[發明專利]荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化工藝方法及專用設備

有效

• 申請號: 201110437813.3
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102519285A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 董輝;李朋;蔡九菊;高成康;肖圣雁;仝永娟
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/06
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周智博

1.一種荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化工藝方法，其特征在于：該方法的具體步驟如下：

將從焦爐炭化室出來的750～850℃的荒煤氣由上升管下部引入，該荒煤氣通過輻射換熱將熱量傳給布置在上升管殼體內壁的高溫分離式重力鈉熱管的受熱端管束，使荒煤氣在溫度降至450℃時離開上升管；再用氨水噴灑系統將從上升管離開的荒煤氣冷卻至80～85℃后進入集氣管；

上升管內的受熱端管束吸收輻射熱后，管內的鈉蒸發成蒸汽，上升至分離式熱管的放熱端，將熱量傳遞給導熱油，被加熱的高溫導熱油為各化產操作單元用熱設備提供所需的熱量。

2.根據權利要求1所述的荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化工藝方法，其特征在于：化產操作單元用熱設備是指蒸氨工序設備、粗苯蒸餾設備及其他設備，其他設備指精制工序設備或焦油蒸餾的設備。

3.根據權利要求2所述的荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化工藝方法，其特征在于：

被加熱的高溫導熱油在PLC系統下進行自動調節控制，將各化產操作單元用熱設備的導熱油溫度控制在±1℃，導熱油系統根據蒸氨工序、焦油蒸餾、粗苯蒸餾或精制工藝溫度的不同要求，分成3個回路進行供熱系統；各回路的導熱油換熱后進入回油總管至油氣分離器，易揮發的水分和輕質組分由頂部排出送至膨脹槽放空，導熱油經過濾器濾除炭粒等固體物雜質后進入導熱油循環熱油泵，由熱油泵加壓送入分離式熱管換熱器進行加熱，形成密閉循環加熱系統，不斷地為各化產操作單元用熱設備提供熱量。

4.根據權利要求3所述的荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化工藝方法，其特征在于：整個導熱油系統的溫度、流量、壓力均通過PLC自動控制系統實現調節和控制，實現導熱油閉路循環。

5.根據權利要求3所述的荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化工藝方法，其特征在于：導熱油供熱系統根據蒸氨工序、粗苯蒸餾及精制工藝、焦油蒸餾溫度的不同要求分成3個供熱回路，蒸氨工藝回路的溫度標準為280℃，由導熱油爐出口的280℃的導熱油直接進入該回路提供熱量；粗苯蒸餾及精制工藝回路的溫度為250℃，通過熱油循環泵Ⅱ加入冷的導熱油，將280℃導熱油調節為250℃為該回路供熱；焦油蒸餾回路的溫度為200℃，通過熱油循環泵Ⅲ加入冷的導熱油，將280℃導熱油調節為200℃，提供該回路所需熱量，各回路的導熱油換熱后進入回油總管，經油氣分離器后再由熱油泵加壓送入分離式熱管換熱器進行加熱，形成密閉循環加熱系統。

6.一種如權利要求1所述的荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化工藝方法所專用的設備，其特征在于：該裝置主要與焦爐（1）連接的上升管（2），分離式熱管換熱器（3）、導熱油系統（4）、PLC及與以上裝置連接的管路；上升管（2）連接至分離式熱管換熱器（3），分離式熱管換熱器（3）通過化產操作單元用熱設備連接至導熱油系統（4），導熱油系統（4）連接至分離式熱管換熱器（3）。

7.根據權利要求6所述的荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化設備，其特征在于：化產操作單元用熱設備是指蒸氨工序設備、粗苯蒸餾設備及其他設備，其他設備指精制工序設備或焦油蒸餾的設備。

8.根據權利要求6所述的荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化設備，其特征在于：分離式熱管換熱器（3）包括設置在上升管下部殼體內壁的高溫分離式重力鈉熱管（5），高溫分離式重力鈉熱管（5）連接至作為高溫分離式重力鈉熱管的放熱端的翅片熱管（6），翅片熱管（6）連接至化產操作單元用熱設備和導熱油系統（4）。

9.根據權利要求7所述的荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化設備，其特征在于：所述導熱油系統（4）包括油氣分離器（7）、膨脹槽（8）、貯油槽（9）、儲油槽（10），過濾器（11）和熱油泵Ⅰ（12）；油氣分離器（7）一方面通過過濾器（11）及熱油泵Ⅰ（12）連接至翅片熱管（6），另一方面通過管路連接至膨脹槽（8），膨脹槽（8）通過溢流管連接至貯油槽（9），貯油槽（9）通過管路連接至儲油槽（10），儲油槽（10）通過注油泵（15）連接至膨脹槽（8）；貯油槽（9）通過補油管連接至熱油泵Ⅰ（12）；在粗苯蒸餾設備內設置有通過PLC控制的熱油泵Ⅱ（13），在精制工序設備或焦油蒸餾的設備內還設置有通過PLC控制的熱油泵Ⅲ（14）。

10.根據權利要求7所述的荒煤氣余熱回收與導熱油替代一體化設備，其特征在于：所述導熱油替代水蒸汽的蒸氨工序設備包括再沸器、蒸氨塔、全凝器、氨水槽、換熱器、預熱器、加熱器、冷凝器，換熱器有兩個；再沸器連接蒸氨塔，一方面，蒸氨塔連接全凝器，全凝器連接氨冷器，氨冷器連接氨水槽，氨水槽連接回蒸氨塔；另一方面，蒸氨塔連接第一個換熱器，第一個換熱器連接加熱器和冷凝器，加熱器連接蒸氨塔；第二個換熱器分別連接第一個換熱器的剩余氨水進口處、預熱器和蒸氨塔，預熱器與加熱器連接；所述焦油蒸餾的設備包括一次蒸發器、管式爐、二次蒸發器、餾分塔、油氣分離器（7）、換熱器、膨脹槽和油庫；在化產操作單元用熱設備內均包含一個熱油回路。