CN108636108A - 基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺，属于焦化行业的节能环保领域。包括沿焦炉水平烟道排出的焦炉烟气经脱硫脱硝处理后送入烟囱中外排，循环惰性气体在干熄炉内对红焦进行冷却、回收余热后产生放散尾气以及化产品储存装置的所有密封槽罐产生化产尾气，其中，化产尾气沿干熄炉上设置的循环惰性气体进口进入干熄炉内作为补充气源，干熄炉内的放散尾气排出干熄炉后经除尘、换热后分成三部分，一部分送入焦炉燃烧室与煤气混合用于贫化煤气，另一部分引入化产品储存装置的尾气输送管道内作为吹扫气体，余下部分循环送入干熄炉内。本发明的工艺可有效解决焦化化产尾气污染，同时还能充分利用余热余能。
Description
技术领域
本发明涉及焦化工序尾气治理及综合利用，属于焦化行业的节能环保领域，具体地涉及一种基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺。
背景技术
焦化生产过程中，炼焦煤在炭化室内高温干馏产生约700℃的荒煤气经上升管，进入桥管内与喷入的热氨水(约75℃)接触冷却到80～100，其中大部分(约60％)焦油蒸汽冷凝下来与氨水一同进入机械化沉清槽分离出焦油渣后，进入焦油氨水分离槽内。
冷却到80℃左右的荒煤气经初冷器进一步冷却到20℃左右进入后续煤气净化系统。
各燃烧室出来的焦炉烟气分别进入机、焦两侧的分烟道汇合后进入焦炉的水平烟道，再经引风机引出进入焦炉烟气脱硫脱硝系统净化后外排。
由焦炉炭化排出的红焦经拦焦车、焦罐车等送入干熄焦炉内冷却到150℃左右进入焦处理系统。
在煤气净化系统，由于要脱除煤气中的H2S、HCN等有害组分、回收煤气中的粗苯等化工原料，建有许多化工贮槽、贮罐等，贮存有各类化工原料、或半成品、或待处理废液，这些槽罐内贮存的液体通过呼吸阀或放散口长期向大气散发各类挥发性气体(即化产尾气)，尾气中含有氨、苯类、萘、焦油气、沥青烟气等有害物质，污染焦化厂区及周边环境，对人体健康造成严重的危害。当前有的焦化厂采用煤气负压吸收和引进负压—喷淋工艺进行尾气治理。
2012年环境保护部发布了焦化工业大气污染物排放新标准，明确规定了焦化生产各单元大气污染物排放浓度限值。由于喷淋工艺是尾气通过引风机送入喷淋塔进行喷淋洗涤，既增加了尾气排放量，同时出现喷淋液被尾气夹带，导致更大的污染现象，该治理工艺无法满足国家标准要求。同时，煤气负压吸收和引进负压—喷淋工艺还存在以下不足：
1)由于难以保证被吸储槽完全密闭，煤气负压吸收工艺出现空气被吸入煤气管道，造成煤气含O2超标。
2)煤气负压吸收工艺运行过程中，为了避免管道堵塞，需增设伴热装置及蒸汽、氮气清扫装置，制定定期清扫制度。
3)正负压补偿吸收工艺必须保证尾气收集管道畅通，严禁堵塞，否则会导致大容积储槽爆裂或吸瘪事故。
所以该尾气治理工艺在焦化厂未能得到推广。为了更有效治理这些尾气，近几年焦化行业相继开发了的吸附法、冷凝和焚烧法等工艺，并在某些焦化厂得到了成功的应用，但这些技术净化投资大，净化成本也较高，同时净化过程还有可能出现新的污染物。如焚烧法会新增SO2、NOx以及VOC等排放。
综上，现有技术中的尾气治理工艺存在如下技术问题：
(1)焦化厂化工生产过程中产生了大量化产尾气，含有氨、苯类、萘、焦油气、沥青烟气等有害物质，危害人体健康。现有的吸附法、冷凝和焚烧法等工艺，投资大，净化成本高；
(2)由于化产尾气成份复杂，各组分间的物性差别大，某些组分易结晶，导致治理过程中，系统堵塞频繁，运行稳定性差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种可有效解决焦化化产尾气污染的基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺。
