焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置及冷却方法.pdf

本发明公开了焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置及冷却方法，包括上部空喷段、下部低温水间冷段，上部空喷段与煤气入口连接，下部低温水间冷段与煤气出口连接，上部及下部煤气出口与管道连接，中间断液盘与上部循环泵连接，上部中间管道与上补充水管道连接，上部循环泵与上部空喷段连接，上部循环水间冷段与循环水入口连接，上部循环水间冷段顶部与循环水连接；下段底部出口与下部循环泵连接，下部循环泵与下部空喷段顶部连接；下部低温水间冷段底部与低温水连接，下部低温水间冷段顶部出口与低温水出口连接。本发明实现了煤气初冷的间-直冷一体化，在煤气冷却的基础上除去煤气中的煤粉、焦粉、萘、焦油等杂质，保证后续煤气净化系统的有效运行。

1.  一种焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置，其特征是，包括上部空喷段、上部循环水间冷段、上部循环泵、中间断液盘、下部空喷段、下部低温水间冷段、下部循环泵，所述上部空喷段的上部与煤气入口连接，下部低温水间冷段与煤气出口连接，所述的上部煤气入口、下部煤气出口分别与煤气管道连接，中间断液盘的出口通过上部中间管道与上部循环泵的入口连接，上部中间管道与上补充水管道连接以及时补充上段循环洗涤液，保证循环洗涤液的有效性，上部循环泵的出口通过管道与上部空喷段顶部入口连接，上部循环水间冷段底部入口与循环水入口连接，上部循环水间冷段顶部出口与循环水出口连接；下段底部出口通过下部中间管道与下部循环泵的入口连接，下部循环泵的出口通过管道与下部空喷段顶部入口连接；下部低温水间冷段底部入口与低温水入口连接，下部低温水间冷段顶部出口与低温水出口连接。

2.  如权利要求1所述的焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置，其特征是，所述上部空喷段的顶部入口与喷嘴组合装置一连接。

3.  如权利要求1所述的焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置，其特征是，所述下部空喷段的顶部入口与喷嘴组合装置二连接。

4.  如权利要求1所述的焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置，其特征是，所述上部循环水间冷段、下部低温水间冷段采用横管式或板式结构。

5.  如权利要求1所述的焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置，其特征是，所述上部空喷段所采用的上段循环洗涤液为含油的水质性液体；所述下部空喷段采用的下段循环洗涤液为含水的油质性液体，或者为高含油的水质性液体。

6.  利用权利要求1至5任一项所述的焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置对焦炉荒煤气冷却的方法，其特征是，包括如下步骤：
将上段循环洗涤液通过上部循环泵送入上部空喷段，然后将80℃～83℃饱和煤气从顶部煤气入口进入上部空喷段，饱和煤气首先经过上部空喷段洗涤、冷却 后，经过上部循环水间冷段冷却，然后经过下部空喷段洗涤、吸收、冷却，再经过下部低温水间冷段冷却后，除去煤气中大部分的煤粉、焦粉及萘和焦油并冷却到20℃～25℃，由底部煤气出口送出。

