一种减少干熄焦焦炭烧损的方法及制备干熄焦的装置与流程

本发明属于焦化
技术领域：
，尤其涉及一种减少干熄焦焦炭烧损的方法及一种制备干熄焦的装置。
背景技术：
：干熄焦采用惰性循环气体作为热载体，焦炭冷却的过程就是惰性气体与红热焦块逆向流动发生气相和固相的热交换而使红焦冷却的过程。理想的惰性气体为n2，由于下述反应的存在，干熄炉内循环气体通过红热焦炭时组成将发生变化。(1)空气中含有氧(21％左右)，在循环气体系统中会与焦碳反应：c+o2＝co2(1)c+o2＝2co(2)而co2在焦碳高温区又会炭融反应，被还原成co。co2+c＝2co(3)随着循环次数的增多，循环气体内的co成分含量(即可燃可爆成分)愈来愈高。(2)空气中所含的水分：c+h2o＝co+h2(4)(3)此外焦碳残存挥发份始终在析出，新产生的h2、ch4等也是可燃可爆成分。c+2h2＝ch4(5)可见，控制惰性气体的组成对干熄焦装置的运行十分重要。在循环系统中，发生反应(1)(2)(3)，既烧损焦碳，又使co增加。为防止co、h2、ch4超标，则需导入空气将其烧掉，导致焦炭烧损率的提高。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种减少干熄焦焦炭烧损的方法及制备干熄焦的装置，本发明提供的方法在保证循环系统稳定运行的前提下，降低了干熄炉内焦炭的烧损。本发明提供了一种减少干熄焦焦炭烧损的方法，包括：将含氧量5％～8％的污氮气通过空气导入入口通入干熄炉气体循环系统，进行处理。本发明采用含氧量5％～8％的污氮气代替大部分空气进入干熄炉气体循环系统，能够减少空气导入量，加大氮气导入量，稀释co和h2保证安全稳定生产，降低干熄炉循环气体中co2的含量，从而降低干熄焦炭烧损率。在本发明的一个实施例中，所述干熄炉气体循环系统包括循环气体入口、循环气体出口以及设置在循环气体入口和循环气体出口之间的旁通管路。干熄装置为保证其微负压放出的循环气通过从空气导入入口补入新鲜氮气与自吸空气来补足，空气导入入口可位于干熄炉气体循环系统的循环气体入口、循环气体出口、中栓管路或旁通管路上，其中，中栓管路是高温区，优选将空气导入入口设置在该位置，提供污氮气中氧气消耗的作用，即在循环气出了干熄炉后才补充污氮气，在再次进入干熄炉前污氮气中的氧气已经被大部分消耗了。在本发明的一个实施例中，将空气和含氧量5％～8％的污氮气通过中栓管路通入干熄炉气体循环系统，进行处理。在本发明的一个实施例中，所述污氮气是空分装置副产的污氮气，来源于甲醇制备过程中空分装置分馏塔的污氮气出口。本发明的有益效果如下：改造前：循环气量18万nm3/h，导入空气8000～10000nm3/h，纯氮气补充约为1000万nm3/h。循环气放散量未测定，这个量主要是用来控制干熄炉内微负压-50～-100pa。改造后：循环气量18万nm3/h，导入空气3000～5000nm3/h，导入污氮气3000～5000nm3/h，循环气放散量未测定，这个量主要是用来控制干熄炉内微负压-50～-100pa。对比表如下：干熄炉循环系统中气体组成如下表所示：coh2co2o2n2h2o改造前3～5％0～2％16～18％0～1％其余5～7％改造后3～5％0～2％12-14％0～1％其余5～7％本发明还提供了一种制备干熄焦的装置，包括：干熄炉，所述干熄炉上设置有气体循环系统，所述气体循环系统上设置有空气导入入口；与所述空气导入入口相连的污氮气导入入口；与所述污氮气导入入口相连接的污氮气存储装置；与所述干熄炉的气体出口相连的一次除尘器；所述一次除尘器的气体出口相连的锅炉；与所述锅炉相连的二次除尘器；与所述二次除尘器相连的循环风机；与所述循环风机相连的热管换热器，所述热管换热器与所述干熄炉相通。在本发明的一个实施例中，所述污氮气存储装置中，污氮气含氧量为5％～8％。在本发明的一个实施例中，所述空气导入入口设置在气体循环系统的中栓管路上。本发明采用含氧量5％～8％的污氮气代替大部分空气进入干熄炉循环烟道，能够减少空气导入量，加大氮气导入量，稀释循环气体中co和h2浓度，保证安全稳定生产，降低干熄焦炭烧损率，同时解决了空分装置副产的经济价值低的污氮气的使用问题。