煤气水分离废气焚烧处理装置及其煤气水分离系统的制作方法

文档序号:9077816
煤气水分离废气焚烧处理装置及其煤气水分离系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤化工领域。具体地,本实用新型涉及一种煤气水分离废气焚烧处理装置以及使用了前述煤气水分离废气焚烧处理装置的煤气水分离系统。
【背景技术】
[0002]目前,国内雾霾现象频出,环境污染问题非常突出。我国面临着能源资源短缺、环境污染的严重困扰,中国共产党党的十八大报告明确提出了“绿色发展、循环发展、低碳发展”的节能环保口号。为了确保实现我国“十二五”期间的节能减排目标,2012年8月6日国务院发布了《节能减排“十二五”规划》,明确了节能减排和环境保护的具体目标。
[0003]我国资源的基本特点是富煤、贫油、少气,据统计,我国煤炭资源储量可供国家使用200年,其中褐煤和长焰煤等所占比较最大,约占60%以上。碎煤加压气化所用煤种范围比较宽,从低阶的褐煤到高级烟煤、无烟煤均可气化。对于劣质的褐煤、长焰煤更是比较合理、廉价的气化用煤,将这部分低阶煤转化为清洁的气体燃料,尤其在煤制天然气、煤制甲醇、煤制合成氨及煤间接液化工艺路线上具有很强的竞争力,同时是国家十二五规划提出的煤炭洁净转化利用方式,有广阔的发展前景。
[0004]碎煤加压气化过程中会产生大量的高污染废水,这些废水通常含有大量废气(CO、CO2, H2S, H2)、酸、氨等有毒有害成分,特别是H2S具有强烈的臭味,如果直接排放会严重污染环境。这类煤气废水在处理时通常都采用化工分离技术同生物处理相结合的手段,最终达到排放指标。为了能够满足生化处理的指标,通常应先对废水进行煤气水分离装置除去废水中的非溶解性气体、油和尘,然后对废水进行酚氨回收脱酸、脱氨、脱酚,最后送生化处理。废水处理不能达标,废气排放臭味大,污染环境,这已经成为制约煤化工行业发展的一个瓶颈。
[0005]目前采用的煤气水分离工艺流程是:
[0006]上游装置来的废水在一定的温度和压力下经膨胀器减压闪蒸,将煤气水中的物理溶解性气体闪蒸出来,经冷却和气液分离后通过鼓风机送至焚烧炉或火炬焚烧。膨胀后的废水进入重力沉降设备进行除油除尘,脱除煤气水中的焦油、油和尘等杂质,再经过双介质过滤器过滤后送入煤气水贮罐,送往下一工段。在生产过程中设备要保证一定的操作压力和温度,当设备内部压力过大时就通过阻火呼出阀就将其中气体排出形成呼吸气,经呼吸气总管排至大气,当压力过小时通过自立式调节阀补充一定量的氮气防止负压。为防止阻火呼出阀和自立式调节阀故障损坏设备,还设置了阻火呼吸阀,提供双重保护。
[0007]现有技术存在的问题:
[0008]1、污染环境。直接放空的呼吸气中含有H2S、C0等有毒有害成分,其中硫化氢是剧毒物质,经化验分析,其浓度超过> I %,远远超过GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》的要求。具有极大臭味,严重影响生产人员及周边群众身体健康。
[0009]2、设备超压。各槽罐液位变化、氮气自力式调节阀补充氮气量大,罐温度高、防结晶蒸汽吹扫和呼出阀失效等原因,煤气水分离过程中的个别设备经常超压,有些设备甚至长期超压工作,存在安全隐患。
[0010]3、部分工艺路线设计不合理,造成部分设备闲置。原煤气水分离过程中焦油污水槽所产生的膨胀气和膨胀器产生的膨胀气一起进入鼓风机外送。但鼓风机经常因为气液分离效果差而无法启动。导致焦油污水槽产生的膨胀气无法外送,只能通过阻火呼吸阀直接放空至大气,鼓风机和部分膨胀气冷却器、气液分离器长期闲置。
[0011]4、维护成本高。由于各槽罐的阻火呼出阀、阻火呼吸阀和自立式调节阀经常存在堵塞和失效情况,需要经常投入大量的人力物力进行维护,大大增加了维护费用。

