回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备及方法技术

本发明专利技术公开了回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备和方法，包括上升管换热器、蒸氨再沸器、负压蒸氨塔、脱苯再沸器、负压脱苯塔、热介质槽、热贫油槽，上升管换热器的热介质出口与蒸氨再沸器连接、热介质出口与脱苯再沸器连接，脱苯再沸器与热介质出口连接，管道与负压脱苯塔连接，脱苯再沸器与热贫油槽连接，脱苯再沸器与热介质槽连接，蒸氨再沸器与热贫油槽、热介质槽连接，蒸氨再沸器与负压蒸氨塔连接，负压蒸氨塔与蒸氨再沸器连接；负压脱苯塔与热贫油槽连接，热贫油槽与热贫油循环泵连接，热贫油循环泵与脱苯再沸器、上升管换热器连接，另一路管道与热介质泵出口连接，热介质泵与热介质槽连接。

【技术实现步骤摘要】
回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备及方法
本专利技术涉及焦炉上升管荒煤气余热回收利用
，尤其涉及一种采用热流体回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的方法及设备。
技术介绍
焦炉上升管的荒煤气的平均温度约700℃，所带出的热量相当于炼焦消耗热量的约35﹪，为便于后工序的净化与处理，现有技术中通常的做法是：喷洒循环氨水与荒煤气直接接触，靠循环氨水大量汽化，使荒煤气急剧降温至80～83℃送到后续的煤气精制系统。上述过程荒煤气的热量转化为无用的低温水蒸汽(～82℃)消耗了大量的循环水和低温水对荒煤气进行冷却，是明显的高耗能低效率的生产工艺。对焦炉上升管荒煤气余热回收利用，国内、外做了大量的研究，目前的技术方法是上升管余热回收产生低压蒸汽并入蒸汽管网(包括荒煤气直接加入水产生低压蒸汽和采用导热油回收余热再通过再沸器换热产出蒸汽等多种方式)。但都没有考虑到蒸汽作为焦化化产回收加热介质会产生大量的废水，增加焦化厂废水治理的难度和成本，同时低压蒸汽也无法用于焦化的脱苯再生工艺，另外蒸汽作为加热介质对于焦化厂而言是一个开发系统，是一个低效的热量供给能源。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备；本专利技术利用热流体(包括热贫油、熔盐等)、作为荒煤气余热的回收的热介质，同时也是用于脱苯和蒸氨等工艺过程的加热介质，通过循环泵提供输送能量，构成取热与供热的闭路循环系统，本专利技术可以替代现有脱苯和蒸氨工艺装置中的管式加热炉，不需要燃烧具有高价值的焦炉煤气，也没有管式炉烟气产生和烟气的脱硫脱硝装置，利用本专利技术的热贫油、熔盐等热流体回收上升管余热用于脱苯和蒸氨的技术方法和装置可以降低化产回收系统的能源消耗，避免和减少污染物的排放，也相应的降低了相关环保设备装置的购置费用和使用成本。本专利技术还提供一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的方法。本专利技术解决技术问题的技术方案为：一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备，包括上升管换热器、蒸氨再沸器、负压蒸氨塔、脱苯再沸器、负压脱苯塔、热介质槽、热贫油槽，所述上升管换热器包括外侧的热介质进出管道、中间的荒煤气进出管道，所述热介质进出管道的热介质进口在上部、热介质出口在下部，热介质进口、热介质出口分别通过各自的法兰与外接管道连接，热介质进出管道内设有热介质，所述荒煤气进出管道包括下部的荒煤气进口、上部的荒煤气出口，荒煤气进口通过法兰与焦炉出气管道连接、荒煤气出口通过法兰与桥管连接，热介质出口与蒸氨再沸器上部进口连接，同时热介质出口通过管道及阀门一与脱苯再沸器上部连接，脱苯再沸器的顶部出口同时通过管道及阀门二、阀门四与热介质出口连接，在阀门二与阀门四之间的管道通过管道一与负压脱苯塔连接，管道一上设有阀门三，脱苯再沸器下部出口通过管道及阀门五与热贫油槽底部进口连接，在连接热贫油槽底部进口的管道上设有阀门六，同时脱苯再沸器下部出口通过管道及阀门七与热介质槽进口连接，蒸氨再沸器下部出口也通过管道及阀门六与热贫油槽底部进口连接、同时通过阀门七与热介质槽进口连接，蒸氨再沸器顶部蒸汽出口与负压蒸氨塔中部通过管道连接，负压蒸氨塔底部废水出口通过管道与蒸氨再沸器底部进口连接；负压脱苯塔下部出口通过管道与热贫油槽下部进口连接，热贫油槽出口与热贫油循环泵进口连接，热贫油循环泵的出口通过一路管道及阀门八与脱苯再沸器底部连接、通过阀门九及另一路管道与上升管换热器的热介质进口连接，同时另一路管道通过阀门十与热介质泵出口连接，热介质泵进口与热介质槽出口连接，所述热介质槽内设有加热装置，荒煤气进出口法兰与焦炉和桥管连接，热介质进出口法兰与外接管道连接。