利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统
阅读说明：本技术 利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统 (Rich oil debenzolization heating system utilizing coke oven crude gas heat ) 是由 戴孝佩 李彬 杨强 李贤涛 栗豹 莫瑞磊 邢小龙 卓庆丁 吕文静 于 2021-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统,包括：蒸汽管线、蒸汽预热器组、过热蒸汽管线、富油预热器、富油输出管线,蒸汽管线将蒸汽输送到蒸汽预热器组；蒸汽预热器组设置在通有高温焦炉荒煤气的焦炉上升管外周,利用高温焦炉荒煤气的热量对蒸汽进行预热生成过热蒸汽；过热蒸汽管线将过热蒸汽输送到富油预热器,过热蒸汽对富油预热器内的富油进行加热,加热后的富油经富油输出管线送入脱苯塔进行脱苯处理。该系统将焦炉荒煤气的热量与富油脱苯有效结合起来,简化了焦炉荒煤气的降温冷却工艺,降低了焦炉荒煤气的显热浪费,节约了大量煤气,减少了二氧化硫和氮氧化物等有害物质带来的环境污染问题。(The invention provides an oil-rich debenzolization heating system utilizing coke oven crude gas heat, which comprises: the system comprises a steam pipeline, a steam preheater group, a superheated steam pipeline, a rich oil preheater and a rich oil output pipeline, wherein the steam pipeline conveys steam to the steam preheater group; the steam preheater group is arranged on the periphery of a coke oven riser through which high-temperature coke oven crude gas is introduced, and preheats steam by utilizing the heat of the high-temperature coke oven crude gas to generate superheated steam; the superheated steam pipeline conveys the superheated steam to the rich oil preheater, the superheated steam heats rich oil in the rich oil preheater, and the heated rich oil is conveyed to the debenzolization tower through the rich oil output pipeline for debenzolization. The system effectively combines the heat of the coke oven crude gas with the rich oil debenzolization, simplifies the cooling process of the coke oven crude gas, reduces the sensible heat waste of the coke oven crude gas, saves a large amount of gas, and reduces the environmental pollution problem caused by harmful substances such as sulfur dioxide, nitrogen oxide and the like.)
技术领域
本发明属于焦化设备与工艺
技术领域
，具体涉及一种利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统。背景技术
