本发明涉及煤化工技术节能领域，特别是煤化工火炬气回收的新型节能系统及回收方法。
背景技术：
煤化工厂生产过程中产生的废气主要来自于煤储运工段、煤粉制备及输送系统除尘尾气、气化工段的连续放空气及事故放空气、变换工段的汽提塔酸性气及事故放空气、脱硫脱碳工段的洗涤塔排放的尾气以及含H2S 酸性气体、丙烯压缩工段废气、硫回收装置排放废气、甲烷化工段的事故放空气等，排放量大，且成分为H2，CO，N2，CO2，H2S，COS，H2O，CH4，HCl，成分复杂且在工艺上无法使用。为了保证化工生产装置的正常操作和安全，一般设置了相应的火炬气排放管网和火炬等设施，火炬高度105m，塔架高100m，将来自各排放系统的物料，首先引入火炬气分离罐，将气液分离，液体返回回收装置，气体引入火炬气密封罐，从密封罐出来的气体则引入火炬烟囱，燃烧后气体成分主要为CO2和H2O等。主要包括：主火炬及排放气管网、酸性气火炬及排放气管网、丙烯火炬及排放气管网等，压力约为108kPa，火炬烟囱的直径为0.88m。
（1）主火炬
主要为气化装置事故气、低温甲醇洗事故放空气等。主火炬按气化装置单系列事故工况的最大排放量约1100000Nm3/h，其主要成分为H2含量为10%，CO含量为32%，水含量52%，其他为6%，水分含量较高。
（2）酸性排放气火炬
主要为变换和酸性气体脱除的酸性气；按脱硫/脱碳工段开车、事故工况单系列最大排放量6000Nm3/h。主要为H2，H2S和N2，其中主要为N2，含量97%，此类排放气对设备腐蚀性较大。
（3）丙烯火炬
制冷工序放空气主要为丙稀，相对于主火炬成分，燃烧特性完全不同，从环保要求和燃烧效果考虑，需要单独设置一套火炬系统处理丙烯放空气，丙烯放空气单独设置排放管网。
丙烯火炬按制冷工段最大排放量 120000Nm3/h，主要成分为丙烯。
这些火炬气来自不同装置，一般为开车和事故状态下产生，成分复杂，排放量较大且不稳定，回收利用纯度满足不了煤化工项目工艺要求，没有使用价值，目前煤化工企业直接通过不同火炬燃烧排放，造成大量能源浪费和严重环境污染。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种新型的煤化工火炬气回收系统及回收方法，提高煤化工项目的能源利用率，减少污染物排放。
本发明解决其技术问题的具体方案是：
一种煤化工火炬气回收系统，包括废气处理系统、吸收式热泵系统、尾气余热利用系统、低温热源供回水系统、热网供回水系统；
① 废气处理系统：主要包括干燥塔、缓冲罐、水封、TEG再生系统。在干燥塔中，通过甘三醇（TEG）对火炬气进行干燥，火炬气自下而上运动，TEG自上而下喷淋，塔内由填料填充，火炬气经过干燥后进入缓冲罐，而后通过水封进行热泵系统，吸收水分后的TEG进入TEG再生系统后循环使用；
② 吸收式热泵机组：主要由高压发生器、低压发生器、蒸发器、冷凝器和吸收器组成；该机组为直燃型溴化锂机组，所用燃料为处理后的火炬气，低温热源为煤化工厂的循环冷却水；
③ 尾气余热利用系统：包括低温热源换热器、热网回水换热器、水封和管道；燃烧室出来的尾气依次经过热网回水换热器和低温热源换热器回收热量，换热器为螺旋翅片管结构，换热后的尾气经过水封后进入主火炬总管，最后排空；
④ 低温热源供回水系统：低温热源主要为化工厂循环冷却水，进入蒸发器回收其低温热量，流量可根据负荷需求进行调节，主要由水泵和管道组成；
⑤ 热网供回水系统：热网回水在热网回水换热器中与烟气尾气进行换热，而后依次进入吸收器和冷凝器，最后送入热网；
火炬气经过废气处理系统进一步去除水分，进入缓冲罐存储保持压力稳定，经过水封后进入吸收式热泵系统燃烧；燃烧后尾气依次与热网回水和循环冷却水进行换热，经过水封后送至主火炬管线排放；低温热源由工厂循环冷却水提供，进入热泵系统蒸发器后提取热量，送至冷却塔群；
火炬气经过废气处理系统进一步去除水分，进入缓冲罐存储保持压力稳定，经过水封后进入吸收式热泵系统燃烧；燃烧后尾气依次与热网回水和循环冷却水进行换热，经过水封后送至主火炬管线排放；低温热源由工厂循环冷却水提供，进入热泵系统蒸发器后提取热量，送至冷却塔群。
一种煤化工火炬气回收方法，来自火炬气总管的火炬气经压缩机压缩后，经过滤分离器过滤、分离出其中的固体杂质，进入干燥塔底部，自下而上运动，干燥塔内设置三甘醇，三甘醇经泵送至干燥塔顶部喷淋，并在吸收塔中与环状填料充分接触，火炬气被三甘醇洗涤干燥后从干燥塔顶出来进入缓冲罐，经过水封后送至吸收式热泵系统高压发生器中燃烧，干燥塔底出来的含水三甘醇则进入化工厂TEG再生系统进行再生后循环使用；
火炬气在吸收式热泵系统高压发生器中燃烧，工作蒸汽进入低压发生器，低压发生器一般为冷凝压力，工作蒸汽再进入冷凝器与热网供水换热，冷凝器出来的工作介质经过节流阀后，温度压力进一步降低，进入蒸发器与低温热源换热，低温热源为工厂的循环冷却水，吸收低温热源的热量，温度降低，在吸收器中被溴化锂浓溶液吸收，吸收过程放出潜热，通过工质泵并经过第一换热器、第二换热器返回高压发生器，完成循环；
