[发明专利]全负压焦炉煤气净化组合工艺

说明书

技术领域

本发明属于煤焦化领域，特别涉及一种全负压焦炉煤气净化组合工艺。

背景技术

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。

如图3所示，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，为负压流程；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，为正压流程。正压流程从化工单元操作原理来说，应该有利于洗涤吸收操作，但正压流程也存在很多弊端，仅终冷设置增加能耗就使系统运行成本上升100多万元/年，而且，终冷过程影响煤气氨硫比，降低脱硫效率，终冷排污水进入循环氨水系统造成设备管道腐蚀。

如图2所示，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。使这些设备均在负压状态下操作，这就可以从根本上解决正压流程中因鼓风机后煤气温度升温带来的一系列问题。可不必设置煤气终冷系统和黄血盐生产装置。既节省了基建投资，简化了工艺流程，又可降低煤气系统的阻力，减少低温水用量和降低系统总能耗。由于鼓风机在流程的最后面，净煤气在机内压缩升温后，成为不饱和的过热煤气。这种过热煤气送回焦炉加热或远距离输送时，因没有或只有少量冷凝液析出，减轻了管道的腐蚀，机后煤气余压可大于10kPa，有利于煤气的远距离输送。但该工艺采用氨水作为煤气脱硫的吸收剂，不足，经过脱硫工序处理后只能达到H₂S≤500mg/m³的指标。

发明内容

为解决现有技术存在问题，本发明提供一种全负压焦炉煤气净化组合工艺，该工艺能提高对H₂S的吸收推动力，经过脱硫工序处理后能达到H₂S≤500mg/m³的指标。

为实现上述目的，本发明提供的全负压焦炉煤气净化组合工艺，其特征在于，初冷工序、电捕工序、脱氨工序、洗苯工序、脱硫工序和鼓风工序顺序联接。

本发明的进一步改进为，脱氨工序使用蒸氨废水、半富氨水和剩余氨水吸收煤气中的氨。

本发明的进一步改进为，脱氨工序、洗苯工序、脱硫工序的煤气净化设备工作压力为-15～-1KPa。

本发明的进一步改进为，所述各工序的煤气净化设备是一座或者是串联或并联的多座。

本发明将焦炉煤气净化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(煤气冷却和脱萘)→电捕工序(煤气除焦油)→脱氨工序(水洗氨工艺)→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)。