一种高温荒煤气输送管道系统的制作方法

文档序号:30002269发布日期:2022-05-11 14:52阅读:271来源:国知局

1.本实用新型涉及焦化生产技术领域,尤其涉及一种高温荒煤气输送管道系统。


背景技术:

2.在传统炼焦过程中,煤炭在焦炉炭化室内经高温干馏制成焦炭,同时生成的荒煤气从焦炉顶部逸出,经过循环氨水喷洒冷却后进入煤气净化车间。荒煤气经过净化去除焦油、粗苯,含硫杂质等得到焦炉煤气,其中氢气体积占比在50%以上。
3.净化后的焦炉煤气进行深加工合成化工产品前,需要进一步深度净化后再进行升温。荒煤气在整体工艺流程中,反复降温、升温不仅造成能源的浪费,还导致一次投资的增加。因此,荒煤气直接进行重整生成还原性气体的需求被提出。通过荒煤气直接重整,将荒煤气中的焦油粗苯等物质通过不完全氧化转化为还原性气体(一氧化碳和氢气),不仅节省能源消耗和一次投资建设费用,还增加了氢气和一氧化碳的产量,同时将一些难以脱除需要深度净化处理的有机硫转化为易于脱除的无机硫。
4.荒煤气从焦炉顶部逸出后,其温度较高并且含有一定量的焦油,经过循环氨水喷洒后急剧降温。在此过程中,焦油冷凝析出和循环氨水一起进入液相后进行油水分离。在荒煤气直接重整的工艺中,各炭化室顶部逸出的荒煤气需要在进行统一收集后输送至重整器。由于没有循环氨水的喷洒,高温荒煤气在收集以及输送的沿途易于降温,并且焦油易析出凝结在荒煤气输送管道的内壁,甚至导致管道堵塞。


技术实现要素:

