一种焦炉煤气的净化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焦炉煤气净化技术领域，尤其是涉及一种焦炉煤气的净化方法。
【背景技术】
[0002]焦炉煤气，是指将几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油等产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉煤气的主要成分为水蒸汽、氢气、甲烷、焦油气、苯蒸汽、萘蒸汽、氨气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氰化氢等气体。
[0003]随着环保要求的提高，需要对炼焦炉产出的焦炉煤气进行净化处理，脱除其中的硫化氢、氰化氢、氨、焦油及萘等各种杂质，使之达到国家或行业标准，供给工业或民用用户使用；同时，对上述杂质以化工副产品的形式进行回收利用。
[0004]在炼焦过程中，煤中的大部分氮以氨气的形态进入焦炉煤气；在脱硫工序中，用氨气作为碱源脱硫后，过量氨气会随焦炉煤气一起进入后续工序。由于氨气具有一定的毒性、腐蚀性且具有刺激性恶臭的气味，在焦炉煤气供给工业或民用用户使用之前需要将焦炉煤气中的氨气脱除。目前，工业生产中，焦炉煤气脱氨工艺多采用饱和器法，在饱和器内，母液与焦炉煤气相向运动，利用母液中的硫酸将焦炉煤气中的氨气吸收，生成硫酸铵盐。生成的硫酸铵盐溶于母液中，定期抽取部分母液送往生产硫酸铵盐。焦炉煤气经饱和器脱氨后，其温度一般在53°C左右，其中水汽含量为132.5g/m3(经水汽饱和后)，然后进入后续的终冷工序。
[0005]在脱氨过程中，母液由于受热蒸发、产品夹带等原因，不可避免地会造成部分损失，导致母液体积减小和酸度不稳定，需定期补充新水与酸以维持母液体积和酸度稳定。目前，新水多采用生产系统中的中温水或低温水，导致新水耗费量较大，生产成本较高。
[0006]目前，焦炉煤气终冷工序多采用间接水终冷法，终冷塔内设置横管式间接冷却器，其内流动有用于冷却焦炉煤气的中温循环冷却水或低温循环冷却水。焦炉煤气通过终冷塔煤气入口进入终冷塔内，自上而下依次由中温循环冷却水、低温循环冷却水冷却至规定温度，由终冷塔中下部的煤气出口排出。在终冷过程中，焦炉煤气中部分水分会因温度降低而冷凝变成冷凝水，冷凝水自由下落积存在终冷塔的底部。
[0007]经终冷处理后，焦炉煤气温度一般降至25°C左右，此时煤气中水汽含量为26.0g/m3(经水汽饱和后)。但是，由于终冷后焦炉煤气温度较低，会有一定量的焦油和萘等有机物同冷凝水一同冷凝析出，导致这部分冷凝水水质较差，不能返回系统循环利用，只能作为废水送至澄清槽中，并入剩余氨水系统中处理，增加了整个系统的废水处理量和系统能耗。
[0008]随着终冷过程不断进行，冷凝形成的冷凝水在终冷塔底部越积越多，液面逐渐升高，甚至接近焦炉煤气出口，与焦炉煤气的接触面积逐渐增大，导致焦炉煤气夹带大量的水份进入后续洗苯工序，易造成洗苯富油带水，进一步导致后续富油脱苯工序生产不稳定，甚至被迫停工，从而严重影响了生产效率及回收的化工产品质量。
[0009]因此，如何减少系统的废水处理量，降低系统的生产成本及能耗是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0010]有鉴于此，本发明的目的是提供一种焦炉煤气的净化方法，该方法能够减少系统的废水处理量，降低系统的生产成本及能耗。
[0011]为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为:
[0012]一种焦炉煤气的净化方法，将经过饱和器脱氨处理后的焦炉煤气先送入冷凝器以冷凝所述焦炉煤气中的水分，然后将所述焦炉煤气送入气液分离器以将冷凝产生的冷凝水从所述焦炉煤气中分离出来，然后将所述焦炉煤气送入终冷塔，将所述冷凝器和所述气液分离器产出的冷凝水汇总返送配制用于所述饱和器脱氨的母液。