焦炉是焦化企业生产的关键设备和能量聚集点。焦炉荒煤气是配合煤在结焦过程中挥发份逸出而形成，通常温度为600～800℃左右，其显热占焦炉热支出的1/3左右。为降低焦炉荒煤气温度以便于后续焦化工艺处理，传统工艺采用喷氨水急冷的措施来冷却高温荒煤气，使荒煤气急剧降温至80～85℃。该工艺流程不仅浪费了大量的荒煤气显热，而且消耗大量的氨水、又浪费了大量的水资源和电力，增加污水排放。
目前焦化厂化产车间富油脱苯工艺采用的是管式炉加热富油的方式，管式炉的热源由燃烧煤气来提供，在煤气燃烧供热过程中，排烟温度达到400℃以上，极大地浪费了资源，除此之外，煤气燃烧产生二氧化硫和氮氧化物等有害物质也会造成环境污染，为焦化厂在高压环保态势下的生存带来风险。
因此，如何将焦炉荒煤气的热量与富油脱苯有效结合起来，是现阶段主要的攻关对象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，为此提供一种利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统，所述系统包括：蒸汽管线、蒸汽预热器组、过热蒸汽管线、富油预热器、富油输出管线，其中：
所述蒸汽管线连通于焦化生产线中的蒸汽源，将蒸汽输送到所述蒸汽预热器组；
所述蒸汽预热器组设置在焦化生产线中的通入有高温焦炉荒煤气的焦炉上升管外周，所述蒸汽预热器组利用高温焦炉荒煤气的热量对所述蒸汽进行预热生成过热蒸汽；
所述过热蒸汽管线连通于所述蒸汽预热器组并将所述过热蒸汽输送到所述富油预热器，所述过热蒸汽对所述富油预热器内的富油进行加热，加热后的富油经所述富油输出管线送入脱苯塔进行脱苯处理。
进一步地，在本发明的上述利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统中，所述蒸汽预热器组包括分别密封套置在多个焦炉上升管的外周的多个管套式蒸汽预热器，每个焦炉上升管内通入有高温焦炉荒煤气，每个蒸汽预热器的一端连通于所述蒸汽管线，每个蒸汽预热器的另一端连通于所述过热蒸汽管线。
进一步地，在本发明的上述利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统中，每5个或10个焦炉上升管外周上套置的蒸汽预热器列为一组所述蒸汽预热器组。
进一步地，在本发明的上述利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统中，所述蒸汽采用低进高出的方式由所述蒸汽管线送入所述蒸汽预热器组并经高温焦炉荒煤气加热后经过所述热蒸汽管线送出所述蒸汽预热器组。
进一步地，在本发明的上述利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统中，所述蒸汽管线上设置有第一温控式自动流量调节阀，所述第一温控式自动流量调节阀以所述过热蒸汽管线中过热蒸汽的温度为参数，控制进入所述蒸汽预热器组的蒸汽的流量，对过热蒸汽的温度进行控制。
进一步地，在本发明的上述利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统中，所述过热蒸汽管线上设置有第二温控式自动流量调节阀，所述第二温控式自动流量调节阀以所述富油输出管线内的富油的温度为参数，控制进入所述富油预热器内的过热蒸汽的流量，对富油温度进行控制。
进一步地，本发明的上述利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统还包括再生子系统，所述再生子系统包括再生器、从所述富油输出管线分支出的富油输出支线、油气水汽管线、从所述过热蒸汽管线分支出的过热蒸汽支线，其中，所述过热蒸汽支线由并联的过热蒸汽第一路支线和过热蒸汽第二路支线构成，所述过热蒸汽第一路支线上设置有第三温控式自动流量调节阀，所述过热蒸汽第二路支线上设置有第四温控式自动流量调节阀；在所述富油预热器内经过热蒸汽加热后的富油中的一部分通过所述富油输出支线送入所述再生器内；来自所述蒸汽预热器组的过热蒸汽通过所述过热蒸汽第一路支线输送到所述再生器内对富油进行间接加热；来自所述蒸汽预热器组的过热蒸汽通过所述过热蒸汽第二路支线输送到所述再生器内进行直接蒸吹；从所述再生器的顶部蒸吹出的油气和水气的混合蒸汽通过所述油气水汽管线进入脱苯塔的底部，作为所述脱苯塔的辅助热源。
