[发明专利]一种焦炉煤气冷却装置及工艺

说明书

本发明涉及一种焦炉煤气冷却装置及工艺，所述装置包括横管初冷器和煤气洗净冷却器；所述煤气洗净冷却器由塔体、气液分离槽、电捕焦油器及逆喷管组成；塔体顶部设净煤气出口，逆喷管连通下部塔体；塔体一侧设氨水循环装置，氨水循环装置由氨水循环管道、循环泵和外置冷却器组成，沿氨水流动方向氨水循环管道上依次设置循环泵、外送氨水出口、外置冷却器以及焦油氨水乳化液补充口。本发明将焦炉煤气通过横管冷却器进行初步冷却后，进入具备捕集焦油雾功能的煤气洗净冷却器中进一步冷却，实现将焦炉煤气冷却的同时，尽可能降低焦炉煤气中杂质含量的目的，并且能够有效克服焦炉煤气冷却器阻力增高和换热效率降低的弊端。

技术领域

本发明涉及焦炉煤气冷却及净化技术领域，尤其涉及一种对焦炉煤气冷却的同时去除焦炉煤气中的杂质的焦炉煤气冷却装置及工艺。

背景技术

焦炉煤气从焦炉出来时夹带了很多杂质，需要把这些杂质尽可能地在前段工序中进行去除，从而使后段工序不易发生堵塞和腐蚀问题。焦炉煤气的常规冷却工艺是在焦炉桥管中由循环氨水冷却到80～90℃后进入煤气初步冷却器，通过不同的冷却设备，最终将煤气冷却到21-23℃，然后进入后续工序。因此，焦炉煤气的初步冷却是煤气净化工艺的基础。目前，焦炉煤气冷却采用直接冷却、间接冷却、间接和直接相结合的冷却工艺，具体分析如下：

1)焦炉煤气的直接冷却工艺可分为带填充物和无填充物两种，一般采用无充填式的多段空喷塔。煤气流向为由下而上，喷淋氨水由上而下与煤气逆流接触。喷淋用氨水经液液换热器与冷却水换热后循环使用。采用直接式冷却工艺时，由于水与煤气直接接触，在冷却的同时可以起到洗涤煤气的效果，煤气中杂质可以得到较好的净化。但直接式冷却由于存在先用冷却水冷却循环洗涤氨水，再用洗涤氨水冷却煤气这样两个温差，一般同样温度的冷却水，直接冷却后的煤气温度较高。此外，由于液气比较大，循环泵的电耗也较高，换热器的面积及台数多，占地面积大，我国现有设计中已不再采用。

2)焦炉煤气的间接冷却工艺多数采用高效横管初冷器。整个设备可按需分为三段(热水段、循环水段、低温水段)或二段(循环水段、低温水段)。煤气流向由上而下，与煤气冷凝液的流向一致，冷却水在换热管内由下而上流动。冷凝液与煤气顺流而下时，起到了冲洗和冷却管壁的双重作用。但在实际应用中，横管初冷器由于低温水段温度较低，煤气中的萘经常凝结在换热管管壁处，增加了横管初冷器的阻力，降低了传热效率。通常，横管初冷器需设置备品，当煤气阻力升高、传热效果差时，需倒换横管初冷器以便在停止运行后进行清洗。

3)根据上述两种煤气冷却工艺的特点，发展了间接冷却与直接冷却相结合的煤气冷却工艺，即间直冷工艺。煤气在高温段由80～90℃冷却到50～55℃时采用间接初冷器，这时由于冷却温差大、冷凝液量大，但冷凝的萘量相对较少，传热系数高，可大为减少传热面积；在煤气温度达到50～55℃时采用直接式冷却器，可充分发挥直接冷却煤气效果好的优点，对降低煤气的萘和腐蚀性杂质的含量起到了重要的作用。但此工艺相对比较复杂，设备多、能耗大、占地面积大，我国只在宝钢工程中采用此工艺。

常规工艺中，焦炉煤气经过冷却后，进入电捕焦油器进一步脱除煤气中夹带的焦油雾。在高压电场的作用下，绝大部分悬浮在煤气中的焦油雾滴在沉淀极沉淀下来，煤气从电捕焦油器顶部出来进入后续工序。煤气中的焦油雾被捕集下来，在电捕焦油器底部形成焦油排出。由于焦油需要一定液封高度，导致电捕焦油器通常都是被环形基础架设在地面以上，而非直接落地布置，导致电捕焦油器的下部空间浪费。

发明内容

本发明提供了一种焦炉煤气冷却装置及工艺，将焦炉煤气通过横管冷却器进行初步冷却后，进入具备捕集焦油雾功能的煤气洗净冷却器中进一步冷却，实现将焦炉煤气冷却的同时，尽可能降低焦炉煤气中杂质含量的目的，并且能够有效克服焦炉煤气冷却器阻力增高和换热效率降低的弊端。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：