[发明专利]一种利用冷能对焦炉荒煤气组分直接分离的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及焦炉煤气组分分离的技术领域，尤其是一种利用冷能对焦炉荒煤气组分直接分离的方法及装置。

背景技术

在公知的技术领域，目前焦化厂对焦炉荒煤气的化学组分分离，需要利用洗涤的方法，脱除、再进行分离。存在洗涤脱除效率低和分离效率低的问题，一是洗涤去除率低，影响后道工序正常使用；二是洗涤液再生废弃物处理需要投入大量资金、人力和物力去完成，并且仍有大量有害物资排放。

天然气生产LNG过程投入大量资金和耗能加压条件下，利用繁杂的物理、化学吸附，加氢变温变压吸附等等工艺过程，去除有害杂质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了提高焦炉煤气化学组分的脱除效率，减少由于洗涤带入的废水及处理费用，利用焦炉煤气组分能够冷凝液化的特点，克服传统分离方法容易导致环境污染的问题，提供一种利用冷能对焦炉荒煤气组分直接分离的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用冷能对焦炉荒煤气组分直接分离的方法，包括顺次设置的第一换热装置、第二换热装置和第三换热装置，三者构成绝热的冷箱，在所述第一换热装置的冷能进口处通入冷能液氮，且所述冷能液氮依次流过第一换热装置的冷能进口、第二换热装置的冷能进口和第三换热装置的冷能进口，而焦炉煤气在电扑后依次进入第一换热装置、第二换热装置和第三换热装置进行气液分离，在所述第一换热装置的气液分离出口与第二换热装置的气液分离进口之间、第二换热装置的气液分离出口与第三换热装置的气液分离进口之间、第三换热装置的气液分离出口处分别设有第一分离液储槽、第二分离液储槽和第三分离液储槽；

其中，换热装置温度设置：第一换热装置、第二换热装置和第三换热装置的气液分离出口温度分别设置为-61℃、-97.8℃、-162℃；

冷能液氮的阶梯利用温度：所述第三换热装置的冷能进口温度为-196℃、冷能出口温度为-188℃，第二换热装置的冷能进口温度为-154℃、冷能出口温度为-120℃，第一换热装置的冷能进口温度为-100℃、冷能出口温度为-70℃；

电扑后的焦炉煤气的液化净化分离组分依次为：

第一换热装置的气液分离出口分离出液相和固相C₁₀H₈、液相焦油、C₆H₆、部分NH₃、H₂S、H₂O的混合物，其中液相送粗苯系统处理，

第二换热装置的气液分离出口分离出液相CO₂、NH₃、H₂S和剩余的C_nH_m、H₂O的混合物，其中液相送车间生产硫铵，

第三换热装置的气液分离出口分离出液体CH₄以及气相的CO、N₂、H₂，其中气相混合物混入燃气系统或进入PSA提氢工序。

一种利用冷能对焦炉荒煤气组分直接分离的装置，包括顺次设置的第一换热装置、第二换热装置和第三换热装置，三者构成绝热的冷箱，在所述第一换热装置的冷能进口处通入冷能液氮，且所述冷能液氮依次流过第一换热装置的冷能进口、第二换热装置的冷能进口和第三换热装置的冷能进口，而焦炉煤气在电扑后依次进入第一换热装置、第二换热装置和第三换热装置进行气液分离，在所述第一换热装置的气液分离出口与第二换热装置的气液分离进口之间、第二换热装置的气液分离出口与第三换热装置的气液分离进口之间、第三换热装置的气液分离出口处分别设有第一分离液储槽、第二分离液储槽和第三分离液储槽，在所述第一分离液储槽、第二分离液储槽和第三分离液储槽的液体出口处均设有电动增压泵。

本发明的有益效果是：本发明可以替代传统的洗涤和分离设备，提高分离效率，较少污染物排放，替代了LNG工艺的繁杂除杂工序，结合使用液化产品的生产车间，充分利用了不同品级液化产品气化的能量。