所述上升管换热器包括两端的荒煤气进出口法兰、内筒体、中间筒体、外筒体，热介质进出口法兰，所述的热介质进出口法兰分别与热介质进出管道的热介质进口、热介质出口连接；内筒体与中间筒体之间形成热介质进出管道，内筒体内腔为荒煤气进出管道，荒煤气进出口法兰分别与内筒体、中间筒体、外筒体的端部连接。所述内筒体的内壁上设有光滑、辐射传热及热稳定性好、防止焦油挂壁的无机高分子涂层。所述内筒体与中间筒体之间通过中间换热层螺旋翅片连接，中间筒体与外筒体之间设有外层热阻材料。在中间筒体与外筒体之间设有变形补偿器，所述变形补偿器为设于间筒体上的向外筒体一侧凸出的环形凹槽。所述外筒体上设有外筒体壁温实时监测器，监测器与控制器连接。所述热介质采用热贫油、熔盐或者导热油。所述加热装置采用电加热装置。一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的装置的方法，负压脱苯塔启动状态时通过导热油或熔盐回收上升管中荒煤气的余热，包括以下步骤：1)开启阀门一、阀门三、阀门四、阀门七、阀门八、阀门十，关闭阀门二、阀门五、阀门六、阀门九；2)通过热介质槽中的电加热装置将热介质槽中的热介质加热到240-260℃；3)用热介质泵抽出热介质槽中的热介质送到上升管换热器与750～850℃的高温荒煤气换热，热介质温度升高到260～280℃后；4)一路送去脱苯再沸器，与热贫油槽来的热贫油换热，把热贫油加热到225～235℃送到负压脱苯塔为脱苯提供热量后回到热贫油槽；5)另一路送到负压蒸氨再沸器加热负压蒸氨塔底来的蒸氨废水产生蒸汽送回的负压蒸氨塔蒸氨；6)负压蒸苯再沸器和负压蒸氨再沸器换热后出来的热介质混合后温度在246～260℃，进入到热介质槽，被热介质泵抽出送到上升管换热器与高温荒煤气再次换热完成一个循环，如此循环往复；7)系统正常运行状态当系统启动运行到积累足够量的温度在225～235℃热贫油后，使用热贫油作为循环热介质进行系统运行，具体包括如下步骤：(1)停止运行热介质泵，关闭开启阀门一、阀门三、阀门四、阀门七、阀门八、阀门十，开启阀门二、阀门五、阀门六、阀门九；(2)启动热贫油循环泵抽出热贫油槽中温度在225～235℃的热贫油，送到上升管换热器与750～850℃的高温荒煤气进行换热，温度升高到240～250℃；(3)被高温荒煤气加热后的热贫油一路直接送到负压脱苯塔釜，在负压状态下闪蒸产生油气作为负压脱苯的热源，闪蒸后的热贫油温度在230～240℃，进入热贫油槽；(4)被高温荒煤气加热后的热贫油另一路送入负压蒸氨再沸器用来加热蒸氨塔釜来的废水产生蒸汽送回蒸氨塔用于蒸氨；(5)在蒸氨再沸器中热贫油加热废水后温度降低到210～220℃后流出进入到热贫油槽；(6)热贫油槽中的两路贫油混合后温度在225～235℃被热贫油循环泵再次抽出送到上升管换热器与高温荒煤气换热完成一个循环，如此循环往复。本专利技术的有益效果：1.本专利技术利用包括热贫油、熔盐等热流体作为荒煤气余热的回收的热介质，同时也是用于脱苯和蒸氨等工艺过程的加热介质，通过循环泵提供输送能量，构成取热与供热的闭路循环系统，本专利技术可以替代现有脱苯和蒸氨工艺装置中的管式加热炉，本专利技术取代蒸氨能够节约管式炉蒸氨使用煤气或蒸汽蒸氨使用的加热蒸汽，不需要燃烧具有高价值的焦炉煤气，可取代脱苯管式炉、节约煤气；也没有管式炉烟气产生和烟气的脱硫脱硝装置，本专利技术的这种导热油回收上升管余热用于脱苯和蒸氨的技术方法和装置的应用，可以降低化产回收系统的能源消耗，避免和减少污染物的排放，也相应的降低了相关环保设备装置的购置费用和使用成本；本专利技术述的方法和设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备，包括上升管换热器、蒸氨再沸器、负压蒸氨塔、脱苯再沸器、负压脱苯塔、热介质槽、热贫油槽，其特征是，所述上升管换热器包括外侧的热介质进出管道、中间的荒煤气进出管道，所述热介质进出管道的热介质进口在上部、热介质出口在下部，热介质进口、热介质出口分别通过各自的法兰与外接管道连接，热介质进出管道内设有热介质，所述荒煤气进出管道包括下部的荒煤气进口、上部