【发明内容】

[0012]为了解决上述技术问题并实现上述发明目的,本实用新型进行了大量的研究和探索,创造性地提出通过对国内多套煤气水分离装置运行经验的总结,从简化工艺路线和将废气进行焚烧处理着手,以消除装置区废气污染、节约设备和降低生产维护工作量的目的。从而保证生产过程能够稳定、高效运行。
[0013]本实用新型的一个目的是提供一种煤气水分离废气焚烧处理装置。本实用新型的另一个目的是提供一种使用前述煤气水分离废气焚烧处理装置的煤气水分离系统。
[0014]具体地,本实用新型提供以下技术方案:
[0015]—方面,本实用新型提供一种煤气水分离废气焚烧处理装置,所述废气焚烧处理装置包括:
[0016]用于焚烧煤气水分离装置产生的呼吸气和膨胀气的焚烧炉或火炬;
[0017]根据压力不同将所述呼吸气和膨胀气或汇合或单独送至焚烧炉或火炬的连接管线。
[0018]优选地,根据如前所述的废气焚烧处理装置,所述废气焚烧处理装置用于处理膨胀气,其中,所述连接管线通过调整界区内外的压差,将所述煤气水分离装置中各膨胀器产生的压力较高的膨胀气直接送往所述焚烧炉或火炬进行焚烧;同时,将焦油污水槽膨胀气管线与各膨胀器产生的膨胀气管线隔断,不设置鼓风机、旁路冷却器和旁路压力自控开关阀。
[0019]优选地,根据如前所述的废气焚烧处理装置,所述废气焚烧处理装置用于处理呼吸气,其中,呼吸气所有槽罐顶部不设置阻火呼吸阀,各槽罐带接管不设置阻火呼出阀,用管线将各槽呼吸气管线连通,通过一条呼吸气总管送至火炬焚烧,并取消各槽罐原阻火呼出阀或呼吸阀的吹扫蒸汽。
[0020]进一步优选地,根据如前所述的废气焚烧处理装置,可根据焦油污水槽中产生的膨胀气压力情况,选择单独外送或者与呼吸气汇合后送至火炬焚烧;其中,当呼吸气单独外送时,在呼吸气总管上增设安全水封,使水封压力<槽罐的设计压力,当各槽内压力大于槽罐的设计压力时,从焦油污水槽安全水封泄压,以保护设备。
[0021]优选地,根据如前所述的废气焚烧处理装置,在呼吸气管线界区设置远传压力表,及时监控出界区压力。
[0022]优选地,根据如前所述的废气焚烧处理装置,为防止界区外气体倒串入煤气水分离装置,在界区处设置止回阀,其开启压力要小于呼吸气操作压力。
[0023]优选地,根据如前所述的废气焚烧处理装置,在呼吸气管线各低点设置有液封功能的导淋,并保持常开,以及时排出管线内的残液,残液收集在焦油污水槽中。
[0024]优选地,根据如前所述的废气焚烧处理装置,将各槽罐呼吸气出口管线的喷淋煤气水喷嘴方向调整为向下喷淋,防止冲洗水进入呼吸气管线,造成液阻。
[0025]优选地,根据如前所述的废气焚烧处理装置,焦油污水槽安全水封气液分离器底部排液管线与焦油污水槽相连,且保持常开,在焦油污水槽液位低时也有可能吸入空气,故设置能封住一个高度> 200mm的液封。
[0026]另一方面,本实用新型提供一种煤气水分离系统,所述煤气水分离系统包括:
[0027]用于减压闪蒸上游装置来的废水的膨胀器和/或用于维持设备操作压力和温度的呼吸气生排装置;
[0028]如前所述的废气焚烧处理装置;
[0029]用于除油除尘、脱除煤气水中的焦油、油和尘等杂质重力沉降设备;
[0030]双介质过滤器。
[0031]综上所述,本实用新型的技术方案要点概括为:
[0032]1、为了减少或消除呼吸气和膨胀气直接放空至大气而造成环境污染,将诸如此类的煤气水分离装置中释放的废气通过工艺设计开发或者技术改造,送往火炬或焚烧炉焚烧的方案。
[0033]2、如保护如前所述的诸如此类的煤气水分离过程主要包括碎煤加压气化所产生的废水处理时的煤气水分离工艺过程。同时还包括其它能够产生类似性质废水需要进行煤气水分离时的化工工艺过程。
[0034]3、对于此类煤气水分离过程进行工艺设计开发或技术改造时采用各槽罐呼吸线连通,将呼吸气送出焚烧的工艺流程。
[0035]4、对于此类煤气水分离过程进行工艺设计开发或技术改造时取消各槽罐顶呼吸阀;为防止意外情况时呼吸气系统超压,增加一个呼吸气安全水封,(压力SnkPa)的工艺流程。所用安全水封的技术和控制压力nKPa是关键原理。
[0036]5、对于此类煤气水分离过程进行工艺设计开发或技术改造时取消膨胀气鼓风机等相关设备、自控联锁等,直接送至焚烧炉或火炬焚烧的工艺流程。
[0037]6、膨胀气和呼吸气管线各低点均增加有液封功能的导淋,都保持常开,及时排出管线内的残液。所设计具有液封功能的导淋如附图1,能够保证管线内残液能够及时排出的同时,还可以防止空气被吸入。这样的导淋应用是新开发技术。
[0038]本实用新型所提供的煤气水分离产生的废气焚烧装置具有以下优势:
[0039]1、改变传统工艺将呼吸气和膨胀气直接排放的状况,厂区内臭味彻底
[0040]消除,周边空气状况大大改善。
[0041]2、优化了工艺设计,减少了设备投资和生产维护费用。
[0042]3、采用焚烧方法能够处理不同工况所产生的废气,操作弹性大,效果
[0043]显著,具有巨大的应用空间。
[0044]本煤气水分离废气焚烧处理新工艺,可以应用于国内外碎煤加压气化煤气水分离的工艺过程。我国“多煤贫油少气”的资源禀赋,决定我国必须发展煤化工产业来补充油气的不足。目前,我国已经先后建设了几十套大型煤化工项目,包括山西潞安煤制油示范项目、内蒙古大唐国际克什克腾旗煤制天然气项目、新疆广汇合成甲醇项目、国电
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