到含水含固的煤焦油；从上述工艺流程可以看出，现有煤气净化和焦油分离技术有以下不足：1.750℃的荒煤气含有大量显热，荒煤气的显热约占焦炉能耗的35%,这部分能量相当于炼焦煤能量的4%。采用通过喷洒循环氨水进行降温，荒煤气中大量的热量被白白浪费；2.荒煤气中还有大量的粉尘，通过喷氨水水洗的方式，虽然降低了荒煤气中粉尘的含量，但是粉尘和焦油在最终在管道中混合，造成成品煤焦油粉尘含量高，使得煤焦油结焦温度上升。水分和固体杂质的增加加大了后续加工的难度；3.焦油、氨水进入机械化焦油氨水澄清槽，分离后得到的是含水、含盐、含固体杂质的煤焦油，进行后续加工时，要对水分和盐分进行处理导致加工能耗上升。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术一种焦化上升管煤气能量回收和煤气中煤焦油分离方法提供了一种利用焦炉上升管煤气的热量，回收焦炉煤气中高温煤焦油，并实现煤焦油的分级和提质的回收方法。本专利技术一种焦化上升管煤气能量回收和煤气中煤焦油分离方法是这样实现的：1）750℃的高温煤气经上升管送往上升管集气管，从集气管直接引入煤气初过滤旋风分离器；2）通过旋风分离器气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体焦炭颗粒下落，收集部分焦炉煤气带出的焦粉；3）通过初步处理的煤气引入高温回转炭化换热炉；高温煤气通过直接或间接的方式，在回转炉中与低阶煤进行接触，随着煤吸热炭化，高温的焦炉煤气也由750℃左右冷却到550℃；所述高温回转炭化换热炉主要是用于将成型的低阶煤在密闭转炉中进行高温炭化处理生产工序，即进入内热式炭化炉的固体低阶煤，在内热式炭化炉中经过一定条件的热处理和一系列的干馏、热解、缩聚反应等，制成煤基压块炭化料，原料煤在炭化过程中通过和高温焦炉煤气换热，吸收大量的热量，并降低焦炉煤气的温度；同时煤中的挥发分在隔绝空气的环境下得到微弱气化和分解挥发，随焦炉煤气一起溢出；4）高温回转炭化换热炉出来的降温的焦炉煤气和生成的热解煤气，进入高温过滤器进行净化除尘；所述高温过滤器由耐酸碱、高温、震动的TiAl金属间化合物多孔材料制成，通过高温金属烧结过滤器的焦炉煤气，其最终粉尘过滤精度≤5mg/m³；5）进一步的，通过净化除尘的高温混合煤气进入常减压分馏塔；所述常减压分馏塔是一个复合塔，采取三侧线；所述三个侧线分别生产轻油、酚油和洗油，塔底抽出重油，所述轻油的馏程为105℃~170℃，酚油的馏程为170℃~230℃，洗油的馏程为230℃~320℃，重油回收的是超过320℃的液态油品；6）进一步的，所述回收塔下部回流段将洗苯工段的富苯洗油直接回流到塔内，轻烃汽化到轻油组分中，洗油得到再生，再生的洗油直接汇入到塔内的洗油组分中。本专利技术中，对常减压精馏塔来说，入方热量大于出方热量，大量剩余热量除小部分为散热损失外，大部分需要靠回流取走，以维持全塔热量平衡；全塔剩余热=入方热量-出方热量回流取热=全塔剩余热-塔体散热损失本专利技术中，为了利用回流取热，常减压精馏塔中除了塔顶回流外，设置2个中段循环回流，从回收塔上部回流段引出部分液相热油，经与硫铵剩余氨水热交换，从而减少原蒸氨环节的蒸汽消耗；7）焦油析出通过调节中段循环回流取热比来控制各馏程的温度。焦炉煤气经过降温后，煤焦油中不同组分实现分段析出，不同组分煤焦油通过旁路在汽提塔中被收集。本专利技术中，具体取热位置根据洗氨的原料氨水和洗苯的富苯洗油所需温度选取；8）混合煤气经分级回收焦油组分后，到塔顶的低温煤气通过空冷器冷却到25℃，不凝性的净煤气在出口气液分离器分离液态水后引入后续处理。所述常减压分馏塔出口设置空冷塔，将气体冷却到25℃左右，煤气中大量的水在此冷凝并通过出口气液分离器分离。所述气液分离器出口连接焦化装置罗茨鼓风机，通水水汽的冷凝和不凝性气体的抽出，保证塔顶压力维持在负压几千帕。本专利技术中，煤气中所含的水分在焦油常减压分馏塔上部集中析出，析出的水分富含酚类物质，通过收集这部分废水分进行处理，能回收到高价值的酚类化合物，提炼精酚。本专利技术中，利用焦炉煤气中附带的水汽，改善塔内油的流动情况，避免局部过热，同时也降低塔内的油气分压，提高重组分油品的回收率。有益效果。一、焦炉上升管煤气中的焦粉、焦粒经过初过滤旋风分离器得到分离，既能回收部分焦粉、焦粒，又能使焦炉煤气中的粉尘得到初步净化。