[實用新型]煤氣水分離呼吸氣收集系統

有效

• 申請號: 202020918665.1
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN212610471U
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 付紅學;施福富;牛秀珍;張紅霞;朱小娟;王貴;楊麗歷;王峰
• 申請（專利權）人: 賽鼎工程有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 馬鳳嬌

本實用新型提供一種煤氣水分離呼吸氣收集系統，屬于煤氣水分離領域，以解決目前系統會導致部分呼吸氣排入大氣中及所需氮氣量較大的問題。通過將各個常壓儲罐的頂部呼吸氣管道與呼吸氣收集總管連接，使各個常壓儲罐頂部空間相互連通，呼吸氣收集總管接入呼吸氣氣柜中，既可以保證系統壓力在微正壓，當各個常壓儲罐的呼吸氣量增加時，呼吸氣排入呼吸氣氣柜；當各個常壓儲罐的呼吸氣量減少時從呼吸氣氣柜吸氣。通過氣柜液位控制呼吸氣變頻風機可以將呼吸氣氣柜中的呼吸氣送出界區。由于呼吸氣為非穩定氣源，通過呼吸氣回流管實現了當氣量小時呼吸氣可返回呼吸氣氣柜。通過設置氣柜液位低補充氮氣閥，使當呼吸氣氣柜液位較快降低時能及時補入氮氣。

技術領域

本實用新型涉及煤氣水分離技術領域，尤其涉及一種煤氣水分離呼吸氣收集系統。

背景技術

碎煤加壓氣化煤氣水分離裝置通常采用的是冷卻降溫、減壓膨脹、重力沉降的流程分離煤氣水中的煤粉塵、溶解氣、焦油和油。在裝置流程中設置有多臺分離器和緩沖器，例如包括初焦油分離器、油分離器、最終油分離器、緩沖槽、純焦油槽、油槽、焦油污水槽等。這些分離器和工藝緩沖槽均采用圖1所示的常壓儲罐設計，其頂部設計有帶自力式調節閥的氮封管線、單呼閥(18) 和呼吸閥(16)。自力式調節閥為正常工況下補氣裝置，當儲罐壓力低于0kPa (g)時向設備內通入低壓氮氣，當儲罐壓力達到2kPa(g)時停止向設備內通低壓氮氣。單呼閥(18)為正常工況下排氣裝置，當儲罐壓力達到2kPa(g)時向外排出呼吸氣，通過裝置內管線收集后在裝置高點排放。呼吸閥(16)為儲罐的超壓排放裝置，在氮封自力式調節閥和單呼閥(18)運行正常時不會開啟，當自力式調節閥或單呼閥(18)失效，儲罐壓力達到4kPa(g)時會在儲罐頂部就地向大氣排放呼吸氣，當儲罐壓力達到-0.5kPa(g)時會向儲罐內吸入空氣。

以某40億Nm³/h煤制天然氣項目為例(本項目常開42臺碎煤加壓氣化爐)。排出呼吸氣二氧化碳和氮氣為主，每小時流量最大300Nm³。有害物質體積含量為CH₄:4761.90mg/m³、C₂⁺:1250.00mg/m³、H₂S:1517.86mg/m³、 COS:1785.71mg/m³、NH₃:5312.50mg/m³。VOCs濃度為1250mg/m³。以40億天然氣項目全部開工計，全年VOCs排放最多可達3噸。目前全國運行的碎煤加壓氣化爐約200臺(包括固態排渣和熔渣氣化)。其煤氣水分離裝置每年VOCs 排放量約14噸。

隨著環保要求的逐步嚴格，呼吸氣的進一步處理問題提上日程，目前采用的工藝主要由兩種。第一種方法是在原有收集管之后增加風機，將呼吸氣抽出送界區外焚燒；第二種方法是原有收集管之后增加文丘里抽氣裝置，利用動力氣的壓力經過文丘里時產生的負壓，將呼吸氣吸到膨脹氣系統送出界區外焚燒。由于煤氣水分離裝置占地寬廣，每個設備距離抽氣點的距離不等，從設備到抽氣點的阻力降不等。在使用風機或文丘里管抽氣時，離抽氣點近的設備壓力降低，會導致氮封氣用量增加，有時還會導致空氣被大量吸入。離抽氣點遠的設備壓力仍然較高，有呼吸氣通過呼吸閥排往大氣。其中尤其以增加抽氣設備導致氮封氣量增大，最終導致呼吸氣量增大的問題嚴重，尤其是采用文丘里管抽氣時，動力氣用量也比較大，最終導致了總氣量的成倍增長，增加處理成本。

發明內容

為解決目前的煤氣水分離呼吸氣系統會導致部分呼吸氣排入大氣中及所需氮氣量比較大的技術問題，本實用新型提供一種煤氣水分離呼吸氣收集系統及方法。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：