5.本实用新型提供了一种高温荒煤气输送管道系统,将焦炉产生的荒煤气经过设有保温措施的荒煤气管道输送,并且向荒煤气管道内通入适量氧气发生部分氧化反应,减少高温荒煤气沿途热量损失的同时,可避免焦油等物质堵塞荒煤气管道,为高温荒煤气不经降温直接进行重整提供保障。
6.为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案实现:
7.一种高温荒煤气输送管道系统,包括荒煤气管道、氧气入口管、氧气出口管、氧气总管、阀门、8字形盲板、可拆卸软连接及流量计;所述荒煤气管道的底部每间隔一段距离设置一个氧气入口管,氧气入口管的一端伸入荒煤气管道内并设弯曲段,弯曲段贴近荒煤气管道的底壁,且弯曲方向与荒煤气输送方向一致;氧气总管与荒煤气管道平行设置,氧气总管上设氧气出口管,并且氧气出口管与氧气入口管一一对应设置;氧气出口管与氧气入口管之间设可拆卸软连接,氧气出口管上设流量计,沿氧气流动方向,流量计下游的氧气出口管上设阀门;氧气入口管上设8字形盲板,8字形盲板两端的氧气入口管上分别设阀门。
8.所述可拆卸软连接为金属波纹管或胶皮软管。
9.所述荒煤气管道的内壁设内保温层,内保温层由耐火砖或耐火浇注料形成;荒煤气管道的外壁设外保温层。
10.所述荒煤气管道每间隔一段距离设置一个氧含量监测点,氧含量监测点的采样气
体输出端与氧含量分析仪的采样气体入口端相连,氧含量分析仪另外连接报警装置。
11.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
12.1)焦炉炭化室顶部逸出的荒煤气温度为600℃~900℃,用于输送高温荒煤气的荒煤气管道设有保温措施,即荒煤气管道设内保温层和外保温层,可防止荒煤气温降过大;
13.2)荒煤气管道的底部每间隔一段距离连通一根氧气入口管,氧气入口管伸入荒煤气管道后沿底壁向荒煤气输送方向弯曲,连续通入少量氧气或者每间隔一段时间向荒煤气管道内通入少量氧气,并且控制氧气通入量远低于荒煤气爆炸极限含氧值;通入的少量氧气与荒煤气管道底部积聚的焦油发生不完全氧化反应,生成含碳小分子气体随荒煤气输送,可有效防止荒煤气管道因焦油凝结淤积发生堵塞;
14.3)荒煤气管道中不完全氧化反应产生的热量,能够弥补一部分荒煤气输送过程中的热量损失;
15.4)为荒煤气直接应用提供保障,避免荒煤气在深度应用中反复降温升温。
附图说明
16.图1是本实用新型所述一种高温荒煤气输送管道系统的结构示意图。
17.图2是图1中的a-a视图。
18.图3是图1中的b-b视图。
19.图中:1.荒煤气管道 2.外保温层 3.内保温层 4.阀门 5.8字形盲板 6.流量计 7.氧气入口管 8.氧气出口管 9.氧气总管 10.可拆卸软连接
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:
21.如图1所示,一种高温荒煤气输送管道系统,包括荒煤气管道1、氧气入口管7、氧气出口管8、氧气总管9、阀门4、8字形盲板5、可拆卸软连接10及流量计6;所述荒煤气管道1的底部每间隔一段距离设置一个氧气入口管7,氧气入口管7的一端伸入荒煤气管道1内并设弯曲段,弯曲段贴近荒煤气管道1的底壁,且弯曲方向与荒煤气输送方向一致(如图3所示);氧气总管9与荒煤气管道1平行设置,氧气总管9上设氧气出口管8,并且氧气出口管8与氧气入口管7一一对应设置;氧气出口管8与氧气入口管7之间设可拆卸软连接10,氧气出口管8上设流量计6,沿氧气流动方向,流量计6下游的氧气出口管8上设阀门4;氧气入口管7上设8字形盲板5,8字形盲板5两端的氧气入口管7上分别设阀门4。
22.所述可拆卸软连接10为金属波纹管或胶皮软管。
23.如图2、图3所示,所述荒煤气管道1的内壁设内保温层3,内保温层3由耐火砖或耐火浇注料形成;荒煤气管道1的外壁设外保温层2。
24.所述荒煤气管道1每间隔一段距离设置一个氧含量监测点,氧含量监测点的采样气体输出端与氧含量分析仪的采样气体入口端相连,氧含量分析仪另外连接报警装置。
25.本实用新型所述一种高温荒煤气输送管道系统的工作原理是,在荒煤气管道1的底部每间隔一段距离设置一个氧气入口管,连续或每间隔一段时间向荒煤气管道1内通入氧气,并且确保通入的氧气量低于煤气爆炸的极限值;氧气与荒煤气管道1底部淤积的焦油发生不完全氧化反应分解为小分子气体,反应产生的热量用于弥补一部分荒煤气输送过程
中的热量损失。
26.荒煤气是炼焦过程中的副产物,具有广阔的应用前景。但是,由于其温度较高并且杂质含量较多难以输送,目前大多采用降温并经煤气净化后再进一步应用。这种应用方式导致荒煤气在整体工艺流程中,反复降温、升温,不仅造成能源的浪费,还导致一次投资的增加。本实用新型提供的一种高温荒煤气输送方法,将焦炉产生的荒煤气经过具有特殊保温措施的管道输送,并且通入适量氧气在荒煤气管道内发生部分氧化反应。减少高温荒煤气沿途热量损失的同时,避免焦油等物质堵塞荒煤气管道,使得高温荒煤气不经过降温可以直接进行重整。
27.焦炉煤气的爆炸极限是5.5%~30%(爆炸极限是指空气中煤气的体积含量);换算后得出煤气含氧量为14.7%~19.85%时才能引起爆炸,为了保险起见,煤气规程中规定含氧量不得大于2%。本实用新型所述煤气爆炸的极限值也可定为2%。
28.焦炉炭化室顶部逸出的荒煤气温度为600℃~900℃,经收集后统一进入荒煤气管道1。荒煤气管道的内保温层3可采用耐火砖或耐火浇注料形成的内衬,外保温层2可采用保温材料包裹。设置外保温层2是为了避免热量损失过多。设置内保温层3是为了在降低散热的同时避免荒煤气管道因温度过高而损坏。
29.荒煤气管道1将从焦炉各个炭化室逸出的荒煤气进行收集后,统一送往下一工序;
30.荒煤气管道的底部每间隔一定距离设置一个氧气入口管7,且氧气入口管7伸入荒煤气管道1的内部,用于通入少量氧气。氧气入口管7在荒煤气管道1的底部伸入后,贴近内壁向荒煤气输送方向弯曲。
31.氧气入口管7在靠近荒煤气管道1的位置设置8字形盲板5,8字形盲板5两端的氧气入口管7上分别设阀门4,氧气入口管7通过可拆卸软连接10(如金属波纹管、胶皮软管等)与间隔设于氧气总管9上的相对应的氧气出口管8连接。
32.氧气总管9上的氧气出口管8与氧气入口管7一一对应设置,每个氧气出口管8上均设置有流量计6和阀门4,用于控制氧气用量,保证荒煤气的含氧量低于爆炸极限。
33.根据需要,可在荒煤气管道1上进一步设置氧含量监测点,实时监测荒煤气管道1中的氧含量,一旦氧含量超过设定极限值,立即启动报警装置报警。
34.以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
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