为实现上述目的，本发明公开了一种基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺。包括沿焦炉水平烟道排出的焦炉烟气经脱硫脱硝处理后送入烟囱中外排，性气体在干熄炉内对红焦进行冷却、回收余热后产生放散尾气以及化产品储存装置的所有密封槽罐产生化产尾气，其特征在于：所述化产尾气沿干熄炉上设置的循环惰性气体进口进入干熄炉内作为补充气源，干熄炉内的放散尾气排出干熄炉后经除尘、换热后分成三部分，一部分送入焦炉燃烧室与煤气混合用于贫化煤气，另一部分气体引入化产品储存装置的尾气输送管道内作为吹扫气体，余下部分循环送入干熄炉内。
进一步地，所述化产品储存装置包括若干个用来储存各焦化产品的密封槽罐，每个槽罐上均设有用于通入氮气的化产槽气体进口及用于排出化产尾气的化产槽气体出口，且从化产槽气体出口排出的气体包括氮气及低沸点化产尾气。
再进一步地，排出干熄炉的放散尾气还沿化产槽气体进口进入化产储存装置中的焦化鼓冷区域氨水槽内，以提高该区域密封氮气的温度，防止萘结晶堵塞管道。
更进一步地，所述化产槽气体出口处压力为5～15Pa，保持为微正压。
更进一步地，所述焦炉烟气采用活性炭吸附脱硫脱硝工艺。
本发明的有益效果主要体现在如下几方面：
(1)本发明设计的工艺利用焦化化产区域槽罐氮气密封逸出的氮气作为干熄焦系统的补充氮气，节省了干熄焦系统氮气的消耗；
(2)本发明设计的工艺彻底解决了焦化化产尾气的污染，回收利用了焦化化产区域槽罐尾气的余热；
(3)本发明设计的工艺将干熄焦烟尘收集送入焦炉燃烧室作为补充空气，既回收利用了该烟尘的余能，还避免了该烟尘中所含有的SO2污染。
附图说明
图1为本发明基于焦化生产工序协同的化产尾气净化的工艺流程图；
其中，图1中的各部件标号如下：
焦炉100(其中：焦炉分烟道110、红焦出料口120、入炉煤气进口130)；
焦炉烟气脱硫脱硝装置600；
焦炉水平烟道700(焦炉燃烧室出口段水平烟道700a、烟囱入口段水平烟道700b、调节阀700c)、烟囱700d；
干熄炉800(入料口810、循环惰性气体出口820、循环惰性气体进口830)、重力除尘器800a、余热锅炉800b、干熄焦循环风机800c；
化产品储存装置900(化产槽气体进口910、化产槽气体出口920)。
具体实施方式
本发明以某焦化厂2×6米焦炉为例，年产焦炭110万吨，焦炉煤气量约50000Nm3/h，焦炉烟气量约250000Nm3/h，从各燃烧室出来的焦炉烟气分别进入机、焦两侧的分烟道汇合后进入焦炉的水平烟道，再经引风机引出进入焦炉烟气脱硫脱硝系统净化后外排。
由焦炉炭化排出的红焦经拦焦车、焦罐车等送入干熄焦炉内冷却到150℃左右进入焦处理系统。
在煤气净化系统，由于要脱除煤气中的H2S、HCN等有害组分、回收煤气中的粗苯等化工原料，建有许多化工贮槽、贮罐等，贮存有各类化工原料、或半成品、或待处理废液，这些槽罐内贮存的液体通过呼吸阀或放散口长期向大气散发各类挥发性气体，污染焦化厂区及周边环境。
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
如图1所示，本发明公开了一种基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺，包括从焦炉100的焦炉分烟道110排出的焦炉烟气进入焦炉水平烟道700，调节焦炉水平烟道700上的调节阀700c使焦炉烟气沿焦炉燃烧室出口段水平烟道700a进入焦炉烟气脱硫脱硝装置600，本实施例优选焦炉烟气焦炉烟气脱硫脱硝装置600为采用活性炭吸附脱硫脱硝工艺的装置，具体处理过程为：焦炉烟气中的SO2、NOX被活性炭吸附，其中NOX被催化氧化为氮气后外排，吸附有SO2的活性炭在解析塔中解析后与硫化氢解析塔解析出的H2S催化反应得到硫磺，实现焦炉烟气脱硫脱硝的处理。脱硫脱硝后气体沿焦炉水平烟道700上的烟囱入口段水平烟道700b进入烟囱700d外排。
