[发明专利]煤气初冷工艺

说明书

技术领域

本发明涉及煤气初冷工艺涉及焦炉煤气净化工艺，更具体地指一种有利于煤气除萘和煤气冷却，并且最大限度地出除煤气中的焦油和粉尘，在保证煤气冷却和洗涤的同时，优化了煤气初冷工艺，降低一次性投资。

背景技术

在焦炉煤气净化工艺中，焦炉产生的荒煤气温度高、体积大，必须经过煤气初步冷却后，才能进入煤气鼓风机和后续的煤气净化装置。常用的煤气初冷工艺有：横管初冷工艺、横管初冷或立管初冷+直接冷却工艺。

在横管初冷工艺中，焦炉来的荒煤气80～85℃，经过循环水冷却和低温冷却水逆流冷却后，满足用户需要的煤气集合温度(一般在20～30℃)，再经过煤气鼓风机升压后进到煤气净化后处理装置。如附图1所示。

焦炉煤气从82℃冷却到25℃产生的冷凝液约293g/m³，单台横管初冷器的煤气处理量按25000m³/h计，煤气冷凝液量7.3m³/h，每台的冷凝液补充量25～30m³/h。低温冷却水段的冷凝液喷淋密度2.6～2.9m³/m²，液气比0.4L/m³煤气。这时，因为冷凝液中含有少量的焦油，煤气冷却析出来的萘首先被冷凝液洗涤和溶解，由于横管初冷器的冷凝液对管壁有自冲洗作用，部分粘附在管壁的萘也被冲洗下来。因此，横管初冷器有良好的冷却效果，煤气中悬浮萘的除萘效率在90％以上。

但是，由于横管初冷器的冷凝液喷淋密度低，对煤气中的焦油和煤粉、焦份等粉尘的洗涤效果非常差，冷却煤气夹带大量的焦油和粉尘进入到后续煤气净化装置，引起设备、管道、填料堵塞，造成能耗和检修成本的升高。

横管初冷或立管初冷+直接冷却工艺中(附图2为立管初冷+直接冷却工艺示意图)，焦炉来的荒煤气温度约80～85℃，经过横管初冷或立管初冷的清循环水冷却冷却到40～45℃，煤气总的萘还没有析出，煤气在单一的横管初冷或立管初冷中基本不除萘。然后，煤气进入到直接冷却塔，利用循环冷却液与煤气直接接触，将煤气再冷却到20～30℃。同时，在循环冷却液中添加2～10％的焦油脱除煤气中的悬浮萘，并且在喷淋密度28～30 m³/m²的条件下，将煤气中90％以上的焦油和粉尘去除。循环冷却液通过氨水喷头、直冷塔循环泵和螺旋板换热器进行循环冷却。

但是，直接煤气冷却塔的冷却需要外供冷量来将煤气冷却到需要的集合温度，配置的冷却设备也比较多。如果煤气量在100000m³/h，需要配置146m²的螺旋板换热器9～11台，投资费用相对高；循环冷却液洗涤煤气中悬浮萘后，换热器容易堵塞，管理要求也高。

发明内容

本发明目的在于针对常规工艺中存在的上述不足，提供一种合理的煤气初冷工艺配置，充分利用横管初冷器冷却效率高、除萘效果好以及直接冷却塔洗涤效果好的特点进行有效的工艺组合。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

(1)通过带有循环水段和低温冷却水段的横管初冷器，将荒煤气冷却到20～30℃，同时在横管初冷器的低温冷却水段喷洒焦油配比在2～10％的煤气冷凝液，脱除煤气析出的萘。

更具体的，将循环水段的入口水温控制在不超过33℃，一般为30～33℃，焦炉过来80～85℃的荒煤气，先经过横管初冷器循环水段冷却到40～45℃；再经过低温冷却水段冷却到20～30℃，同时在横管初冷器的低温冷却水段喷洒焦油配比在2～10％的煤气冷凝液，将煤气在25℃左右析出的90％以上的萘进行脱除。低温冷却水段的入口水温控制在不超过18℃，一般为16～18℃。

以80000～100000m³/h煤气量计，焦油配比在2～10％的煤气冷凝液补充量在1～2m³/h。

(2)20～30℃的煤气进入到直接冷却塔，用直冷循环液喷淋，对煤气进行洗涤，去除煤气中夹带的90％以上的悬浮焦油和粉尘。

以80000～100000m³/h煤气量计，直冷循环液的喷淋密度在28～30m³/m²；

直冷循环液用换热器和冷循环水进行冷却，冷循环水的温度控制在不超过18℃，一般为16～18℃。换热器可以采用螺旋板换热器。所用的直冷循环液可以是氨水。