[發明專利]焦爐煤氣深度凈化的預處理系統及方法

在審

• 申請號: 202110179258.2
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112812855A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 王貴;左永飛;關杰;郭學明;刁秀輝;郝成浩;張琦宇;尚書娟;張燾;張超;胡亞文;趙普生;范輝;周恩利
• 申請（專利權）人: 賽鼎工程有限公司;山西聚源煤化有限公司
• 主分類號: C10K1/10
• 分類號: C10K1/10;C10K1/16;C10K1/00;C10K1/02
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 馬鳳嬌

本發明提供一種焦爐煤氣深度凈化的預處理系統及方法，屬于焦爐煤氣凈化領域，以解決焦爐煤氣綜合利用之前其中的雜質會造成壓縮機堵塞以及會造成精脫硫的脫硫劑提前失效而增加運行費用的問題。包括預洗塔、四相分離器、循環泵和換熱器，所述預洗塔為超重力旋轉裝置，四相分離器為臥式三堰型氣?液?液?液分離器，其中：預洗塔的氣相進口與焦爐煤氣管道連接，預洗塔的液相出口與四相分離器的進料口連接，四相分離器的中間相流體出口與循環泵的進液口連接，循環泵的出液口與換熱器的進液口連接，換熱器的出液口與預洗塔的液相進口連接。

技術領域

本發明涉及焦爐煤氣凈化技術領域，尤其涉及一種焦爐煤氣深度凈化的預處理系統及方法。

背景技術

焦爐煤氣是煉焦過程中得到的重要副產品，近些年對焦爐煤氣的組成成分的研究已經相當成熟。焦爐煤氣屬于中熱值然氣，氫氣含量50％～60％，甲烷22％～24％，其中包含巨大的利用價值。在生產焦炭的同時會產生大量焦爐煤氣，如果按照生產1噸焦炭產生430立方米的焦爐煤氣計算，我國全年焦爐煤氣發生量基本維持在1800億立方米，其中45-50％左右的焦爐煤氣返回焦爐，剩余的焦爐煤氣相當于國家“西氣東輸”設計年輸氣量的2倍以上。因此，如何回收利用好焦爐煤氣對實現資源的循環利用和經濟的可持續發展具有重要意義。在焦爐煤氣綜合利用之前焦爐煤氣的凈化就成了重中之重。

在焦爐煤氣綜合利用生產化學品時，對脫硫、脫萘等雜質的精度不夠，不能保證后續系統的安-穩-常-滿-優運行，主要表現在以下三個方面：

(1)焦爐氣含硫、氨超標影響后續凈化及合成的正常運行。

一般焦爐煤氣只是作為燃料氣來使用時，要求H₂S低于500mg/Nm³，氨含量低于100mg/Nm³，但實際運行中酸氣和氨時有超標現象，影響后系統穩定運行。隨著焦化規模擴大，產業集聚化，焦爐煤氣成為重要的化工原料氣來使用，焦爐煤氣用途的改變，就造成了原設計指標遠不能滿足現使用指標要求。

(2)焦爐煤氣中含焦油和萘嚴重影響壓縮機正常運行，主要原因是焦爐煤氣夾帶焦油、萘含量高，壓縮時氣溫升高焦油氣化結焦；以及萘冷凝結晶，造成壓縮機萘堵，使壓縮機無法正常運行，甚至被迫停修，有時僅開1-2天就要停車搶修，使生產十分被動，往往都是1開2備或1開3備的局面。

(3)由于粗脫硫不正常造成精脫硫的脫硫劑提前失效，影響生產操作，主要是硫穿透，被迫提前更換脫硫劑，由此發生的脫硫劑更換頻繁，運行費用增加。

發明內容

為解決焦爐煤氣綜合利用之前其中的雜質會影響后系統穩定運行、會造成壓縮機堵塞以及會造成精脫硫的脫硫劑提前失效而增加運行費用的技術問題，本發明提供一種焦爐煤氣深度凈化的預處理系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種焦爐煤氣深度凈化的預處理系統，其包括預洗塔、四相分離器、循環泵和換熱器，所述預洗塔為超重力旋轉裝置，四相分離器為臥式三堰型氣-液-液-液分離器，其中：預洗塔的氣相進口與洗脫苯后的焦爐煤氣管道連接，預洗塔的液相出口與四相分離器的進料口連接，四相分離器的中間相流體出口與循環泵的進液口連接，循環泵的出液口與換熱器的進液口連接，換熱器的出液口與預洗塔的液相進口連接。

可選地，所述預洗塔包括傳動裝置、轉軸和預洗殼體，傳動裝置與轉軸一端連接，轉軸另一端連接有轉子，轉子設于預洗殼體內腔的中下部，預洗殼體的頂部中間連接有氣體出口，預洗殼體的底部連接有液相出口，預洗殼體的一側底部連接有氣相進口，預洗殼體的另一側中上部連接有液相進口，液相進口連接有L形液體管道，L形液體管道的豎直管延伸至轉子中部，L形液體管道的豎直管上安裝有若干個液相噴嘴，預洗殼體內腔的頂部設有除沫器，除沫器底部與轉子頂部之間安裝有分隔板，轉子頂部中間與分隔板之間通過第一密封墊密封，轉子底部中間兩側與轉軸之間分別通過第二密封墊和第三密封墊密封，轉子內部填充有填料層。