二、焦炉煤气高温部分直接换热制取蒸汽因温度和压力较高，对设备材料和工艺都提出了非常高的要求，现有技术实现起来投资成本和运行稳定性都比较差，通过改为低压的回转炉换热方式回收这部分能量，能提高企业经济效益。三、焦炉煤气中的焦粉和灰粉经过金属间化合物多孔材料的过滤，使得回收的煤焦油中粉尘含量大大减少，除尘效率达到99.9%，达到5mg/Nm³，对后续的煤焦油深加工十分有利。四、充分利用焦化上升管煤气的热量对焦炉煤气中的煤焦油进行分离和加工，并利用煤气降温环节的热量加热再生焦化剩余氨水和洗苯的富苯洗油。附图说明附图1为本专利技术一种焦化上升管煤气能量回收和煤气中煤焦油分离方法的工艺流程图具体实施方式：下面结合附图1对本专利技术的技术方案进一步说明：以某独立焦化厂上升管煤气为例，其属性如下：从上升管排出的煤气，粉尘含量高达10-40g/m³，如果不对这些煤尘进行处理，运行中会堵塞管道，煤焦油析出时也容易和粉尘吸附在一起，加上煤焦油碳元素含量高达85%以上，很容易造成焦油碳化。所以在对煤焦油进行回收之前，必须对粉尘进行清理。以某独立焦化厂160万吨焦化装置为例，每小时气量大概在90000m³左右，因为气量大，粉尘含量也比较高，就需要对煤气进行预处理，否则精过滤运行压差上升快，必须经常进行反吹，造成运行质量下降，运行成本上升。本专利技术中，采用旋风分离器对煤气进行初处理，去除约96%的50μm级别粉尘、73%的5μm级别粉尘和27%的1μm级别粉尘。通过初步处理的煤气引入高温回转炭化换热炉。所述高温回转炭化换热炉主要是用于将成型的低阶煤在密闭转炉中进行高温炭化处理生产工序，即进入内热式炭化炉的固体低阶煤，在内热式炭化炉中经过一定条件的热处理和一系列的干馏、热解、缩聚反应等，制成煤基压块炭化料。原料煤在炭化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦化上升管煤气能量回收和煤气中煤焦油分离方法, 其特征在于，包括以下步骤：1）750℃的高温煤气经上升管送往上升管集气管，从集气管直接引入煤气初过滤旋风分离器；2）通过旋风分离器气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体焦炭颗粒下落，收集部分焦炉煤气带出的焦粉；3）通过初步处理的煤气引入高温回转炭化换热炉；高温煤气通过直接或间接的方式，在回转炉中与低阶煤进行接触，随着煤吸热炭化，高温的焦炉煤气也由750℃左右冷却到550℃； 4）高温回转炭化换热炉出来的降温的焦炉煤气和生成的热解煤气，进入高温过滤器进行净化除尘；5）进一步的，通过净化除尘的高温混合煤气进入常减压分馏塔；6）进一步的，所述回收塔下部回流段将洗苯工段的富苯洗油直接回流到塔内，轻烃汽化到轻油组分中，洗油得到再生，再生的洗油直接汇入到塔内的洗油组分中；7）焦油析出通过调节中段循环回流取热比来控制各馏程的温度；焦炉煤气经过降温后，煤焦油中不同组分实现分段析出，不同组分煤焦油通过旁路在汽提塔中被收集； 8）混合煤气经分级回收焦油组分后，到塔顶的低温煤气通过空冷器冷却到25℃，不凝性的净煤气在出口气液分离器分离液态水后引入后续处理。...

【技术特征摘要】
1.一种焦化上升管煤气能量回收和煤气中煤焦油分离方法,其特征在于，包括以下步骤：1）750℃的高温煤气经上升管送往上升管集气管，从集气管直接引入煤气初过滤旋风分离器；2）通过旋风分离器气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体焦炭颗粒下落，收集部分焦炉煤气带出的焦粉；3）通过初步处理的煤气引入高温回转炭化换热炉；高温煤气通过直接或间接的方式，在回转炉中与低阶煤进行接触，随着煤吸热炭化，高温的焦炉煤气也由750℃冷却到550℃；4）高温回转炭化换热炉出来的降温的焦炉煤气和生成的热解煤气，进入高温过滤器进行净化除尘；5）进一步的，通过净化除尘的高温混合煤气进入常减压分馏塔；6）进一步的，所述常减压分馏塔下部回流段将洗苯工段的富苯洗油直接回流到塔内，轻烃汽化到轻油组分中，洗油得到再生，再生的洗油直接汇入到塔内的洗油组分中；7）焦油析出通过调...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：王平山，李飞，
类型：发明
国别省市：河南;41