一種利用冷能對焦?fàn)t荒煤氣組分直接分離的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦?fàn)t煤氣組分分離的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用冷能對焦?fàn)t荒煤氣組分直接分離的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在公知的技術(shù)領(lǐng)域，目前焦化廠對焦?fàn)t荒煤氣的化學(xué)組分分離，需要利用洗滌的方法，脫除、再進(jìn)行分離。存在洗滌脫除效率低和分離效率低的問題，一是洗滌去除率低，影響后道工序正常使用；二是洗滌液再生廢棄物處理需要投入大量資金、人力和物力去完成，并且仍有大量有害物資排放。
[0003]天然氣生產(chǎn)LNG過程投入大量資金和耗能加壓條件下，利用繁雜的物理、化學(xué)吸附，加氫變溫變壓吸附等等工藝過程，去除有害雜質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了提高焦?fàn)t煤氣化學(xué)組分的脫除效率，減少由于洗滌帶入的廢水及處理費(fèi)用，利用焦?fàn)t煤氣組分能夠冷凝液化的特點(diǎn)，克服傳統(tǒng)分離方法容易導(dǎo)致環(huán)境污染的問題，提供一種利用冷能對焦?fàn)t荒煤氣組分直接分離的方法及裝置。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種利用冷能對焦?fàn)t荒煤氣組分直接分離的方法，包括順次設(shè)置的第一換熱裝置、第二換熱裝置和第三換熱裝置，三者構(gòu)成絕熱的冷箱，在所述第一換熱裝置的冷能進(jìn)口處通入冷能液氮，且所述冷能液氮依次流過第一換熱裝置的冷能進(jìn)口、第二換熱裝置的冷能進(jìn)口和第三換熱裝置的冷能進(jìn)口，而焦?fàn)t煤氣在電撲后依次進(jìn)入第一換熱裝置、第二換熱裝置和第三換熱裝置進(jìn)行氣液分離，在所述第一換熱裝置的氣液分離出口與第二換熱裝置的氣液分離進(jìn)口之間、第二換熱裝置的氣液分離出口與第三換熱裝置的氣液分離進(jìn)口之間、第三換熱裝置的氣液分離出口處分別設(shè)有第一分離液儲槽、第二分離液儲槽和第三分離液儲槽；
[0007]其中，換熱裝置溫度設(shè)置:第一換熱裝置、第二換熱裝置和第三換熱裝置的氣液分離出口溫度分別設(shè)置為_61°C、-97.8 °C、-162 °C ；
[0008]冷能液氮的階梯利用溫度:所述第三換熱裝置的冷能進(jìn)口溫度為_196°C、冷能出口溫度為_188°C，第二換熱裝置的冷能進(jìn)口溫度為_154°C、冷能出口溫度為_120°C，第一換熱裝置的冷能進(jìn)口溫度為_100°C、冷能出口溫度為_70°C ；
[0009]電撲后的焦?fàn)t煤氣的液化凈化分離組分依次為:
[0010]第一換熱裝置的氣液分離出口分離出液相和固相CltlH8、液相焦油、C6H6、部分NH3、H2S, H2O的混合物，其中液相送粗苯系統(tǒng)處理，
[0011]第二換熱裝置的氣液分離出口分離出液相C02、NH3> H2S和剩余的CnHm、H2O的混合物，其中液相送車間生產(chǎn)硫銨，
[0012]第三換熱裝置的氣液分離出口分離出液體CH4以及氣相的CO、N2, H2，其中氣相混合物混入燃?xì)庀到y(tǒng)或進(jìn)入PSA提氫工序。
