[發明專利]一種用于荒煤氣冷卻及餾分初步分離的裝置及其工藝

在審

• 申請號: 202010138841.4
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111253985A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 雷楊;周宇航;范中宇;曹琳;朱博奇;陳瑜秋;吳曉琴;顏家保;范寶安
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C10K1/00
• 分類號: C10K1/00;C10K1/02;C10K1/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

本發明涉及焦爐高溫荒煤氣冷卻、焦油餾分分離及余熱回收技術領域，具體涉及一種用于荒煤氣冷卻及初步分離的裝置及其工藝。本發明的技術方案為：荒煤氣離開焦爐炭化室，經過旋風除塵器后通過復雜分餾塔，最后進入后續荒煤氣凈化工藝。本發明的有益效果在于：通過復雜分餾塔內荒煤氣的多次循環取熱，實現荒煤氣由650～750℃冷卻到25～35℃，在發生高壓和中壓蒸汽的同時初步分離出焦油的高溫餾分、中溫餾分和低溫餾分，除去荒煤氣中夾帶的煤粉和焦油。本發明有以下優勢：(1)充分回收了荒煤氣余熱；(2)實現了荒煤氣所含餾分的初步分離；(3)減少了荒煤氣直接冷卻產生的污水。

技術領域

本發明涉及焦爐高溫荒煤氣冷卻、焦油餾分分離及余熱回收技術領域，具體涉及一種用于荒煤氣冷卻及餾分初步分離的裝置及其工藝。

背景技術

煉焦工業是過程工業的耗能大戶，存在許多余熱浪費現象。落后的生產技術，粗獷的生產方式以及設備特點，不僅造成大量余熱浪費，而且引起了環境污染。面對日益嚴峻的節能減排形勢及精細化生產的迫切需要，余熱回收顯得格外重要。煤在煉焦時除75％左右變成焦炭外，還有約25％生成各種化學產品及煤氣。回收這些化學產品對綜合利用煤炭資源和經濟建設有著重要意義。

現有的焦爐荒煤氣冷卻工藝是：將來自焦爐炭化室的650～750℃荒煤氣，經焦爐上升管，后進入集氣槽。在集氣槽內噴灑循環氨水與荒煤氣直接接觸冷卻，靠循環氨水大量汽化，使荒煤氣急劇降溫至80～90℃，后進入橫管式間接冷卻器被冷卻到50～55℃，再進入直冷空噴塔冷卻到25～35℃后送至后續工序。其冷卻速度快，可去除荒煤氣中大部分粉塵和焦油，但大量熱能未被利用且產生廢水。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種用于荒煤氣冷卻及餾分初步分離的裝置及其工藝，同步實現焦爐荒煤氣冷卻、余熱回收和焦油餾分分離。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：

一種用于荒煤氣冷卻及餾分初步分離的裝置，其特征在于，主要包括焦爐炭化室、旋風除塵器、復雜分餾塔，其中焦爐炭化室的荒煤氣出口與旋風除塵器相連，旋風除塵器出口與復雜分餾塔相連，復雜分餾塔塔頂與后續荒煤氣凈化工藝入口相連。

進一步地，復雜分餾塔分為精餾段和填料段，精餾段與填料段之間通過升氣管連接；旋風除塵器出口與復雜分餾塔填料段相連。

進一步地，復雜分餾塔精餾段從下到上依次設有高溫取熱循環、中溫取熱循環及低溫取熱循環。

進一步地，復雜分餾塔填料段底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上，填料的上方安裝填料壓板，填料壓板的上方安裝液體分布器。

本發明還提供一種用于荒煤氣冷卻及餾分初步分離的工藝，是將荒煤氣由650～750℃冷卻到25～35℃，在發生高壓和中壓蒸汽的同時初步分離出焦油的高溫餾分、中溫餾分和低溫餾分，除去荒煤氣中夾帶的煤粉和焦油，具體操作步驟如下：

(1)來自焦爐炭化室的荒煤氣經旋風除塵器從塔底進入復雜分餾塔填料段，進入復雜分餾塔精餾段的荒煤氣按其餾程范圍高低依次通過各自的出料口分離出高溫、中溫、低溫餾分和循環油；

(2)循環油從復雜分餾塔填料段的液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下；

(3)來自焦爐炭化室的荒煤氣經旋風除塵器從塔底進入復雜分餾塔填料段，與循環油呈逆流接觸通過填料層的空隙，荒煤氣自下而上被冷卻洗滌，換熱后的荒煤氣通過升氣管進入復雜分餾塔精餾段；

(4)荒煤氣在分餾塔中溫度降至25～35℃后，從塔頂逸出并進入后續工序。

按上述方案，分餾塔分離出來的高溫餾分溫度范圍為280～300℃，中溫餾分溫度范圍為180～200℃，低溫餾分溫度范圍為40～60℃。