进一步地，在本发明的上述利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统中，所述富油预热器内的富油通过富油输入管线从富油脱苯工艺生产线中的脱水塔供应。
进一步地，本发明的上述利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统还包括贫油输出管线，富油脱苯后所得的贫油经由所述贫油输出管线送入贫油存储装置。
进一步地，本发明的上述利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统还包括蒸汽冷凝水管线和蒸汽冷凝水收集装置，过热蒸汽降温形成的蒸汽冷凝水通过所述蒸汽冷凝水管线回收到所述蒸汽冷凝水收集装置中。
本发明的利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统将焦炉荒煤气的热量与富油脱苯有效结合起来，因而至少具有如下有益效果：
1、焦炉荒煤气的热量通过设置在焦炉上升管外周的蒸汽预热器组直接对蒸汽进行加热生成过热蒸汽，过热蒸汽直接进入后续富油脱苯加热工序，将焦炉荒煤气的热量直接转化为富油脱苯所用的加热能量，简化了焦炉荒煤气的降温冷却工艺，降低了焦炉荒煤气的显热浪费，彻底杜绝氨水、水资源和电力的浪费，有效降低污水排放。
2、彻底取代了富油脱苯工艺中传统管式炉加热方式，节约了大量煤气，杜绝了煤气所带来的安全隐患，同时减少了二氧化硫、氮氧化物等有害物质带来的环境污染问题，实现了环保生产。
3、工艺过程中产生的蒸汽冷凝水可回收再利用，无废水、废气产生，环境友好，节约能源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明的利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统的构造示意图。
附图标记说明：
1、蒸汽管线；2、蒸汽预热器组；3、过热蒸汽管线；3.1、过热蒸汽支线；3.1.1、过热蒸汽第一路支线；3.1.2、过热蒸汽第二路支线；4、富油输入管线；5、富油预热器；6、富油输出管线；6.1、富油输出支线；7、脱苯塔；8、贫油输出管线；9、再生器；10、油气水汽管线；11、蒸汽冷凝水管线；20、蒸汽源；30、脱水塔；40、贫油存储装置；50、蒸汽冷凝水收集装置；A、第一温控式自动流量调节阀；B、第二温控式自动流量调节阀；C、第三温控式自动流量调节阀；D、第四温控式自动流量调节阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明实施例提供的利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统包括：蒸汽管线1、蒸汽预热器组2、过热蒸汽管线3、富油预热器5、富油输出管线6，蒸汽管线1连通于焦化生产线中的蒸汽源20，将蒸汽输送到蒸汽预热器组2，蒸汽预热器组2设置在焦化生产线中的通入有高温焦炉荒煤气的焦炉上升管外周，蒸汽预热器组2利用高温焦炉荒煤气的热量对蒸汽进行预热生成过热蒸汽，过热蒸汽管线3连通于蒸汽预热器组2并将过热蒸汽输送到富油预热器5，过热蒸汽对富油预热器5内的富油进行加热，加热后的富油经富油输出管线6送入脱苯塔7进行脱苯处理，富油脱苯后所得的贫油经由贫油输出管线8送入贫油存储装置40，由此利用焦炉荒煤气的热量实现富油脱苯所需的加热。
作为一种具体实施方式，蒸汽预热器组2包括分别密封套置在多个焦炉上升管的外周的多个管套式蒸汽预热器，每个焦炉上升管内通入有高温焦炉荒煤气，每个蒸汽预热器的一端连通于蒸汽管线1，每个蒸汽预热器的另一端连通于过热蒸汽管线3。
优选地，对于采用5-2推焦串序的焦炉，每5个或10个焦炉上升管外周上套置的蒸汽预热器列为一组蒸汽预热器组2，从而在符合现场条件的同时也增加了热源的稳定性。
优选地，蒸汽采用低进高出的方式由蒸汽管线1送入蒸汽预热器组2并经高温焦炉荒煤气加热后经过热蒸汽管线3送出蒸汽预热器组2。
作为一种具体实施方式，蒸汽管线1上设置有第一温控式自动流量调节阀A，第一温控式自动流量调节阀A以过热蒸汽管线3中过热蒸汽的温度为参数，通过控制进入蒸汽预热器组2的蒸汽的流量，实现过热蒸汽的温度控制。例如，经由蒸汽管线1送入蒸汽预热器组2的蒸汽的温度为160℃，预设的过热蒸汽的温度为400～450℃，如果过热蒸汽管线3中过热蒸汽的温度低于预设温度，则第一温控式自动流量调节阀A控制进入蒸汽预热器组2的蒸汽的流量减小；如果过热蒸汽管线3中过热蒸汽的温度高于预设温度，则第一温控式自动流量调节阀A控制进入蒸汽预热器组2的蒸汽的流量增大，由此可以稳定地将过热蒸汽的温度控制为预设的400～450℃，以满足富油脱苯工艺所需的加热条件。
