[实用新型]煤气水分离呼吸气收集系统

说明书

本实用新型提供一种煤气水分离呼吸气收集系统，属于煤气水分离领域，以解决目前系统会导致部分呼吸气排入大气中及所需氮气量较大的问题。通过将各个常压储罐的顶部呼吸气管道与呼吸气收集总管连接，使各个常压储罐顶部空间相互连通，呼吸气收集总管接入呼吸气气柜中，既可以保证系统压力在微正压，当各个常压储罐的呼吸气量增加时，呼吸气排入呼吸气气柜；当各个常压储罐的呼吸气量减少时从呼吸气气柜吸气。通过气柜液位控制呼吸气变频风机可以将呼吸气气柜中的呼吸气送出界区。由于呼吸气为非稳定气源，通过呼吸气回流管实现了当气量小时呼吸气可返回呼吸气气柜。通过设置气柜液位低补充氮气阀，使当呼吸气气柜液位较快降低时能及时补入氮气。

技术领域

本实用新型涉及煤气水分离技术领域，尤其涉及一种煤气水分离呼吸气收集系统。

背景技术

碎煤加压气化煤气水分离装置通常采用的是冷却降温、减压膨胀、重力沉降的流程分离煤气水中的煤粉尘、溶解气、焦油和油。在装置流程中设置有多台分离器和缓冲器，例如包括初焦油分离器、油分离器、最终油分离器、缓冲槽、纯焦油槽、油槽、焦油污水槽等。这些分离器和工艺缓冲槽均采用图1所示的常压储罐设计，其顶部设计有带自力式调节阀的氮封管线、单呼阀(18) 和呼吸阀(16)。自力式调节阀为正常工况下补气装置，当储罐压力低于0kPa (g)时向设备内通入低压氮气，当储罐压力达到2kPa(g)时停止向设备内通低压氮气。单呼阀(18)为正常工况下排气装置，当储罐压力达到2kPa(g)时向外排出呼吸气，通过装置内管线收集后在装置高点排放。呼吸阀(16)为储罐的超压排放装置，在氮封自力式调节阀和单呼阀(18)运行正常时不会开启，当自力式调节阀或单呼阀(18)失效，储罐压力达到4kPa(g)时会在储罐顶部就地向大气排放呼吸气，当储罐压力达到-0.5kPa(g)时会向储罐内吸入空气。

以某40亿Nm³/h煤制天然气项目为例(本项目常开42台碎煤加压气化炉)。排出呼吸气二氧化碳和氮气为主，每小时流量最大300Nm³。有害物质体积含量为CH₄:4761.90mg/m³、C₂⁺:1250.00mg/m³、H₂S:1517.86mg/m³、 COS:1785.71mg/m³、NH₃:5312.50mg/m³。VOCs浓度为1250mg/m³。以40亿天然气项目全部开工计，全年VOCs排放最多可达3吨。目前全国运行的碎煤加压气化炉约200台(包括固态排渣和熔渣气化)。其煤气水分离装置每年VOCs 排放量约14吨。

随着环保要求的逐步严格，呼吸气的进一步处理问题提上日程，目前采用的工艺主要由两种。第一种方法是在原有收集管之后增加风机，将呼吸气抽出送界区外焚烧；第二种方法是原有收集管之后增加文丘里抽气装置，利用动力气的压力经过文丘里时产生的负压，将呼吸气吸到膨胀气系统送出界区外焚烧。由于煤气水分离装置占地宽广，每个设备距离抽气点的距离不等，从设备到抽气点的阻力降不等。在使用风机或文丘里管抽气时，离抽气点近的设备压力降低，会导致氮封气用量增加，有时还会导致空气被大量吸入。离抽气点远的设备压力仍然较高，有呼吸气通过呼吸阀排往大气。其中尤其以增加抽气设备导致氮封气量增大，最终导致呼吸气量增大的问题严重，尤其是采用文丘里管抽气时，动力气用量也比较大，最终导致了总气量的成倍增长，增加处理成本。

发明内容

为解决目前的煤气水分离呼吸气系统会导致部分呼吸气排入大气中及所需氮气量比较大的技术问题，本实用新型提供一种煤气水分离呼吸气收集系统及方法。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：