7.  如权利要求6所述的利用焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置对焦炉荒煤气冷却的方法，其特征是，所述上部循环泵送入的上段循环洗涤液经上部空喷段上部的喷嘴组合装置一在预定压力下形成具有设定压力、细化均布的细小液滴，喷入上部空喷段，所述的细小液滴在上部空喷段与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗涤出去煤粉和焦粉等杂质，经过空喷段冷却、洗涤后的煤气及液体一起进入下面的上部循环水间冷段，经过上部循环水间冷段冷却，煤气及液体由循环水以间冷的方式冷却到设定的煤气中间冷却温度38℃～45℃，上部空喷段下来的液体对上部循环水间冷段煤气侧进行清洗，防止煤粉、焦粉、焦油、萘杂物堵塞，然后液体经过中间断液盘气液分离后煤气进入下段，液体排出送上部循环泵循环洗涤，连续的排出循环液和连续补充液体以保证循环液的有效性；
所述下部循环泵送入的循环洗涤液经下部空喷段上部的喷嘴组合装置二在预定压力下形成具有设定压力、细化均布的细小液滴，喷入下部空喷段，使细小液滴在空喷段与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗涤、吸收出去部分煤气中的萘、焦油，并进一步出去煤粉和焦粉等杂质，同时冷却煤气，经过下部空喷段的煤气及液体一起进入下部低温水间冷段，在下部低温水间冷段煤气及液体通过低温水以间冷的方式冷却到设定的煤气冷却温度20℃～25℃，下部空喷段下来的液体对下部低温水间冷段煤气侧进行清洗，防止焦油、萘等杂物堵塞，煤气由底部煤气出口送出，液体通过下部中间管道与下部循环泵的入口连接，经过循环泵连续排出循环洗涤，下部中间管道与下补充水管道连接以及时补充下段循环洗涤液，保证下段循环洗涤液的有效性。

焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置及冷却方法
技术领域
本发明涉及焦炉煤气初冷的技术领域尤其涉及一种焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置及冷却方法。
背景技术
焦炉出来的荒煤气温度约～750℃，经循环氨水喷洒冷却后形成80℃～83℃的饱和煤气，后续煤气净化一般要求冷却到20℃～25℃，此时的煤气含有大量的煤粉、焦粉及焦油、萘等，无论这些固体的煤粉、焦粉还是煤气中的萘、焦油都给后续的煤气净化带来重大的影响，甚至制约了某些先进净化工艺的应用，因此在冷却煤气的同时尽量除去煤气中的煤粉、焦粉、萘、焦油等物质的煤气初冷装置或者设备会给以后的煤气净化创造极其有利的条件。
现有技术中焦炉煤气的初冷有立管或横管式煤气初冷器，其较好的解决了煤气的冷却问题，但没有有效的解决煤粉、焦粉、萘、焦油等物质的脱出问题，因此给后续煤气净化及副产品加工带来后患。
发明内容
本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置，在冷却煤气温度的同时，除去煤气中的煤粉、焦粉、焦油、萘等杂质，为后续煤气净化过程奠定良好的基础。
本发明还提供一利用焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置对焦炉煤气冷却的方法。
本发明解决技术问题的技术方案为：
一种焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置，包括上部空喷段、上部循环水间冷段、上部循环泵、中间断液盘、下部空喷段、下部低温水间冷段、下部循环泵，所述上部空喷段的上部与煤气入口连接，下部低温水间冷段与煤气出口连接， 所述的上部煤气入口、下部煤气出口分别与煤气管道连接，中间断液盘的出口通过上部中间管道与上部循环泵的入口连接，上部中间管道与上补充水管道连接以及时补充上段循环洗涤液，保证循环洗涤液的有效性，上部循环泵的出口通过管道与上部空喷段顶部入口连接，上部循环水间冷段底部入口与循环水入口连接，上部循环水间冷段顶部出口与循环水出口连接；下段底部出口通过下部中间管道与下部循环泵的入口连接，下部循环泵的出口通过管道与下部空喷段顶部入口连接；下部低温水间冷段底部入口与低温水入口连接，下部低温水间冷段顶部出口与低温水出口连接。
所述上部空喷段的顶部入口与喷嘴组合装置一连接。经过喷嘴组合装置一压力细化均布，使细小液滴在空喷段与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗涤出去煤粉和焦粉等杂质。
下部空喷段的顶部入口与喷嘴组合装置二连接。经过喷嘴组合装置二压力细化均布，使细小液滴在空喷段与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗涤、吸收出去部分煤气中的萘、焦油并进一步出去煤粉和焦粉等杂质，同时冷却煤气。
所述上部循环水间冷段、下部低温水间冷段采用横管式或板式结构。
所述上部空喷段所采用的上段循环洗涤液为含油的水质性液体；所述下部空喷段采用的下段循环洗涤液为含水的油质性液体，或者为高含油的水质性液体。
一种利用焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置对焦炉煤气冷却的方法，包括如下步骤：将上段循环洗涤液通过上部循环泵送入上部空喷段，然后将80℃～83℃饱和煤气从顶部煤气入口进入上部空喷段，饱和煤气首先经过上部空喷段洗涤、冷却后，经过上部循环水间冷段冷却，然后经过下部空喷段洗涤、吸收、冷却，再经过下部低温水间冷段冷却后，除去煤气中大部分的煤粉、焦粉及萘和焦油并冷却到20℃～25℃，由底部煤气出口送出。
所述上部循环泵送入的上段循环洗涤液经上部空喷段上部的喷嘴组合装置一在预定压力下形成具有设定压力、细化均布的细小液滴，喷入上部空喷段，所述的细小液滴在上部空喷段与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗涤出去煤粉和焦粉等杂质，经过空喷段冷却、洗涤后的煤气及液体一起进入下面的上部循环水间冷段，经过上部循环水间冷段冷却，煤气及液体由循环水以间冷的方式冷却到设定的煤气中间冷却温度38℃～45℃，上部空喷段下来的液体对上部循环水间冷段煤气侧进行清洗，防止煤粉、焦粉、焦油、萘等杂物堵塞，然后液体经过中间断液盘气液分离后煤气进入下段，液体排出送上部循环泵循环洗涤，连续的排出循环液和连续补充液体以保证循环液的有效性；
所述下部循环泵送入的循环洗涤液经下部空喷段上部的喷嘴组合装置二在预定压力下形成具有设定压力、细化均布的细小液滴，喷入下部空喷段，使细小液滴在空喷段与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗涤、吸收出去部分煤气中的萘、焦油，并进一步出去煤粉和焦粉等杂质，同时冷却煤气，经过下部空喷段的煤气及液体一起进入下部低温水间冷段，在下部低温水间冷段煤气及液体通过低温水以间冷的方式冷却到设定的煤气冷却温度20℃～25℃，下部空喷段下来的液体对下部低温水间冷段煤气侧进行清洗，防止焦油、萘等杂物堵塞，煤气由底部煤气出口送出，液体通过下部中间管道与下部循环泵的入口连接，经过循环泵连续排出循环洗涤，下部中间管道与下补充水管道连接以及时补充下段循环洗涤液，保证下段循环洗涤液的有效性。