的荒煤气出口，荒煤气进口通过法兰与焦炉出气管道连接、荒煤气出口通过法兰与桥管连接，热介质出口与蒸氨再沸器上部进口连接，同时热介质出口通过管道及阀门一与脱苯再沸器上部连接，脱苯再沸器的顶部出口同时通过管道及阀门二、阀门四与热介质出口连接，在阀门二与阀门四之间的管道通过管道一与负压脱苯塔连接，管道一上设有阀门三，脱苯再沸器下部出口通过管道及阀门五与热贫油槽底部进口连接，在连接热贫油槽底部进口的管道上设有阀门六，同时脱苯再沸器下部出口通过管道及阀门七与热介质槽进口连接，蒸氨再沸器下部出口也通过管道及阀门六与热贫油槽底部进口连接、同时通过阀门七与热介质槽进口连接，蒸氨再沸器顶部蒸汽出口与负压蒸氨塔中部通过管道连接，负压蒸氨塔底部废水出口通过管道与蒸氨再沸器底部进口连接；负压脱苯塔下部出口通过管道与热贫油槽下部进口连接，热贫油槽出口与热贫油循环泵进口连接，热贫油循环泵的出口通过一路管道及阀门八与脱苯再沸器底部连接、通过阀门九及另一路管道与上升管换热器的热介质进口连接，同时另一路管道通过阀门十与热介质泵出口连接，热介质泵进口与热介质槽出口连接，所述热介质槽内设有加热装置，荒煤气进出口法兰与焦炉和桥管连接，热介质进出口法兰与外接管道连接。...

【技术特征摘要】
1.一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备，包括上升管换热器、蒸氨再沸器、负压蒸氨塔、脱苯再沸器、负压脱苯塔、热介质槽、热贫油槽，其特征是，所述上升管换热器包括外侧的热介质进出管道、中间的荒煤气进出管道，所述热介质进出管道的热介质进口在上部、热介质出口在下部，热介质进口、热介质出口分别通过各自的法兰与外接管道连接，热介质进出管道内设有热介质，所述荒煤气进出管道包括下部的荒煤气进口、上部的荒煤气出口，荒煤气进口通过法兰与焦炉出气管道连接、荒煤气出口通过法兰与桥管连接，热介质出口与蒸氨再沸器上部进口连接，同时热介质出口通过管道及阀门一与脱苯再沸器上部连接，脱苯再沸器的顶部出口同时通过管道及阀门二、阀门四与热介质出口连接，在阀门二与阀门四之间的管道通过管道一与负压脱苯塔连接，管道一上设有阀门三，脱苯再沸器下部出口通过管道及阀门五与热贫油槽底部进口连接，在连接热贫油槽底部进口的管道上设有阀门六，同时脱苯再沸器下部出口通过管道及阀门七与热介质槽进口连接，蒸氨再沸器下部出口也通过管道及阀门六与热贫油槽底部进口连接、同时通过阀门七与热介质槽进口连接，蒸氨再沸器顶部蒸汽出口与负压蒸氨塔中部通过管道连接，负压蒸氨塔底部废水出口通过管道与蒸氨再沸器底部进口连接；负压脱苯塔下部出口通过管道与热贫油槽下部进口连接，热贫油槽出口与热贫油循环泵进口连接，热贫油循环泵的出口通过一路管道及阀门八与脱苯再沸器底部连接、通过阀门九及另一路管道与上升管换热器的热介质进口连接，同时另一路管道通过阀门十与热介质泵出口连接，热介质泵进口与热介质槽出口连接，所述热介质槽内设有加热装置，荒煤气进出口法兰与焦炉和桥管连接，热介质进出口法兰与外接管道连接。2.如权利要求1所述的一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备，其特征是，所述上升管换热器包括两端的荒煤气进出口法兰、内筒体、中间筒体、外筒体，热介质进出口法兰，所述的热介质进出口法兰分别与热介质进出管道的热介质进口、热介质出口连接；内筒体与中间筒体之间形成热介质进出管道，内筒体内腔为荒煤气进出管道，荒煤气进出口法兰分别与内筒体、中间筒体、外筒体的端部连接。3.如权利要求2所述的一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备，其特征是，所述内筒体的内壁上设有光滑、辐射传热及热稳定性好、防止焦油挂壁的无机高分子涂层。4.如权利要求2所述的一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备，其特征是，所述内筒体与中间筒体之间通过中间换热层螺旋翅片连接，中间筒体与外筒体之间设有外层热阻材料。5.如权利要求2所述的一种回收焦炉荒煤气余热用于脱苯和蒸氨的设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤志刚，王光华，王登富，姜爱国，陈善龙，李桂花，孙兆俊，王斌，
申请(专利权)人：济南冶金化工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37