一种焦炉上升管荒煤气余热用于代替管式炉脱苯装置的制作方法

本发明属于焦化行业焦炉荒煤气余热利用技术领域，特别涉及一种焦炉上升管荒煤气余热用于代替管式炉脱苯装置。

背景技术：

目前焦化厂的上升管荒显热煤气大多都未进行回收，化产车间粗苯工段脱苯工艺采用管式炉加热富油，生产过程中使用大量的煤气作为热源。在国家提倡节能减排和日趋严格的环保治理的力度下，现有的生产方式与目前的能源政策和环保政策相违背。

原有管式炉粗苯工艺流程存在的问题，经长期生产实践发现，此工艺流程的管式炉存在诸多问题，严重影响粗苯工段的安全生产及循环洗油消耗量。

(1)管式炉存在重大安全隐患，严重影响粗苯工段的安全生产。

a)管式炉的炉膛富油管道存在安全隐患。经过长期加热后，炉膛内富油管道会逐渐老化，管壁变薄，使用一定年限后会发生富油泄漏，泄漏在管式炉的炉膛内的富油遇明火会发生火灾，造成粗苯工段的停产，即影响生产又造成安全事故；并且存在局部高温情况，富油形成碳化结渣。

b)管式炉的煤气加热系统存在安全隐患。管式炉用焦炉煤气作为热源对富油加热，在生产过程中，焦炉煤气难免中断，此时若不能及时处理，极易造成管式炉回火，致使管式炉爆炸。这种事故在焦化时有发生，生产损失不可估量，甚至人员伤亡。

(2)管式炉的高温加快了洗油的变质速度，造成洗油消耗加大。管式炉炉膛内温度在700℃以上，富油长期在此温度下运转，与管壁接触部分富油局部温度偏高，必然使得富油中的不饱和化合物在高温下发生聚会反应的速率加快，循环洗油质量恶化，影响洗苯效果，造成洗油消耗增加。

(3)管式炉消耗焦炉煤气，排烟温度约400℃，极其浪费资源，不经济；产生污染环境废气。

原有焦炉运行工艺和脱苯工艺，不仅存在以上管式炉问题，同时荒煤气浪费了了大量的热能，不符合清洁生产及节能减排的能源利用方针。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种焦炉上升管荒煤气余热用于代替管式炉脱苯装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种焦炉上升管荒煤气余热用于代替管式炉脱苯装置，包括焦炉上升管、汽包、汽缸、富油加热器、除氧水供给装置和脱苯装置；焦炉上升管的一端连接焦炉，另一端通过管路连接汽包第一入口，汽包的第一出口通过管路连接汽缸的入口，汽缸的出口通过管路连接富油加热器的第一入口，富油加热器的第一出口连接脱苯装置；汽包第二入口连接除氧水供给装置。富油加热器通过蒸汽管管道的蒸汽来加热富油，热传导后冷却的蒸汽通过闪蒸罐后凝结出的水经凝结水泵通过凝结水管路返回上升管进行循环。

进一步的，除氧水供给装置包括除盐水供给装置和除氧器；除盐水供给装置通过管路连接除氧器的第一入口，除氧器的出口通过管路连接汽包第二入口。

进一步的，除盐水供给装置包括除盐水箱和除盐水泵，除盐水箱通过管路连接到除氧器的第一入口，除盐水泵设置在除盐水箱和除氧器之间的管路上。

进一步的，汽包和焦炉上升管之间设置有循环泵，循环泵的一端通过管路连接汽包的第二出口，另一端通过管路与焦炉上升管连通。

进一步的，富油加热器的第二出口连接闪蒸罐，闪蒸罐的第一出口连接除氧器的第二入口，闪蒸罐的第二出口连接汽包的第三入口。

进一步的，富油加热器的第二入口连接富油槽。

进一步的，脱苯装置包括粗苯冷凝器和脱苯塔，富油加热器的第一出口连接粗苯冷凝器的入口，粗苯冷凝器的出口连接脱苯塔。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明利用焦化厂焦炉运行过程中上升管荒煤气的显热，采用上升管将热量转化成蒸汽，在汽包内进行气液分离，产生的蒸汽用于脱苯工段，分离出的水经强制循环泵在上升管内再进行换热循环继续产生蒸汽。蒸汽带走得水通过除盐水经除氧后补给。采用富油换热器技术，利用饱和蒸汽经过管道输送进入富油加热器，在富油加热器中蒸汽与富油换热，富油加热后进入脱苯工段。焦炉上升管荒煤气显热回收系统回收大量的能量，同时富油换热器技术替代管式炉，消除现有管式炉系统运行隐患，节约煤气，降低洗油消耗。