低温热源由化工厂循环冷却水提供，首先进入蒸发器，换热后温度降低，经水泵循环送回化工厂冷却塔；热网回水首先经过热网回水换热器与烟气换热，温度进一步提升，再进入吸收器和冷凝器；
高压发生器产生的烟气尾气依次经过热网回水换热器和低温热源供水换热器，温度降低后经过水封后进入主火炬总管排空。
本发明将废弃的火炬气经过处理后，作为热泵驱动的热源；废弃的循环冷却水作为低温热源，通过热泵系统进行提取，为下游住宅供暖。本发明提高了工厂综合能源使用效率，并替代天然气或燃油，降低了热泵的运营成本，具有很好的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
其中：压缩机101、干燥塔102、缓冲罐103、高压发生器104、低压发生器105、冷凝器106、节流阀107、吸收器108、蒸汽器109、第一换热器110、第二换热器111、热网回水换热器112、低温热源供水换热器113、水封114和115。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的作进一步的详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1，本发明包括：废气处理系统、吸收式热泵系统、尾气余热利用系统、低温热源供回水系统、热网供回水系统等五部分。火炬气经过废气处理系统进一步去除水分，进入缓冲罐存储保持压力稳定，经过水封后进入吸收式热泵系统燃烧；燃烧后尾气依次与热网回水和循环冷却水进行换热，经过水封后送至主火炬管线排放；低温热源由工厂循环冷却水提供，进入热泵系统蒸发器后提取热量，送至冷却塔群。
① 废气处理系统：主要包括干燥塔、缓冲罐、水封、TEG再生系统。在干燥塔中，通过甘三醇（TEG）对火炬气进行干燥，火炬气自下而上运动，TEG自上而下喷淋，塔内由填料填充，火炬气经过干燥后进入缓冲罐，而后通过水封进行热泵系统，吸收水分后的TEG进入TEG再生系统后循环使用。
② 吸收式热泵机组：主要由高压发生器、低压发生器、蒸发器、冷凝器和吸收器组成。该机组为直燃型溴化锂机组，所用燃料为处理后的火炬气，低温热源为煤化工厂的41/31℃的循环冷却水，热网供回水温度为65/45℃。
③ 尾气余热利用系统：包括低温热源换热器、热网回水换热器、水封和管道。燃烧室出来的120℃尾气依次经过热网回水换热器和低温热源换热器回收热量，换热器为螺旋翅片管结构，换热后的尾气经过水封后进入主火炬总管，最后排空，主要成分为CO2 和H2O。
④ 低温热源供回水系统：低温热源主要为化工厂循环冷却水，供水温度为41℃，进入蒸发器回收其低温热量，回水温度为31℃，流量可根据负荷需求进行调节，主要由水泵和管道组成。
⑤ 热网供回水系统：热网回水温度为45℃，在热网回水换热器中与烟气尾气进行换热，而后依次进入吸收器和冷凝器，温度为65℃，送入热网。
来自火炬气总管的火炬气6900M3/h，流量为经压缩机101压力为0.3MPa，经过滤分离器过滤、分离出其中的固体杂质，进入干燥塔102底部，自下而上运动，三甘醇经泵送至干燥塔102顶部喷淋，并在吸收塔中与环状填料充分接触，火炬气被三甘醇洗涤干燥后从干燥塔顶出来，火炬气进入缓冲罐103，而后压力平衡为0.2 MPa，经过水封114后送至吸收式热泵系统高压发生器104中燃烧。干燥塔底出来的含水三甘醇则进入化工厂TEG再生系统进行再生后循环使用。
火炬气在直燃型吸收式热泵系统燃烧室燃烧，而后高压发生器104温度为140℃，压力为0.2Mpa，工作蒸汽进入低压发生器105，低压发生器105一般为冷凝压力，温度为60℃，工作蒸汽再进入冷凝器106与热网供水换热，热网供水温度为65℃，冷凝器106出来的工作介质经过节流阀107后，温度压力进一步降低，进入蒸发器109与低温热源换热，低温热源为工厂的循环冷却水，吸收低温热源的热量，温度降为25℃，在吸收器108中被溴化锂浓溶液吸收，吸收过程放出潜热，溶液温度为65℃，通过工质泵并经过第一换热器110、第二换热器111返回高压发生器104，完成循环。
低温热源由化工厂循环冷却水提供，温度为41℃，循环水量4000吨/h，首先进入蒸发器109，换热后温度降为31℃，经水泵循环送回化工厂冷却塔。45℃的热网回水首先经过热网回水换热器112与烟气换热，温度进一步提升到55℃，再进入吸收器108和冷凝器106，供水温度为65℃。
高压发生器104产生的烟气尾气温度为120℃，依次经过热网回水换热器112和低温热源供水换热器113，温度降低到40℃后经过水封115后进入主火炬总管排空。