实验结果表明，将含氧量5％～8％的污氮气代替空气经环形烟道导入干熄炉循环气体后，保持循环气体中可燃成分co含量不变的情况下，旁通导入量由原每小时12000m3减少至每小时7000m3，空气导入量有原来的每小时10000m3减少至每小时4000m3，h2含量由导入污氮气前的0.7％降低到导入污氮气后0.49％，co2含量由导入污氮气前的17.69％降低到导入污氮气后12.09％，使单套干熄焦系统，每小时能减少焦炭烧损0.5吨，两套干熄焦系统每天少烧损焦炭24吨，每年少烧损焦炭8760吨。附图说明图1为现有技术提供的干熄焦焦炭的制备装置示意图；图2为本发明实施例提供的装置的结构示意图。具体实施方式以下结合实施例对本发明提供的减少干熄焦焦炭烧损的方法进行进一步说明。参见图1，图1为现有技术提供的干熄焦焦炭的制备装置示意图，其包括：干熄炉，所述干熄炉的上部设置有空气入口；与所述干熄炉的气体出口相连的一次除尘器；所述一次除尘器的气体出口相连的锅炉；与所述锅炉相连的二次除尘器；与所述二次除尘器相连的循环风机；与所述循环风机相连的热管换热器，所述热管换热器与所述干熄炉相通。在现有的干熄焦制备中，空气由环形烟道处导入干熄炉内，该方法采用空气中的o2与循环气体中的co和h2反应，2co+o2＝2co2，2h2+o2＝2h2o，减少co和h2在循环气体系统的含量，是通过燃烧co和h2来达到安全生产的目的。但反应所产生的co2会与焦炭发生熔融反应，co2+c＝2co，这样就会有焦炭被烧损掉了，烧损率就高。燃烧反应不可避免地要产生大量的热量，对于锅炉而言，会提高锅炉的产汽量，但我们要的是焦炭的烧损的减少。因此，本发明向干熄炉中通入污氮气，参见图2，图2为本发明实施例提供的装置的结构示意图，该装置包括：干熄炉，所述干熄炉的上部设置有污氮气入口；与所述干熄炉的污氮气入口相连的污氮气存储装置(未在图中示出)；与所述干熄炉的气体出口相连的一次除尘器；所述一次除尘器的气体出口相连的锅炉；与所述锅炉相连的二次除尘器；与所述二次除尘器相连的循环风机；与所述循环风机相连的热管换热器，所述热管换热器与所述干熄炉相通。本发明使用污氮气取代大部分空气导入到干熄炉环形烟道内，由于污氮气中氧含量为5～8％，比空气中低的多，大大降低了与焦炭生成co和co2的可能性，是通过稀释降低了co和h2的含量，达到安全生产的目的。燃烧反应量减少，进而co2含量就低，发生炭融反应的可能性降低。所以，减少了焦炭的烧损。在一个实施例中，所述污氮气存储装置中，污氮气含氧量为5％～8％。在一个实施例中，所述污氮气入口与空气入口相连接设置在中栓位置进入干熄炉环形烟道，参与气体循环。本发明还提供了一种减少干熄焦焦炭烧损的方法，包括：将含氧量5％～8％的污氮气通过空气导入入口通入干熄炉气体循环系统，进行处理。本发明采用空分装置副产的含氧量5％～8％的污氮气代替大部分空气通入干熄炉环形烟道的空气导入入口，能够降低空气吸入量、旁通导入量，控制循环气体中可燃气体成分中h2、o2、co和co2含量，在保证整个循环系统安全稳定运行的前提下，尽可能少导入o2，合理控制干熄炉内co2的含量，可以降低干熄炉内焦炭的烧损。在一个实施例中，所述污氮气来源于甲醇制备过程中空分装置分馏塔的污氮气出口。采用含氧量5％～8％的污氮气代替空气后，干熄炉内的循环气体范围如下表所示：coh2co2o2n2h2o3～5％0～2％12～18％0～1％其余5～7％本发明将含氧量5％～8％的污氮气代替空气经环形烟道导入干熄炉循环气体后，使循环气体中可燃气体成分中h2、o2、co和co2含量可控，从而在保证循环系统稳定运行的前提下，降低了干熄炉内焦炭的烧损。实验结果表明，将含氧量5％～8％的污氮气代替空气经环形烟道导入干熄炉循环气体后，保持循环气体中可燃成分co含量不变的情况下，旁通导入量由原每小时12000m减少至每小时7000m3，空气导入量有原来的每小时10000m3减少至每小时4000m3，h2含量由导入污氮气前的0.7％降低到导入污氮气后0.49％，co2含量由导入污氮气前的17.69％降低到导入污氮气后12.09％，使单套干熄焦系统每小时能减少焦炭烧损0.5吨，两套干熄焦系统每天少烧损焦炭24吨，每年少烧损焦炭8760吨。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12