再次结合图1可知，从焦炉100的红焦出料口120排出的红焦沿干熄炉800顶部设置的入料口810进入，被干熄炉800内通入的循环惰性气体冷却后变成焦炭并沿干熄炉800底部设置的出料口排出，所述干熄炉800上设有用于排放放散尾气的循环惰性气体出口820，和用于向干熄炉800内通入循环惰性气体的循环惰性气体进口830。
此外，本发明优选对化产品储存装置900的所有槽罐进行封闭并沿化产槽气体进口910通入氮气进行密封，保持槽罐出气口为微正压：5～15Pa；从化产槽气体出口920逸出的气体(包括氮气及低沸点化产气)沿干熄炉800上的循环惰性气体进口830进入干熄炉800内作为干熄焦循环惰性气体的补充气源，低沸点化产气在干熄炉800内高温分解或被高温焦炭还原，干熄炉800内的放散尾气排出干熄炉800后经重力除尘器800a除尘及余热锅炉800b余热回收后，在干熄焦循环风机800c的作用下，分成三部分，一部分气体被送入干熄炉800内，一部分气体沿焦炉上的入焦炉煤气进口130被送入焦炉燃烧室用于贫化煤气，降低燃烧温度，减少燃烧过程NOx生成，同时充分利用该放散尾气的余热余能(温度在130℃以上，还含有少量可燃组分)；余下气体沿化产槽气体出口920引入化产品储存装置900的尾气输送管道内作为吹扫气体，清扫管道内沉积的焦油、萘等有机物；此外，放散尾气还可沿化产槽气体进口910进入焦化鼓冷区域氨水槽内，作为该区域槽罐氮气密封时的部分补充氮气源，以提高该区域密封氮气的温度，防止萘结晶堵塞管道。
以上实施例仅为最佳举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺，包括沿焦炉水平烟道(700)排出的焦炉烟气经脱硫脱硝处理后送入烟囱(700d)中外排，循环惰性气体在干熄炉(800)内对红焦进行冷却、回收余热后产生放散尾气以及化产品储存装置(900)的所有密封槽罐产生化产尾气，其特征在于：所述化产尾气沿干熄炉(800)上设置的循环惰性气体进口(830)进入干熄炉(800)内作为补充气源，干熄炉(800)内的放散尾气排出干熄炉(800)后经除尘、换热后分成三部分，一部分送入焦炉燃烧室与煤气混合用于贫化煤气，另一部分引入化产品储存装置(900)的尾气输送管道内作为吹扫气体，余下部分循环送入干熄炉(800)内。
2.根据权利要求1所述基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺，其特征在于：所述化产品储存装置(900)包括若干个用来储存各焦化产品的密封槽罐，每个槽罐上均设有用于通入氮气的化产槽气体进口(910)及用于排出化产尾气的化产槽气体出口(920)。
3.根据权利要求2所述基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺，其特征在于：排出干熄炉(800)的放散尾气还沿化产槽气体进口(910)进入化产品储存装置(900)中的焦化鼓冷区域氨水槽内。
4.根据权利要求2所述基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺，其特征在于：所述化产槽气体出口(920)处压力为5～15Pa。
5.根据权利要求1所述基于焦化生产工序协同的化产尾气净化工艺，其特征在于：所述焦炉烟气采用活性炭吸附脱硫脱硝工艺。
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