[0013]一種利用冷能對焦?fàn)t荒煤氣組分直接分離的裝置，包括順次設(shè)置的第一換熱裝置、第二換熱裝置和第三換熱裝置，三者構(gòu)成絕熱的冷箱，在所述第一換熱裝置的冷能進(jìn)口處通入冷能液氮，且所述冷能液氮依次流過第一換熱裝置的冷能進(jìn)口、第二換熱裝置的冷能進(jìn)口和第三換熱裝置的冷能進(jìn)口，而焦?fàn)t煤氣在電撲后依次進(jìn)入第一換熱裝置、第二換熱裝置和第三換熱裝置進(jìn)行氣液分離，在所述第一換熱裝置的氣液分離出口與第二換熱裝置的氣液分離進(jìn)口之間、第二換熱裝置的氣液分離出口與第三換熱裝置的氣液分離進(jìn)口之間、第三換熱裝置的氣液分離出口處分別設(shè)有第一分離液儲槽、第二分離液儲槽和第三分離液儲槽，在所述第一分離液儲槽、第二分離液儲槽和第三分離液儲槽的液體出口處均設(shè)有電動(dòng)增壓泵。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以替代傳統(tǒng)的洗滌和分離設(shè)備，提高分離效率，較少污染物排放，替代了 LNG工藝的繁雜除雜工序，結(jié)合使用液化產(chǎn)品的生產(chǎn)車間，充分利用了不同品級液化產(chǎn)品氣化的能量。
[0015]如新建110萬噸焦化廠可替代洗苯、洗氨、洗硫和粗苯蒸餾、蒸氨和硫回收系統(tǒng)以及廢水處理等16000萬元投資(其中直接投資8500萬元)和節(jié)約年運(yùn)行費(fèi)用5000萬元，替代加氫吸附除雜設(shè)備投資3000萬元，節(jié)約煤氣加壓、除雜劑等運(yùn)行費(fèi)用1800萬元。苯按傳統(tǒng)工藝塔前32g / m3、塔后含苯4g / m3計(jì)算，回收率由87.5%提高到98.8%，年可增產(chǎn)80噸，環(huán)境效益顯著，減少了污氨水的排放、硫化氫的燃燒以及二氧化硫的排放。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1.第一換熱裝置，2.第二換熱裝置，3.第三換熱裝置，4.第一分離液儲槽，5.第二分離液儲槽，6.第三分離液儲槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0020]如圖1所示的本發(fā)明一種利用冷能對焦?fàn)t荒煤氣組分直接分離的方法的優(yōu)選實(shí)施例，包括順次設(shè)置的第一換熱裝置1、第二換熱裝置2和第三換熱裝置(3)，三者構(gòu)成絕熱的冷箱，在所述第一換熱裝置I的冷能進(jìn)口處通入冷能液氮，且所述冷能液氮依次流過第一換熱裝置I的冷能進(jìn)口、第二換熱裝置2的冷能進(jìn)口和第三換熱裝置3的冷能進(jìn)口，而焦?fàn)t煤氣在電撲后依次進(jìn)入第一換熱裝置1、第二換熱裝置2和第三換熱裝置3進(jìn)行氣液分離，在所述第一換熱裝置I的氣液分離出口與第二換熱裝置2的氣液分離進(jìn)口之間、第二換熱裝置2的氣液分離出口與第三換熱裝置3的氣液分離進(jìn)口之間、第三換熱裝置3的氣液分離出口處分別設(shè)有第一分離液儲槽4、第二分離液儲槽5和第三分離液儲槽6 ；
[0021]焦?fàn)t煤氣中各組分的沸點(diǎn):C1QH8218V、C6H680 V、HCN26 V、ΝΗ3_33.5 V、C3H8-42.1 °C > H2S-60.4 °C > C02_70 °C > C2H4-1OO °C > CH4_162 °C > 02_182.96 °C > CO-192 °C >N2-195.8°C>H2-252.8 °C ；
[0022]電撲后焦?fàn)t煤氣中各組分的體積比=CltlH8微量、C6H60.9%, HCN0.05%, NH30.8%,C3H80.05 %、H2S0.4 %、C023.0 %、C2H40.05 %、CH425.3 %、O20.6 %、C06.1 %、Ν25.I %、%57.7%、焦油微量，
[0023]分組冷能液化凈化，根據(jù)各組分的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)和各組分在煤氣中的體積比，我們確定分為三組進(jìn)行冷凝液化，鑒于焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)的連續(xù)性和煤氣處理的快捷性，在常壓狀態(tài)下，沸點(diǎn)數(shù)據(jù)只是冷凝液化的開始，只有過冷才能將迅速通過的煤氣相應(yīng)的組分全部冷凝液化下來，
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