焦炉上升管荒煤气余热用于代替管式炉加热富油装置的工艺路线采用“上升管--汽包--汽缸--富油加热器--脱苯工段”工艺，处理后设备能够满足现有脱苯工段的工艺运行要求。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

其中：1、除盐水供给装置；2、除氧器；3、汽包；4、汽缸；5、焦炉上升管；6、循环泵；7、富油加热器；8、闪蒸罐；9、脱苯装置；10、富油槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

一种焦炉上升管荒煤气余热用于代替管式炉脱苯装置，包括焦炉上升管5、汽包3、汽缸4、富油加热器7、除氧水供给装置和脱苯装置9；焦炉上升管5的一端连接焦炉，另一端通过管路连接汽包3第一入口，汽包3的第一出口通过管路连接汽缸4的入口，汽缸4的出口通过管路连接富油加热器7的第一入口，富油加热器7的第一出口连接脱苯装置9；汽包3第二入口连接除氧水供给装置。

除氧水供给装置包括除盐水供给装置1和除氧器2；除盐水供给装置1通过管路连接除氧器2的第一入口，除氧器2的出口通过管路连接汽包3第二入口。

除盐水供给装置1包括除盐水箱和除盐水泵，除盐水箱通过管路连接到除氧器2的第一入口，除盐水泵设置在除盐水箱和除氧器2之间的管路上。

汽包3和焦炉上升管5之间设置有循环泵6，循环泵6的一端通过管路连接汽包3的第二出口，另一端通过管路与焦炉上升管5连通。

富油加热器7的第二出口连接闪蒸罐8，闪蒸罐8的第一出口连接除氧器2的第二入口，闪蒸罐8的第二出口连接汽包3的第三入口。

富油加热器7的第二入口连接富油槽10。

脱苯装置9包括粗苯冷凝器和脱苯塔，富油加热器7的第一出口连接粗苯冷凝器的入口，粗苯冷凝器的出口连接脱苯塔。

除盐水通过给水泵与除氧器相连，用于给除氧器和汽包提供工艺补水。

其中除氧器与汽包相连，用于给汽包提供合格的除氧水。

其中汽包与强制循环泵和上升管相连，用于交换上升管荒煤气的显热。

其中汽缸通过蒸汽管路与富油加热器相连，用于富油换热。

其中富油加热器与闪蒸罐和富油槽相连。富油槽提供富油循环，闪蒸罐对蒸汽进行汽水分离。

其中闪蒸罐与汽包和除氧器相连，将分离的蒸汽进行回收利用。

其中富油加热器与脱苯段相连，后续进行苯脱除。

本发明提供了一种焦化厂焦炉上升管荒煤气余热用于代替管式炉加热富油装置，如图1所示，包括上升管通过强制循环泵和管路与汽包连接；汽包与汽缸连接；汽缸与富油加热器相连；富油加热器与闪蒸罐和脱苯工段连接；闪蒸罐与除氧器和汽包连接。除盐水通过供水泵及管路与除氧器和汽包相连。

本发明的工作原理是：利用特有的上升管将汽包来的热水加热产生蒸汽在汽包处进行汽水分离，分离的蒸汽由汽缸经管路进入富油加热器，在富油加热器中将蒸汽与富油换热，富油由135℃±5℃被加热到175℃±5℃进入脱苯工段进行脱苯，富油加热器蒸汽变为同压力下的冷凝水经过疏水阀进入闪蒸罐，闪蒸罐闪蒸出的低压饱和蒸汽并入低压管网,剩余高温水冷凝水通过冷凝水泵打入荒煤气上升管换热系统中汽包。利用荒煤气的显热产生的蒸汽提供能量给富油最终进行脱苯。

本发明公开了焦化厂一种焦炉上升管荒煤气余热用于代替管式炉脱苯装置，公开了焦化厂荒煤气显热回收用于脱苯的热源的工艺路线采用“上升管--汽包--汽缸--富油加热器--脱苯工段”工艺，包括上升管通过强制循环泵和管路与汽包连接；汽包与汽缸连接；汽缸与富油加热器相连；富油加热器与闪蒸罐和脱苯工段连接；闪蒸罐与除氧器和汽包连接。除盐水通过供水泵及管路与除氧器和汽包相连。通过管路连接实现物流供给，最终实现上升管荒煤气显热的回收，并将回收热量用于脱苯工段，富油换热器技术替代管式炉，消除现有管式炉系统运行隐患，节约煤气，降低洗油消耗。实现焦炉清洁生产达到节能降耗的目的。