[發明專利]從焦爐煤氣中脫除萘和焦油的方法

無效

• 申請號: 201010236874.9
• 申請日: 2010-07-26
• 公開（公告）號: CN101892090A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 成都嘉禾聯創科技有限公司
• 主分類號: C10K1/04
• 分類號: C10K1/04;C07C15/24;C10C1/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種從焦爐煤氣中脫除萘和焦油的方法。

背景技術

從焦爐煤氣中脫除萘和焦油的方法，目前已工業化的有：

(1)電捕焦

這是目前國內最常采用的脫焦油方法。該方法只是對脫除大量焦油有一定的效果，對脫除萘基本上是沒有作用。其工作原理：即在金屬導線與金屬管壁(或極板)間施加高壓直流電，以維持足以使氣體產生電離的電場，使陰陽極之間形成電暈區。按電場理論，正離子吸附于帶負電的電暈極，負離子吸附于帶正電的沉淀極；所有被電離的正負離子均充滿電暈極與沉淀極之間的整個空間。當含焦油霧滴等雜質的煤氣通過該電場時，吸附了負離子和電子的雜質在電場庫倫力的作用下，移動到沉淀極后釋放出所帶電荷，并吸附于沉淀極上，從而達到凈化氣體的目的，通常稱為荷電現象。當吸附于沉淀極上的雜質量增加到大于其附著力時，會自動向下流趟，從電捕焦油器底部排出，凈氣體則從電捕焦油器上部離開并進入下道工序。

(2)從焦爐煤氣中脫除焦油和萘的氣溶膠法

焦爐煤氣脫除焦油和萘的懸浮顆粒采用低壓頭噴灑式文丘里洗滌塔。這種文丘里洗滌塔作為電捕焦油器的替代設備，在鼓風機后深度脫除煤氣中的焦油狀物質和使初冷器后煤氣中的萘含量達到與洗油中的含量均衡，而且可以完全捕集煤氣中的懸浮水滴。

(3)吸附法

利用裝填有活性炭的吸附塔在同一套工藝裝置內同時脫除煤氣中的焦油、萘、氨、硫化氫、有機硫、HCN和苯的方法，步驟為：

a、通過吸附塔內裝填的多種、分層的吸附劑同時吸附脫除焦油、萘、氨、硫化氫、有機硫、HCN和苯等50多種對化工生產有害的雜質；

b、被吸附劑同時吸附的50多種雜質在吸附劑上的解析是通過加熱的載氣來脫附的，按照載氣溫度和解吸時間的不同得到不同類型相對富集的各種雜質，如萘富集物、硫富集物、苯及同系的富集物。

吸附法最大缺點是：在加熱再生過程中，所脫附的雜質會隨氣流排出，進入大氣，對環境造成第二次污染。

發明內容

本發明通過如下的技術方案來實施：

一種從焦爐煤氣中脫除萘和焦油的方法，包括以下步驟：

(1)制冷

將含萘和焦油的焦爐煤氣預冷到20-25℃，然后通過冰機的1-3℃的冷媒，焦爐煤氣與冷媒進行熱交換，使焦爐煤氣進一步冷卻到2-5℃；

(2)結晶

在2-5℃條件下焦爐煤氣中的萘結晶析出，和焦油隨煤氣氣體帶入一組冷凍分離系統中的分離器中，貯存在分離器中的萘和焦油，排放入萘和焦油收集池中，萘和焦油隨冷卻下來的水份浮在水面上，通過打撈完成對萘和焦油的收集；

設定2-5℃的主要目的是防止水結冰，堵塞管道，同時在這個溫度下，萘能全部結晶出來，對隨再生氣帶出的少量結晶萘和焦油進行再結晶過程。

除了本發明采用的冷凍分離法來回收萘，吸附法也可吸附脫除萘，但在再生過程中無法實現萘的回收，而是排入大氣，易造成對環境的污染。

(3)再生

由于在冷凍分離使萘結晶過程中，不可避免出現萘在設備壁少量附著現象，隨著冷凍過程進行，附著結晶萘逐漸增加，換熱效果會逐漸降低，當上述冷凍分離系統的出口凈化焦爐煤氣溫度高于5℃時，說明熱交換效果下降，此時通過自動控制系統使未經制冷和結晶步驟的含萘和焦油的焦爐煤氣進入另一組并聯的冷凍分離系統開始上述制冷、結晶工藝，并對出口凈化焦爐煤氣溫度高于5℃的冷凍分離系統進行再生，再生過程具體為：引入溫度100-120℃的飽和蒸汽，對該冷凍分離系統的設備和管道進行加熱，因為溫度超過80℃時萘會升華，故冷凍分離系統設備和管道內的萘升華后隨蒸汽排出該系統，這部分含萘蒸汽進入分離器中，貯存在分離器中的萘，排放入萘收集池中，萘隨冷卻下來的水份浮在水面上，通過打撈完成對萘的收集，再用40℃以下的氮氣將冷凍分離系統冷卻至40℃以下，至此，該組冷凍分離系統的再生過程完成，待系統冷卻后，等待進行下一次冷凍分離操作。

冷卻至40℃以下是為下次冷凍分離作準備，溫度越低，萘越容易結晶，如果不冷卻至40℃以下，下次在結晶過程初期，設備和管道溫度過高，不能達到結晶的目的。

由并聯的兩組冷凍分離系統交替進行冷凍分離和再生過程，可達到連續凈化焦爐煤氣的目的，提高了生產率。

作為優選方式，所述100-120℃的飽和蒸汽的壓力在0.1-0.4MPa。

作為優選方式，在制冷前先將焦爐煤氣進行壓縮。

作為優選方式，在制冷前將焦爐煤氣壓縮，使焦爐煤氣壓力為0.5-1.6MPa。在此壓力下，結晶過程更容易進行，可減少后設備的投資。