[发明专利]一种新型全负压焦炉煤气净化组合流程

说明书

技术领域

本发明属于焦化领域，特别涉及在全负压条件下多种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺流程的组合应用。

背景技术

[0002]焦化行业中焦炉煤气的净化通过以下步骤实现：煤气冷却、煤气脱萘、煤气除焦油、煤气脱硫、煤气脱氨、煤气脱苯以及煤气增压输送。

各步骤对应的工序或应用工艺如下：

煤气冷却：初冷工序、中冷工序、终冷工序。在煤气冷却过程中，煤气通过与冷却介质直接接触后得以冷却的，为直接冷却工艺；煤气通过换热管壁与冷却介质间接换热后得以冷却的，为间接冷却工艺。

煤气脱萘：初冷工序的焦油—氨水洗萘、中冷工序的焦油洗油洗萘、终冷工序的水洗萘或焦油洗油洗萘、以及独立脱萘工序的轻柴油洗萘。

煤气除焦油：电捕工序，通过电捕焦油器捕集煤气中的焦油雾。

煤气脱硫：脱硫工序有多种工艺实际应用，工艺分为三类，即湿式氧化法脱硫工艺、湿式吸收——解吸法脱硫工艺以及干法脱硫工艺；其中，湿式吸收——解吸法脱硫工艺因使用的吸收剂不同，又分为氨法（吸收剂为氨水，即氨水脱硫工艺）和碱法（吸收剂为Na₂CO₃或K₂CO₃，即真空碳酸盐工艺）。

煤气脱氨：脱氨工序有多种工艺实际应用，工艺分为三类，即水洗氨工艺、硫酸吸收工艺和磷酸吸收工艺。

煤气脱苯：洗苯工序，通过焦油洗油吸收煤气中的苯族烃（苯、甲苯、二甲苯等）。

煤气增压输送：鼓风工序，通过煤气鼓风机将煤气增压输送。所以，在煤气鼓风机前煤气系统的工作压力为负压；在煤气鼓风机后煤气系统的工作压力为正压。

现有技术中，焦炉煤气净化的组合流程按工作压力分为：部分负压流程和全负压流程。

所述煤气净化的部分负压流程的工序配置为：初冷工序和电捕工序置于鼓风工序之前；中冷工序、终冷工序、脱硫工序、脱氨工序和洗苯工序置于鼓风工序之后。

所述煤气净化的全负压流程的工序配置则为：初冷工序（煤气冷却和脱萘）→电捕工序（煤气除焦油）→脱硫及脱氨工序（水洗氨—氨水脱硫工艺，称为氨硫循环洗涤工艺。去除煤气中的氨和H₂S、HCN等）→洗苯工序（煤气脱苯）→鼓风工序（煤气增压输送）。这种全负压流程没有终冷工序。除氨硫循环洗涤工艺外，其它的各种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺没有在负压条件下的组合应用，没有完全意义上的全负压流程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供多种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺在负压条件下的组合应用，以降低煤气净化装置能耗、减少煤气净化装置设备重量。

本发明解决技术问题的技术方案为：将其它的多种（不包括采用湿式氧化法脱硫工艺的煤气脱硫工序）焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺按以下顺序组合配置为焦炉煤气净化的新型全负压流程，初冷工序（煤气冷却）→电捕工序（煤气除焦油）→脱氨工序（硫酸吸收工艺、磷酸吸收工艺）→终冷工序（煤气冷却和脱萘）→洗苯工序（煤气脱苯）→脱硫工序（湿式吸收——解吸法脱硫工艺中的碱法，即真空碳酸盐工艺）→鼓风工序（煤气增压输送）。

约80℃的粗焦炉煤气经初冷工序冷却到35～50℃；再经电捕工序除去其中的焦油；然后通过脱氨工序经硫酸或磷酸吸收其中的氨，温度升高到42～60℃；再经终冷工序将煤气冷却到18～28℃并除去其中的萘；再通过洗苯工序由焦油洗油吸收煤气中的苯族烃，温度升高到20～30℃；再经脱硫工序由Na₂CO₃或K₂CO₃吸收剂吸收煤气中的H₂S、HCN；最后经鼓风工序通过煤气鼓风机将净煤气增压输送至用户。

将多种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺中的煤气净化设备即：硫酸吸收工艺中的饱和器或空喷酸洗塔以及磷酸吸收工艺中的吸（洗）氨塔；终冷工序的终冷器或终冷塔；洗苯工序的洗苯塔和真空碳酸盐工艺的脱硫塔，在负压工作条件下的组合应用。

所述的脱氨工序、终冷工序、洗苯工序、脱硫工序的多种工艺中的煤气净化设备，其工作压力为-15～-1KPa。

为保持脱氨工序的水平衡和热量平衡，所述的初冷工序出口煤气温度即粗焦炉煤气经初冷工序冷却后的温度在35～50℃之间。

为保证后续工序煤气净化设备所需的操作温度，所述的终冷工序出口煤气温度即焦炉煤气经终冷工序冷却后的温度在18～28℃之间。

由于吸收放热及避免煤气中水汽冷凝进入焦油洗油中，出洗苯塔煤气温度高于入塔煤气温度2～5℃。

所述各工序的煤气净化设备可以是一座或者是串联或并联的多座。