本发明的有益效果：
1.本发明通过设置上段空喷段、下段空喷段空喷洗涤，可除去大部分煤气中的煤粉、焦粉及吸收煤气中的萘、焦油，使冷却后的煤气更清洁，为后续煤气净化系统和副产品加工系统创造有利条件。
2.上段空喷段、下段空喷段空喷洗涤过程中同时伴随冷却的过程，可提高煤气的冷却效率，尤其下段空喷段冷却效果更为显著。
3.上段空喷段、下段空喷段的洗涤液分别对上部循环水间冷段、下部低温水间冷段煤气侧有有效的清洗作用，从而保证二段间冷的冷却效率。
4.本发明飞上部空喷冷却、洗涤，下部以间冷方式同时冷却气体和液体的装置也可以应用在煤气终冷器等气体冷却过程，应用范围广。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
实施例
如图1所示，一种焦炉荒煤气间、直冷初冷器装置，包括上部空喷段1、上部循环水间冷段2、上部循环泵5、中间断液盘7、下部空喷段3、下部低温水间冷段4、下部循环泵6，所述上部空喷段1的上部与煤气入口连接，下部低温水间冷段4与煤气出口连接，所述的上部煤气入口、下部煤气出口分别与煤气管道连接，中间断液盘7的出口通过上部中间管道与上部循环泵5的入口连接，上部中间管道与上补充水管道连接以及时补充上段循环洗涤液，保证循环洗涤液的有效性，上部循环泵5的出口通过管道与上部空喷段1顶部入口连接，上部循环水间冷段2底部入口与循环水入口连接，上部循环水间冷段2顶部出口与循环水出口连接；下段底部出口通过下部中间管道与下部循环泵6的入口连接，下部循环泵6的出口通过管道与下部空喷段3顶部入口连接；下部低温水间冷段4底部入口与低温水入口连接，下部低温水间冷段4顶部出口与低温水出口连接。
所述上部空喷段1的顶部入口与喷嘴组合装置一连接。经过喷嘴组合装置一压力细化均布，使细小液滴在空喷段与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗 涤出去煤粉和焦粉等杂质。
下部空喷段3的顶部入口与喷嘴组合装置二连接。经过喷嘴组合装置二压力细化均布，使细小液滴在空喷段与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗涤、吸收出去部分煤气中的萘、焦油并进一步出去煤粉和焦粉等杂质，同时冷却煤气。
所述上部循环水间冷段2、下部低温水间冷段4采用横管式或板式结构。
所述上部空喷段1所采用的上段循环洗涤液为含油的水质性液体；所述下部空喷段3采用的下段循环洗涤液为含水的油质性液体，或者为高含油的水质性液体。
一种利用焦炉荒煤气间、直冷初冷器对焦炉荒煤气冷却的方法，包括如下步骤：
1.将上段循环洗涤液通过上部循环泵5送入上部空喷段1，然后将80℃～83℃的饱和煤气从顶部煤气入口进入上部空喷段1，饱和煤气首先经过上部空喷段1洗涤、冷却后，经过上部循环水间冷段2冷却，然后经过下部空喷段3洗涤、吸收、冷却，再经过下部低温水间冷段4冷却后，除去煤气中大部分的煤粉、焦粉及萘和焦油并冷却到20℃～25℃，由底部煤气出口送出。
所述上部循环泵5送入的上段循环洗涤液经上部空喷段1上部的喷嘴组合装置一在预定压力下形成具有设定压力、细化均布的细小液滴，喷入上部空喷段1，所述的细小液滴在上部空喷段1与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗涤出去煤粉和焦粉等杂质，经过空喷段1冷却、洗涤后的煤气及液体一起进入下面的上部循环水间冷段2，经过上部循环水间冷段2冷却，煤气及液体由循环水以间冷的方式冷却到设定的煤气中间冷却温度38℃～45℃，上部空喷段1下来的液体对上部循环水间冷段2煤气侧进行清洗，防止煤粉、焦粉、焦油、萘等杂物堵塞，然后液体经过中间断液盘7气液分离后煤气进入下段，液体排出送 上部循环泵5循环洗涤，连续的排出循环液和连续补充液体以保证循环液的有效性。
所述下部循环泵6送入的循环洗涤液经下部空喷段3上部的喷嘴组合装置二在预定压力下形成具有设定压力、细化均布的细小液滴，喷入下部空喷段3，使细小液滴在空喷段与煤气充分接触，对煤气进行冷却、洗涤、吸收出去部分煤气中的萘、焦油，并进一步出去煤粉和焦粉等杂质，同时冷却煤气，经过下部空喷段3的煤气及液体一起进入下部低温水间冷段4，在下部低温水间冷段4煤气及液体通过低温水以间冷的方式冷却到设定的煤气冷却温度20℃～25℃，下部空喷段3下来的液体对下部低温水间冷段煤气侧进行清洗，防止焦油、萘等杂物堵塞，煤气由底部煤气出口送出，液体通过下部中间管道与下部循环泵6的入口连接，经过循环泵6连续排出循环洗涤，下部中间管道与下补充水管道连接以及时补充下段循环洗涤液，保证下段循环洗涤液的有效性，所述上段洗涤液为含油的水质性液体；下段洗涤液为含水的油质性液体，也可为高含油的水质性液体。其他参照实施例，在此不再赘述。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。