[發(fā)明專(zhuān)利]一種煤化工火炬氣回收系統(tǒng)以及回收方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710084054.4
• 申請(qǐng)日: 2017-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106902618A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳玄燁;杜玉吉;靳慶麥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中節(jié)能城市節(jié)能研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/26
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/26;B01D53/18;B01D53/14;F25B15/00;F23G7/06;F23J15/06;F24D3/18
• 代理公司: 無(wú)錫市匯誠(chéng)永信專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)32260
• 代理人: 張歡勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤化工技術(shù)節(jié)能領(lǐng)域，特別是煤化工火炬氣回收的新型節(jié)能系統(tǒng)及回收方法。

背景技術(shù)

煤化工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣主要來(lái)自于煤儲(chǔ)運(yùn)工段、煤粉制備及輸送系統(tǒng)除塵尾氣、氣化工段的連續(xù)放空氣及事故放空氣、變換工段的汽提塔酸性氣及事故放空氣、脫硫脫碳工段的洗滌塔排放的尾氣以及含H₂S 酸性氣體、丙烯壓縮工段廢氣、硫回收裝置排放廢氣、甲烷化工段的事故放空氣等，排放量大，且成分為H₂，CO，N₂，CO₂，H₂S，COS，H₂O，CH₄，HCl，成分復(fù)雜且在工藝上無(wú)法使用。為了保證化工生產(chǎn)裝置的正常操作和安全，一般設(shè)置了相應(yīng)的火炬氣排放管網(wǎng)和火炬等設(shè)施，火炬高度105m，塔架高100m，將來(lái)自各排放系統(tǒng)的物料，首先引入火炬氣分離罐，將氣液分離，液體返回回收裝置，氣體引入火炬氣密封罐，從密封罐出來(lái)的氣體則引入火炬煙囪，燃燒后氣體成分主要為CO₂和H₂O等。主要包括：主火炬及排放氣管網(wǎng)、酸性氣火炬及排放氣管網(wǎng)、丙烯火炬及排放氣管網(wǎng)等，壓力約為108kPa，火炬煙囪的直徑為0.88m。

（1）主火炬

主要為氣化裝置事故氣、低溫甲醇洗事故放空氣等。主火炬按氣化裝置單系列事故工況的最大排放量約1100000Nm³/h，其主要成分為H₂含量為10%，CO含量為32%，水含量52%，其他為6%，水分含量較高。

（2）酸性排放氣火炬

主要為變換和酸性氣體脫除的酸性氣；按脫硫/脫碳工段開(kāi)車(chē)、事故工況單系列最大排放量6000Nm³/h。主要為H₂，H₂S和N₂，其中主要為N_2，含量97%，此類(lèi)排放氣對(duì)設(shè)備腐蝕性較大。

（3）丙烯火炬

制冷工序放空氣主要為丙稀，相對(duì)于主火炬成分，燃燒特性完全不同，從環(huán)保要求和燃燒效果考慮，需要單獨(dú)設(shè)置一套火炬系統(tǒng)處理丙烯放空氣，丙烯放空氣單獨(dú)設(shè)置排放管網(wǎng)。

丙烯火炬按制冷工段最大排放量 120000Nm³/h，主要成分為丙烯。

這些火炬氣來(lái)自不同裝置，一般為開(kāi)車(chē)和事故狀態(tài)下產(chǎn)生，成分復(fù)雜，排放量較大且不穩(wěn)定，回收利用純度滿(mǎn)足不了煤化工項(xiàng)目工藝要求，沒(méi)有使用價(jià)值，目前煤化工企業(yè)直接通過(guò)不同火炬燃燒排放，造成大量能源浪費(fèi)和嚴(yán)重環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的煤化工火炬氣回收系統(tǒng)及回收方法，提高煤化工項(xiàng)目的能源利用率，減少污染物排放。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的具體方案是：

一種煤化工火炬氣回收系統(tǒng)，包括廢氣處理系統(tǒng)、吸收式熱泵系統(tǒng)、尾氣余熱利用系統(tǒng)、低溫?zé)嵩垂┗厮到y(tǒng)、熱網(wǎng)供回水系統(tǒng)；

① 廢氣處理系統(tǒng)：主要包括干燥塔、緩沖罐、水封、TEG再生系統(tǒng)。在干燥塔中，通過(guò)甘三醇（TEG）對(duì)火炬氣進(jìn)行干燥，火炬氣自下而上運(yùn)動(dòng)，TEG自上而下噴淋，塔內(nèi)由填料填充，火炬氣經(jīng)過(guò)干燥后進(jìn)入緩沖罐，而后通過(guò)水封進(jìn)行熱泵系統(tǒng)，吸收水分后的TEG進(jìn)入TEG再生系統(tǒng)后循環(huán)使用；

② 吸收式熱泵機(jī)組：主要由高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、蒸發(fā)器、冷凝器和吸收器組成；該機(jī)組為直燃型溴化鋰機(jī)組，所用燃料為處理后的火炬氣，低溫?zé)嵩礊槊夯S(chǎng)的循環(huán)冷卻水；

③ 尾氣余熱利用系統(tǒng)：包括低溫?zé)嵩磽Q熱器、熱網(wǎng)回水換熱器、水封和管道；燃燒室出來(lái)的尾氣依次經(jīng)過(guò)熱網(wǎng)回水換熱器和低溫?zé)嵩磽Q熱器回收熱量，換熱器為螺旋翅片管結(jié)構(gòu)，換熱后的尾氣經(jīng)過(guò)水封后進(jìn)入主火炬總管，最后排空；

④ 低溫?zé)嵩垂┗厮到y(tǒng)：低溫?zé)嵩粗饕獮榛S(chǎng)循環(huán)冷卻水，進(jìn)入蒸發(fā)器回收其低溫?zé)崃浚髁靠筛鶕?jù)負(fù)荷需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要由水泵和管道組成；

⑤ 熱網(wǎng)供回水系統(tǒng)：熱網(wǎng)回水在熱網(wǎng)回水換熱器中與煙氣尾氣進(jìn)行換熱，而后依次進(jìn)入吸收器和冷凝器，最后送入熱網(wǎng)；

火炬氣經(jīng)過(guò)廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)一步去除水分，進(jìn)入緩沖罐存儲(chǔ)保持壓力穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)水封后進(jìn)入吸收式熱泵系統(tǒng)燃燒；燃燒后尾氣依次與熱網(wǎng)回水和循環(huán)冷卻水進(jìn)行換熱，經(jīng)過(guò)水封后送至主火炬管線(xiàn)排放；低溫?zé)嵩从晒S(chǎng)循環(huán)冷卻水提供，進(jìn)入熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器后提取熱量，送至冷卻塔群；