一种焦化乳化液制备装置及工艺
阅读说明：本技术 一种焦化乳化液制备装置及工艺 (Coking emulsion preparation device and process ) 是由 董少英 赵佳顺 孙晓然 孔德文 张平存 谷毅 何小锴 赵峥 王小琼 于 2021-01-26 设计创作，主要内容包括：一种焦化乳化液制备装置及工艺,属于焦化乳化液制备设备及工艺技术领域,用于制备焦化乳液。其技术方案为：本发明通过焦油输送泵、循环氨水泵将一定比例的焦油、氨水引入初冷器冷凝液槽,复配乳化剂加入初冷器冷凝液槽后由搅拌器搅拌；然后通过初冷器冷凝液喷洒泵将乳化液送入初冷器进行喷淋洗涤；喷淋后乳化液进入初冷器冷凝液送出槽,向初冷器冷凝液送出槽连续均匀加入破乳剂后进行搅拌,搅拌后的乳化液进入机械刮渣槽。本发明可自行控制焦油与氨水的比例,所制备的乳化液可提高初冷器的洗涤效果,清除附着在初冷器列管壁上的焦油、萘等物质,降低初冷器运行阻力、提升初冷器换热效果、改善煤气质量,保证了焦油、氨水分离效果。(A coking emulsion preparation device and a coking emulsion preparation process belong to the technical field of coking emulsion preparation equipment and coking emulsion preparation processes and are used for preparing coking emulsion. The technical scheme is as follows: according to the invention, a tar delivery pump and a circulating ammonia water pump are used for introducing tar and ammonia water in a certain proportion into a primary cooler condensate tank, and a compound emulsifier is added into the primary cooler condensate tank and then stirred by a stirrer; then the emulsion is sent into a primary cooler through a primary cooler condensate spraying pump for spraying and washing; and (3) the sprayed emulsion enters a primary cooler condensate liquid delivery tank, a demulsifier is continuously and uniformly added into the primary cooler condensate liquid delivery tank and then stirred, and the stirred emulsion enters a mechanical slag scraping tank. The invention can automatically control the ratio of tar to ammonia water, the prepared emulsion can improve the washing effect of the primary cooler, remove tar, naphthalene and other substances attached to the tube wall of the primary cooler, reduce the running resistance of the primary cooler, improve the heat exchange effect of the primary cooler, improve the gas quality and ensure the separation effect of the tar and the ammonia water.)
技术领域
本发明涉及一种焦化乳化液制备装置及工艺，属于焦化乳化液制备设备及工艺技术领域。
背景技术
焦油氨水分离是焦油生产过程中的关键环节之一，也是生产中的难点。如何提高焦油氨水分离，提高乳化液质量，是影响焦化回收的关键工艺因素。传统的初冷器喷洒洗涤所用的乳化液采于焦油氨水分离槽，由于焦炉工况复杂性，焦油氨水分离槽的焦油及氨水界面波动，造成所采的乳化液焦油氨水比例不易控制，焦油含量低则达不到初冷器洗涤列管粘附萘等杂质，而焦油含量过高又会造成焦油粘附在初冷器列管壁上，造成初冷器阻力过高，影响初冷器冷却效果，影响后续煤气质量。且由于焦油和氨水分别属于亲油性及亲水性物质，导致单纯的焦油氨水乳化液为非均相，达不到喷淋洗涤效果。因此传统的焦化乳化液制备技术已不能满足生产工艺要求，有必要对传统的乳化液制备方式进行改进，以提高焦化回收工艺可控性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种焦化乳化液制备装置及工艺，这种制备装置及工艺能够控制焦油与氨水的比例，所制备的乳化液可提高初冷器的洗涤效果，清除附着在初冷器列管壁上的焦油、萘等物质，降低初冷器运行阻力、提升初冷器换热效果，改善煤气质量。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种焦化乳化液制备装置，它包括焦油氨水分离槽、焦油输送泵、循环氨水泵、初冷器冷凝液槽、初冷器冷凝液喷洒泵、初冷器、初冷器冷凝液送出槽、冷凝液送出泵、机械化刮渣槽，焦油氨水分离槽的焦油输出管道通过焦油输送泵与初冷器冷凝液槽的焦油输入管道相连接，焦油氨水分离槽的氨水输出管道通过循环氨水泵与初冷器冷凝液槽的氨水输入管道相连接，初冷器冷凝液槽的输出管道通过初冷器冷凝液喷洒泵与初冷器的输入管道相连接，初冷器的输出管道与初冷器冷凝液送出槽相连接，初冷器冷凝液送出槽的输出管道通过冷凝液送出泵与机械化刮渣槽相连接，初冷器冷凝液槽内有复配乳化剂添加口，在初冷器冷凝液送出槽内有破乳剂添加口。
