一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置的制作方法

本技术属于废气废液处理，具体的说是一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置。

背景技术：

1、乙二醇是重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯系列产品和汽车防冻液，还可用作表面活性剂、除冰剂和化工中间产物，由于其具有双羟基，较活泼的化学属性，在化工行业中具有广泛用途。煤制乙二醇工艺是以煤为原料，根据工艺流程不同，可分为三种：直接法、草酸酯 法和烯烃法,但不管采用哪种工艺技术，都必须将煤炭经过气化、变换及净化制得合成气，最终生成乙二醇。煤制乙二醇的三种工艺路线在生产过程中都会产生废气和废液，废气主要产生于psa尾气、甲醇精馏尾气、dmo工段mn再生塔尾气，废液主要产生于dmo精馏工段mf分离塔塔顶mf废液及dmc回收工段脱轻塔塔顶mf轻馏分废液，这些废气废液中含有氢气、一氧化碳、甲烷、mn（亚硝酸甲酯）、mf（甲酸甲酯）、ml(二甲氧基甲烷)、me（甲醇）、dmc(碳酸二甲酯)、氮氧化合物(nox)、dmc（碳酸二甲酯）等物质中的多种有害物质，其中nox是造成大气污染的主要污染源之一，能造成光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等危害，亚硝酸甲酯(mn)及醇酯类物质，这些废物不能直接排放，外排后也将污染环境。

2、对于大型乙二醇生产装置副产出的大量废气、废液，由于各组分来源不同且分散、成分复杂、热值不同，还具有易燃、易爆、易腐蚀、易分解等特点，现有技术是将废气废液送入焚烧炉内与空气进行混合燃烧，然而空气中的氧气的体积含量为20.95%，n2的体积含量为78.09%，这样在燃烧的过程中有大量的n2被送入焚烧炉，虽然n2在燃烧炉内不参与燃烧反应，但是大量的n2会稀释nox的浓度。根据《火电厂大气污染物排放标准》gb13223-2011和《大气污染物综合排放标准》gb16297-1996的要求，虽然排出烟气中nox满足了排放要求，但是nox排出的总量会因为n2被送入焚烧炉稀释而较多，使排放至大气中nox的总量较多。另一方面，空气被送入焚烧炉前需要从室温预热至160℃~250℃，需要消耗大量的热源，冬季室温更低，热源消耗更多；而烟气排出时温度在140℃左右，大量的烟气带走了部分热量，造成热源的资源浪费。

技术实现思路

1、基于现有技术问题，本实用新型提供一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置，该装置具有nox排放量少，冷量消耗少，焚烧热利用率高、损失少，投资成本低，以及热力nox和快速型nox生成量少等优点。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

3、一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置，包括焚烧炉、燃料供给系统、scr反应器、洗涤装置、循环鼓风机装置、氧气供给系统；所述焚烧炉用于将煤制乙二醇中产生的废气和废液进行焚烧；所述焚烧炉的燃料进口与燃料供给系统通过管道连接；所述scr反应器用于将烟气中的氮氧化合物催化还原为n2和h2o，同时将烟气中的二噁英催化裂解为co2、h2o和hcl；还包括所述焚烧炉的助燃气进口通过管道和助燃气混合器连接至循环鼓风机装置出口，所述助燃气混合器还通过管道连接至氧气供给系统；所述助燃气混合器用于将循环烟气和氧气混合均匀；所述焚烧炉的烟气出口通过烟道连接至scr反应器进口；所述scr反应器的烟气出口通过烟道分两路分别连接至循环鼓风机装置进口和洗涤装置进口。

4、进一步地，所述焚烧炉的烟气出口与scr反应器进口连接的烟道上还设置热量回收装置；所述热量回收装置用于回收焚烧炉中产生烟气的热量；所述焚烧炉与助燃气混合器连接的管道上和助燃气混合器与循环鼓风机装置出口连接的管道上均设置在线氧气分析仪。

5、进一步地，所述循环鼓风机装置为多台鼓风机并联，且每台鼓风机均设置空气进口。

6、进一步地，所述热量回收装置包括高温热量回收装置和低温热量回收装置；高温热量回收装置为过热器，低温热量回收装置为锅炉；所述高温热量回收装置内设置sncr装置。

7、进一步地，所述燃料供给系统包括天然气供气系统、废气供气系统、废液供给系统，且均设置去火炬的旁路管道。

8、进一步地，天然气供气系统、废气供气系统、废液供给系统均独立设置管道与焚烧炉内的喷枪连通；所述氧气供给系统设置备用氧气供给系统。

9、进一步地，所述sncr为选择性非催化还原反应；scr为选择性催化还原反应；

10、有益效果

11、1、本实用新型通过设置氧气供给系统、助燃气混合器和循环鼓风机装置，使焚烧炉燃烧产生的烟气进入scr反应器进行脱硝，脱硝后烟气流出scr反应器分为两部分，一部分烟气与氧气在助燃气混合器内混合，得到助燃烟气，助燃烟气进入焚烧炉内继续进行焚烧反应，另一部分烟气进入洗涤装置洗涤后从烟囱排放至大气；按照《火电厂大气污染物排放标准》gb13223-2011和《大气污染物综合排放标准》gb16297-1996的要求，排放至大气的烟气中nox的浓度虽然没有变化，但是排放至大气中的烟气流量减少，从而减少了向大气中的排放nox的总量，有效地保护了环境。