[0013]优选的，在将所述冷凝器和所述气液分离器产出的冷凝水汇总返送配制用于所述饱和器脱氨的母液之前，利用蒸氨废水在换热器内对汇总的所述冷凝水进行换热升温。
[0014]优选的，经过所述饱和器脱氨处理的所述焦炉煤气的温度为50°C?55°C。
[0015]优选的，所述冷凝器为间壁式冷凝器。
[0016]优选的，经过所述冷凝器处理后的所述焦炉煤气的温度为35°C?45°C。
[0017]优选的，所述气液分离器为除雾器。
[0018]优选的，所述母液的温度为45°C?55 °C。
[0019]优选的，补入所述母液中的所述冷凝水量为10m3/次?15m3/次，流量为0.3m3/h?0.5m3/h。
[0020]优选的，所述换热器为板式换热器。
[0021]优选的，经所述换热器升温后的所述冷凝水的温度为35°C?65°C。
[0022]本发明的有益技术效果:
[0023]1.本发明在终冷塔将焦炉煤气降至25°C左右之前，利用冷凝器将焦炉煤气预冷却至35°C?45°C，由于温度相对较高，同冷凝水一同冷凝析出的焦油和萘等有机物的质量很少，基本不会对冷凝水的水质造成影响，使得冷凝水的水质较好，不用作为废水二次处理，从而减少了系统的废水处理量，降低了系统的生产成本及能耗。
[0024]2.本发明中，由于冷凝器和气液分离器产生的冷凝水含有很少的焦油和萘等有机物，水质较好，使得上述冷凝水可以作为新水返回至饱和器脱氨工序用于配制母液，减少了脱氨工序的新水消耗量，降低了系统生产成本。
[0025]3.在将冷凝器和气液分离器产出的冷凝水汇总返送配制用于饱和器脱氨的母液之前，利用蒸氨废水在换热器内对汇总的冷凝水进行换热升温，将冷凝水加热至与母液相接近的温度，相比于原有作为新水使用的30°C左右的中温水以及18°C左右的低温水，由于所加冷凝水的温度与饱和器中母液的温度接近，加入至母液后不会对母液温度造成较大影响，使得母液温度在设定值的合理范围内上下浮动，从而保证了焦炉煤气脱氨工序正常稳定生产。
[0026]4.当实际生产中，饱和器中母液的温度出现较大幅度波动时，可以利用本发明中经过换热器换热后的冷凝水进行调节，当母液温度下降时，控制冷凝水处于较高温度并控制加入速度，以恢复母液温度；当母液温度上升后，控制冷凝水处于较低温度并控制加入速度，以恢复母液温度。
[0027]5.本发明在减少了系统废水处理量，减少了脱氨工序的新水消耗量，降低了系统生产成本及能耗的同时，还取得了意料不到的技术效果一一解决了原有经终冷塔处理后的焦炉煤气夹带大量的水份进入后续洗苯工序，易造成洗苯富油带水，进一步导致后续富油脱苯工序生产不稳定，甚至被迫停工的问题，从而提高了生产效率及回收的化工产品质量。
【具体实施方式】
[0028]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0029]本发明提供了一种焦炉煤气的净化方法，将经过饱和器脱氨处理的焦炉煤气先送入冷凝器以冷凝焦炉煤气中的水分，然后将焦炉煤气送入气液分离器以将冷凝产生的冷凝水从焦炉煤气中分离出来，然后将焦炉煤气送入终冷塔，将冷凝器和气液分离器产出的冷凝水汇总返送配制用于饱和器脱氨的母液。
[0030]在本发明的一个实施例中，控制在经过饱和器脱氨处理的焦炉煤气的温度为50°C?55°C。
[0031 ] 在本发明的一个实施例中，选择冷凝器为间壁式冷凝器。
[0032]在本发明的一个实施例中，控制经过冷凝器处理后的焦炉煤气的温度为35°C?45。。。
[0033]在本发明的一个实施例中，选择气液分离器为除雾器，以将经过冷凝器产生的，但是漂浮在焦炉煤气中没有被冷凝器收集的微小冷凝水雾滴从焦炉煤气中分离出来，以尽量提高冷凝水产率。
[0034]本发明在终冷塔将焦炉煤气降至25°C左右之前，利用冷凝器将焦炉煤气预冷却至35°C?45°C，由于温度相对较高，同冷凝水一同冷凝析出的焦油