[发明专利]一种插入式荒煤气余热回收装置及方法以及在脱苯、蒸氨工艺中的应用

说明书

本发明涉及一种插入式荒煤气余热回收装置及方法以及在脱苯、蒸氨工艺中的应用，属于上升管荒煤气余热回收利用技术领域。技术方案是：将焦炉上升管水封盖（101）、水封盖安装底座（105）与焦炉上升管（103）密闭连接在一起；水通过法兰进水口（109）进入，依次进入串联连接的八根换热管，在上升管内部经过荒煤气换热后最后由法兰出汽口（110）送出。水经过焦炉上升管内部经过荒煤气换热后汽化，送出蒸汽或汽水混合物。本发明的积极效果：克服了原来的插入式上升管换热器的弊病；产生的蒸汽加热富油、剩余氨水、循环废水，过热蒸汽直接进入脱苯工段再生器，满足脱苯、蒸氨稳定生产的需求，降低了能源消耗，减少污染物的排放。

技术领域

本发明涉及一种插入式荒煤气余热回收装置及方法以及在脱苯、蒸氨工艺中的应用，属于上升管荒煤气余热回收利用技术领域。

背景技术

目前，荒煤气的余热利用主要有插入式换热器及换上升管形式的换热器，换上升管形式的换热器又分为夹套式和盘管式，夹套式和盘管式的介质又分为水循环形式和导热油式。换上升管形式换热器换热是通过上升管内壁与荒煤气层流接触，并且内壁厚度大换热效率较差，而且属于压力容器的特种设备，在焦炉炉顶，出现事故对人员及现场危害大。换上升管形式换热器现场安装时间长，影响焦炉出炉进而影响焦炭产量。通过换整个上升管安装，投资大。目前，换上升管形式的换热器同样能回收焦炉上升管荒煤气的热量，但是回收效率低；换上升管形式的换热器，直接产蒸汽压力一般不超过0.8MPa，压力低只能直接并网用于厂区蒸汽品质要求较低的区域使用；换上升管形式的换热器，加热导热油形式，其中最大的弊病就是，导热油干烧，容易烧焦碳化，致使整个系统瘫痪。

已有技术的插入式换热器，存在的主要问题是：换热器根数少，换热面积小导致换热量小，并且原有插入式换热器内部连接采用焊接形式，焊接质量受多方面因素影响，容易出现泄漏，对焦炉产生不利影响；而且原插入式换热器安装在上升管上，需要对原有上升管开孔，破坏了原有上升管。

目前脱苯、蒸氨工艺，脱苯需要的热源，使用较多的是由管式炉加热导热油或管式炉直接加热富油及饱和蒸汽。蒸氨工段同样目前使用较多的是由管式炉加热导热油或管式炉直接加热剩余氨水及循环废水。管式炉通过燃烧煤气产生热量，从节能环保方面说这样浪费了高品质的煤气能源，同时燃烧煤气时未燃烧充分及燃烧后氮氧化合物、二氧化硫及二氧化碳直接排放到大气中，污染了环境；从安全角度说，焦化厂脱苯及蒸氨工段属于防爆危险区域，在易燃易爆区域明火燃烧煤气，存在重大的安全隐患，是一个重大的危险源。同时管式炉加热导热油或富油，同样需要控制精度要求高，管式炉明火加热温度如果控制不好，温度太高致使导热油或富油结焦碳化，容易造成系统停产，恢复处理比较困难。

发明内容

本发明提供一种插入式荒煤气余热回收装置及方法以及在脱苯、蒸氨工艺中的应用，插入式荒煤气余热回收装置克服了原来的插入式上升管换热器的弊病，调整了结构布局，增大了换热面积，安装于水封盖及桥管法兰连接处，安装简便，在焦炉正常生产情况下利用上升管打盖出焦的间隙，在半小时内完成安装插入式换热器，提取荒煤气余热降低后续工段的能源消耗；产生的蒸汽通过安装的螺旋板换热器加热富油、剩余氨水和循环废水，同时插入式荒煤气余热回收产生的过热蒸汽直接进入脱苯工段再生器，配合整个系统的工艺调节实现荒煤气的余热的高效利用，能够满足脱苯、蒸氨工艺所需热源的要求，满足脱苯、蒸氨稳定生产的要求，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：