[发明专利]一种焦炉荒煤气高温取出装置及方法

说明书

本发明公开了一种焦炉荒煤气高温取出装置及方法，所述的焦炉荒煤气高温取出装置包括上升管、桥管、液封组合件。桥管的入口与焦炉的上升管相接，桥管的出口与液封组合件的入口连接，液封组合件的出口与集气管相接。本发明装置改变了原桥管装置的输送方式，不经喷氨水降温，在保证焦炉操作安全的前提下，可以实现600℃～800℃的高温荒煤气的直接取出。本发明可以避免煤焦油等含碳有机物析出以及输送管道内石墨化现象，为充分利用荒煤气自身的显热及高温水蒸汽资源提供条件。

技术领域

本发明属于能源化工领域，尤其涉及一种焦炉荒煤气高温取出装置及方法。

背景技术

焦化工业副产的焦炉煤气已经成为一种大吨位能源和化工资源。目前，焦炉煤气的化工利用多集中于生产甲醇、合成氨、氢气、天然气等，这里所指的焦炉煤气就是从焦炉出来的荒煤气初冷后，经过一系列电捕焦油、除氨、脱萘、洗苯、脱硫等工序回收焦油、苯、氨等化工产品后的洁净焦炉煤气。以洁净焦炉煤气为原料生产合成气来合成甲醇、二甲醚、合成氨等化工产品的常规方法大多有如下三种：部分氧化法、水蒸汽重整法、二氧化碳重整法。上述三种方法均需要催化系统。都需要将荒煤气净化，使净化后的煤气中硫化物、卤化物、焦油等降至很低的水平，以防止催化剂中毒。常规焦炉煤气制合成气前期净化工艺流程长，且焦炉荒煤气的高温显热和其中的蒸汽潜热没有被有效利用，造成能量的白白浪费。如果荒煤气不经过降温及化产回收处理，而是直接在高温下将其中焦油、苯、萘、甲烷等含碳有机物，通过蒸汽非催化转化制取合成气或者催化裂化为甲烷等低碳烃，就可以避免常规制备合成气存在的工艺流程长、污染严重及催化转化过程中催化剂的积炭中毒等问题，同时充分利用其高温能源及水蒸汽资源。蒸汽转化生成的合成气与焦炉煤气中的氢气和一氧化碳一起用于合成甲醇和氨，如果获得甲烷等低碳烃类则可以进一步将甲烷分离用作燃料，剩余气体用于生产甲醇和氨。

为了充分利用焦炉荒煤气的高温显热和其中的蒸汽潜热，需要将从集气管出来的高温荒煤气输送到非催化重整炉，同时避免煤焦油等含碳有机物析出以及输送管道内出现石墨化现象，也必须要求高温状态下将焦炉荒煤气取出和输送。但是，目前的焦炉荒煤气取出的方法是采用高低压氨水对高温的焦炉荒煤气进行降温，将温度降到80℃后进入后续工段进行净化处理，现有的焦炉荒煤气取出装置(包括上升管、桥管和集气管，其中在桥管上装有氨水喷射装置)，不能实现将高达600～800℃的焦炉荒煤气直接取出。

发明内容

本发明为解决现有技术中的问题，提供一种焦炉荒煤气高温取出装置及方法，具体的技术方案如下：

本发明一种焦炉荒煤气高温取出装置，包括上升管、桥管和液封组合件；所述上升管的下端口与焦炉碳化室荒煤气出口相连，上升管的上段侧面设有上升管出口并与桥管的水平端口相接；所述的桥管的水平端口与垂直端口呈90°，桥管的弯管部分为圆弧状或折线状，其垂直向下的端口通过法兰与液封组合件的插入管的上端口相接；所述的液封组合件包括插入管、液封外管、断热法兰一和液封组合件气体出口管；所述的液封组合件气体出口管与高温焦炉荒煤气集气管相连；

所述上升管的下段侧面设有1-4个燃烧气进口，燃烧气进口上装有焦炉气燃烧器；所述的上升管上端设有上升管盖装置，

所述桥管上设有清扫孔和观察孔，清扫孔和观察孔位于桥管的垂直部分的上方；所述的桥管与上升管相接采用插接连接方式，或法兰连接方式；

所述液封组合件上端的插入管以相同中心线的位置插入液封外管中，并通过断热法兰一与液封外管相接；所述的液封组合件气体出口管安装在液封外管的上段侧面；所述的液封外管的上段侧面还设有密封液进口管和密封液高位溢流管，液封外管的下部侧面设有密封液低位溢流管，液封外管底部设有排净管；所述密封液高位溢流管数量为1～4个，安装在液封外管侧面的不同高度，以调整液封组合件内的液位高度。

优选的，所述插入管包括上部的保温插入管和非保温插入管两部分，两者的外径相等；所述的保温插入管与非保温插入管通过断热法兰二连接，上下法兰之间为断热垫片，并采用断热式螺栓连接。