作为一种具体实施方式，过热蒸汽管线3上设置有第二温控式自动流量调节阀B，第二温控式自动流量调节阀B以富油输出管线6内的富油的温度为参数，通过控制进入富油预热器5内的过热蒸汽的流量，实现富油温度的控制。例如，设定富油输出管线6内的富油的符合工艺要求的温度为180～200℃，如果富油输出管线6内的富油的温度低于预设温度，则第二温控式自动流量调节阀B控制进入富油预热器5内的过热蒸汽的流量增大；如果富油输出管线6内的富油的温度高于预设温度，则第二温控式自动流量调节阀B控制进入富油预热器5内的过热蒸汽的流量减小，由此可以稳定地将富油输出管线6内的富油的温度控制为设定的180～200℃，以符合富油脱苯工艺的要求。
作为一种具体实施方式，考虑到为了保持循环使用的洗油质量而需要定期对洗油进行再生，本发明实施例提供的利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统中还增设了再生子系统，该再生子系统包括再生器9、从富油输出管线6分支出的富油输出支线6.1、油气水汽管线10、从过热蒸汽管线3分支出的过热蒸汽支线3.1，其中，过热蒸汽支线3.1由并联的过热蒸汽第一路支线3.1.1和过热蒸汽第二路支线3.1.2构成，过热蒸汽第一路支线3.1.1上设置有第三温控式自动流量调节阀C，过热蒸汽第二路支线3.1.2上设置有第四温控式自动流量调节阀D。在富油预热器5内经过热蒸汽加热后的富油中的一部分，例如富油输出管线6输送的180～200℃的富油总量的1～2％，通过富油输出支线6.1送入再生器9内。来自蒸汽预热器组2的例如400～450℃的过热蒸汽通过过热蒸汽支线3.1的过热蒸汽第一路支线3.1.1输送到再生器9内对富油进行间接加热。通过设置在过热蒸汽第一路支线3.1.1上的第三温控式自动流量调节阀C进行过热蒸汽流量调节，使再生器9的底部温度保持为符合再生工艺要求的温度，例如230℃左右。来自蒸汽预热器组2的例如400～450℃的过热蒸汽通过过热蒸汽支线3.1的过热蒸汽第二路支线3.1.2输送到再生器9内进行直接蒸吹，从再生器9的顶部蒸吹出来的油气和水气的混合蒸汽通过油气水汽管线10进入脱苯塔7的底部，作为脱苯塔7的辅助热源，蒸吹后在再生器9底部集聚的残渣油则排出至残渣槽。通过设置在过热蒸汽第二路支线3.1.2上的第四温控式自动流量调节阀D进行过热蒸汽流量调节，使从再生器9的顶部蒸吹出来的油气和水气的混合蒸汽的温度符合工艺要求，例如185～190℃。
作为一种具体实施方式，富油预热器5内的富油通过富油输入管线4从富油脱苯工艺生产线中的脱水塔30供应。
作为一种具体实施方式，本发明实施例提供的利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统中还包括蒸汽冷凝水管线11和蒸汽冷凝水收集装置50，对富油预热器5内的富油进行加热后的过热蒸汽降温形成的蒸汽冷凝水、对再生器9内富油进行间接加热后的过热蒸汽降温形成的蒸汽冷凝水、对再生器9进行直接蒸吹后的过热蒸汽降温形成的蒸汽冷凝水，通过蒸汽冷凝水管线11回收到蒸汽冷凝水收集装置50中，以在焦化生产线中回收再利用。
综上所述，本发明的利用焦炉荒煤气热量的富油脱苯加热系统通过将焦炉荒煤气的热量与富油脱苯有效结合起来，具有如下有益效果：
1、焦炉荒煤气的热量通过设置在焦炉上升管外周的蒸汽预热器组直接对蒸汽进行加热生成过热蒸汽，过热蒸汽直接进入后续富油脱苯加热工序，将焦炉荒煤气的热量直接转化为富油脱苯所用的加热能量，简化了焦炉荒煤气的降温冷却工艺，降低了焦炉荒煤气的显热浪费，彻底杜绝氨水、水资源和电力的浪费，有效降低污水排放。
2、彻底取代了富油脱苯工艺中传统管式炉加热方式，节约了大量煤气，杜绝了煤气所带来的安全隐患，同时减少了二氧化硫、氮氧化物等有害物质带来的环境污染问题，实现了环保生产。
3、工艺过程中产生的蒸汽冷凝水可回收再利用，无废水、废气产生，环境友好，节约能源。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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