[发明专利]一种焦炉荒煤气热量综合利用及分离集成系统、方法

说明书

本发明涉及一种焦炉荒煤气热量综合利用及分离方法，包括如下步骤：冷却水汽化换热单元通过废热锅炉中的循环冷却水将从上升管而来的650℃～700℃的荒煤气冷却至400℃～450℃，以回收高温段热量，经过换热后的冷却水变为高温蒸汽，并送入蒸汽余热利用单元；以换热后的荒煤气的潜热和显热作为热源送入荒煤气精馏分离单元内，基于不同沸点范围馏分采出；荒煤气精馏分离单元馏分的COG送入COG精馏分离单元内，基于不同沸点范围馏分采出。有益效果是：既解决了荒煤气在400℃以下易析出焦油导致管道堵塞的问题，又集中利用了荒煤气的显热和潜热，具有良好的节能环保性能和绿色经济效益。

技术领域

本发明涉及焦炉荒煤气余热回收利用技术领域，具体涉及一种焦炉荒煤气热量综合利用及分离集成系统、方法。

背景技术

在焦化行业中，余热资源的高效回收利用是节能环保，打造绿色循环经济的主要方向之一。焦炉生产过程中经上升管逸出的650℃～700℃焦炉荒煤气含有大量的显热，然而，自焦炭企业使用炭化室法烧制焦炭以来，上升管内高温焦炉端煤气的余热就一直未能有效利用。随着化石资源的日益枯竭和可持续发展的需要，研究人员迫切需要更好地解决这一问题。

为了降低焦炉荒煤气温度便于后续焦化工艺处理,传统工艺采用喷洒循环热氨水急速冷却高温荒煤气，其温度急剧降至80℃～85℃；随后经集气管输送，在集气主管上经初步气液分离，所有物料输送至初冷工段，其中煤气在初冷器中继续冷却到20℃～30℃。该工艺流程不仅浪费了大量荒煤气显热，而且消耗大量的氨水、需大量水资源和电力，且增加了焦化废水排放量。

在回收荒煤气显热过程中，由于温度低于焦油露点时，焦油在间壁换热器表面冷凝，带来两大问题：一是冷凝焦油会产生露点腐蚀；二是冷凝的焦油在高温作用下，焦油会转化成炭，甚至析出石墨，导致换热器不能长期稳定运行。尽管近些年，出现了导热油、夹套管、热管等技术，但依旧存在爆管、焦油堵塞问题，有些余热回收利用的新设备流程复杂，荒煤气热量利用效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种焦炉荒煤气热量综合利用及分离集成系统、方法，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种焦炉荒煤气热量综合利用及分离方法，包括如下步骤：

S01、冷却水汽化换热单元通过废热锅炉中的循环冷却水将从上升管而来的650℃～700℃的荒煤气冷却至400℃～450℃，以回收高温段热量；

S02、以换热后的荒煤气的潜热和显热作为热源送入荒煤气精馏分离单元内，基于不同沸点范围馏分采出，并输送至后续分离工段；

S03、荒煤气精馏分离单元馏分的COG送入COG精馏分离单元内，基于不同沸点范围馏分采出，并输送至后续分离工段。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，S01中，经过换热后的冷却水变为高温蒸汽，并送入蒸汽余热利用单元，未汽化的水回流作为循环冷却水。

进一步的，S02中，荒煤气精馏分离单元包括荒煤气精馏塔，荒煤气精馏塔的塔顶分出COG、剩余氨水、轻油、粗苯，并送入COG精馏分离单元内，中段分离出中间混合馏分，中间混合馏分含酚油、萘油、洗油、蒽油，中间混合馏分通入混油精馏塔作进一步的分离，塔底分离出沥青；

进一步的，换热后的荒煤气分为两股物料，其中一股送入荒煤气精馏塔，另一股送入荒煤气精馏分离单元中的塔底换热器；

荒煤气精馏塔的塔底得到的重组分沥青分为两股，一股与进入塔底换热器内的荒煤气换热，并在换热后回流到荒煤气精馏塔的塔底，另一股输送至下一工段；