12、2、本实用新型通过将将流出scr反应器的一部分烟气与氧气混合作为助燃烟气进入焚烧炉参与焚烧反应，与空气作为助燃气相比，无需再设置预热器，降低了热量消耗，同时避免了这部分烟气所携带的热量流失，使这部分热量得到了回收利用，降低了热量损失。

13、3、本实用新型通过将流出scr反应器的一部分烟气进入循环鼓风机装置，从而使进入洗涤装置的烟气量减少，由于进入洗涤装置的这部分烟气在洗涤前或洗涤时还需要降温处理，本实用新型因洗涤的烟气量减少而冷量的消耗也降低了，极大地节约了冷量的消耗。

14、4、根据《大气污染物综合排放标准》gb16297-1996对nox最高允许排放速率的要求，本实用新型与空气作为助燃气相比，nox排放量少，从而降低了排气筒或排气烟囱的设计高度，降低了投资成本。

15、5、本实用新型利用燃烧产生的烟气循环，并在循环的烟气中补充燃烧所需要的氧气，得到助燃烟气，当本实用新型的氧气供给系统提供高纯度氧气时，助燃烟气中的n2占比极少，与空气作为助燃气相比，废气废液在焚烧炉中焚烧时，热力nox和快速型nox的生成量减少，从而减轻了sncr装置和scr反应器的负荷，同时使洗涤装置排出烟气中nox的含量降低了。

技术特征：

1.一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置，包括焚烧炉、燃料供给系统、scr反应器、洗涤装置，所述焚烧炉用于将煤制乙二醇中产生的废气和废液进行焚烧；所述焚烧炉的燃料进口与燃料供给系统通过管道连接；所述scr反应器用于将烟气中的氮氧化合物催化还原为n2和h2o，同时将烟气中的二噁英催化裂解为co2、h2o和hcl；其特征在于：还包括循环鼓风机装置、氧气供给系统；所述焚烧炉的助燃气进口通过管道和助燃气混合器连接至循环鼓风机装置出口，所述助燃气混合器还通过管道连接至氧气供给系统；所述助燃气混合器用于将循环烟气和氧气混合均匀；所述焚烧炉的烟气出口通过烟道连接至scr反应器进口；所述scr反应器的烟气出口通过烟道分两路分别连接至循环鼓风机装置进口和洗涤装置进口。

2.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置，其特征在于：所述焚烧炉的烟气出口与scr反应器进口连接的烟道上还设置热量回收装置；所述热量回收装置用于回收焚烧炉中产生烟气的热量；所述焚烧炉与助燃气混合器连接的管道上和助燃气混合器与循环鼓风机装置出口连接的管道上均设置在线氧气分析仪。

3.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置，其特征在于：所述循环鼓风机装置为多台鼓风机并联，且每台鼓风机均设置空气进口。

4.根据权利要求2所述的一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置，其特征在于：所述热量回收装置包括高温热量回收装置和低温热量回收装置；高温热量回收装置为过热器，低温热量回收装置为锅炉；所述高温热量回收装置内设置sncr装置。

5.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置，其特征在于：所述燃料供给系统包括天然气供气系统、废气供气系统、废液供给系统，且均设置去火炬的旁路管道。

6.根据权利要求5所述的一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置，其特征在于：天然气供气系统、废气供气系统、废液供给系统均独立设置管道与焚烧炉内的喷枪连通；所述氧气供给系统设置备用氧气供给系统。

技术总结
本技术属于废气废液焚烧技术领域，具体的说是一种煤制乙二醇工艺中废气废液焚烧的装置，包括循环鼓风机装置、氧气供给系统、助燃气混合器，本技术通过设置上述装置使焚烧炉燃烧产生的烟气分为两部分，一部分烟气与氧气在助燃气混合器内混合，得到助燃烟气进入焚烧炉内继续进行焚烧反应，另一部分烟气进入洗涤装置洗涤后从烟囱排放至大气；按照《火电厂大气污染物排放标准》GB13223‑2011和《大气污染物综合排放标准》GB16297‑1996的要求，本技术极大地减少了排放至大气中的烟气，从而减少了NOx的排放量，有效地保护了环境；本技术与空气作为助燃气相比，还具有冷量消耗少，焚烧热利用率高、损失少，投资成本低，以及热力NOx和快速型NOx生成量少等优点。

技术研发人员：李刚,张立,唐红建,王朔,魏东,杨志强,巨文章,王发有,强军飞,赵艳明,牧小军
受保护的技术使用者：新疆天业汇合新材料有限公司
技术研发日：20230312
技术公布日：2024/1/15