上述焦化乳化液制备装置，所述初冷器冷凝液槽内有初冷器冷凝液槽搅拌器，在初冷器冷凝液送出槽内有初冷器冷凝液送出槽搅拌器。
上述焦化乳化液制备装置，所述在初冷器上分别有初冷器上段喷洒管、初冷器下段喷洒管，初冷器冷凝液喷洒泵输出端分别与初冷器上段喷洒管、初冷器下段喷洒管相连接。
一种使用上述焦化乳化液制备装置的焦化乳化液制备工艺，它采用以下步骤进行：
a. 焦油输送泵、循环氨水泵分别从焦油氨水分离槽中将焦油、氨水送入初冷器冷凝液槽中，其中焦油与氨水的比例为15：100-35:100，输送方式为连续输送，初冷器冷凝液槽搅拌器对初冷器冷凝液槽中的焦油与氨水进行搅拌；
b. 通过复配乳化剂添加口向初冷器冷凝液槽内连续添加复配乳化剂，复配乳化剂与焦油、氨水混合物的比例为1：100-3:100，复配乳化剂由乳化剂十二烷基苯磺酸钠和十八烷组成，十二烷基苯磺酸钠和十八烷两种乳化剂的质量比例为30：100-45:100，添加了复配乳化剂的初冷器冷凝液在初冷器冷凝液槽内进行搅拌乳化；
c. 乳化后的初冷器冷凝液通过初冷器冷凝液喷洒泵、初冷器上段喷洒管、初冷器下段喷洒管后进入初冷器后对初冷器进行喷淋、洗涤；
d. 洗涤后的冷凝液进入初冷器冷凝液送出槽，通过破乳剂添加口向初冷器冷凝液送出槽连续均匀添加破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚与送出的冷凝液比例为0.2：100-0.6:100，初冷器冷凝液送出槽搅拌器在初冷器冷凝液送出槽内对添加了破乳剂的冷凝液进行搅拌；
e. 由冷凝液送出泵将初冷器冷凝液送出槽中经破乳后的冷凝液送至机械化刮渣槽内。
本发明的有益效果是：
本发明通过使用复配乳化剂且可自行控制焦油与氨水的比例，所制备的乳化液可提高初冷器的洗涤效果，清除附着在初冷器列管壁上的焦油、萘等物质，降低初冷器运行阻力、提升初冷器换热效果、改善煤气质量，经破乳后的喷淋液送至机械化刮渣槽，保证了焦油、氨水分离效果。
本发明是焦油氨水分离设备和工艺的首创，为焦化氨水分离提供了新的效果良好的焦油氨水乳化设备和工艺，解决了因焦油与氨水之间因油水不溶造成的清洗效果不佳、造成初冷器运行不稳的技术难题，为焦油与氨水分离提供了技术支持，值得推广应用。
附图说明
图1是本发明的焦化乳化液制备装置的结构示意图。
图中标记如下：焦油氨水分离槽1、焦油输送泵2、循环氨水泵3、初冷器冷凝液槽4、初冷器冷凝液槽搅拌器5、复配乳化剂添加口6、初冷器冷凝液喷洒泵7、初冷器上段喷洒管8、初冷器下段喷洒管9、初冷器10、初冷器冷凝液送出槽11、初冷器冷凝液送出槽搅拌器12、破乳剂添加口13、冷凝液送出泵14、机械化刮渣槽15。
具体实施方式
本发明的焦油氨水分离设备由焦油氨水分离槽1、焦油输送泵2、循环氨水泵3、初冷器冷凝液槽4、初冷器冷凝液喷洒泵7、初冷器10、初冷器冷凝液送出槽11、冷凝液送出泵14、机械化刮渣槽15组成。
图中显示，焦油氨水分离槽1的焦油输出管道通过焦油输送泵2与初冷器冷凝液槽4的焦油输入管道相连接，焦油氨水分离槽1的氨水输出管道通过循环氨水泵3与初冷器冷凝液槽4的氨水输入管道相连接，分别向初冷器冷凝液槽4输送焦油和氨水。焦油与氨水的比例为15：100-35:100，输送方式为连续输送。
图中显示，在初冷器冷凝液槽4内分别有复配乳化剂添加口6和初冷器冷凝液槽搅拌器5，通过复配乳化剂添加口6向初冷器冷凝液槽4内添加复配乳化剂，初冷器冷凝液槽搅拌器5对初冷器冷凝液槽4内的焦油、氨水和复配乳化剂进行搅拌。复配乳化剂与焦油、氨水混合物的比例为1：100-3:100，复配乳化剂由乳化剂十二烷基苯磺酸钠和十八烷组成，十二烷基苯磺酸钠和十八烷两种乳化剂的质量比例为30：100-45:100。
图中显示，初冷器冷凝液槽4的输出管道通过初冷器冷凝液喷洒泵7与初冷器10的初冷器上段喷洒管8、初冷器下段喷洒管9相连接，将乳化后的冷凝液输送到初冷器10中。初冷器上段喷洒管8对应初冷器10上段的喷洒、洗涤，初冷器下段喷洒管9对应初冷器10的下段喷洒、洗涤。
图中显示，初冷器10的输出管道与初冷器冷凝液送出槽11相连接，在初冷器冷凝液送出槽11内有初冷器冷凝液送出槽搅拌器12和破乳剂添加口13。洗涤后的冷凝液进入初冷器冷凝液送出槽11，破乳剂添加口13向初冷器冷凝液送出槽11连续均匀添加破乳剂，破乳剂为聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚（分子结构式：D(PO)x(EO)y(PO)z H，式中： EO-聚氧乙烯；PO-聚氧丙烯；R-脂肪醇；D-多乙烯多胺：x、y、z-聚合度。破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚与送出的冷凝液比例为0.2：100-0.6:100，初冷器冷凝液送出槽搅拌器12在初冷器冷凝液送出槽11内对添加了破乳剂的冷凝液进行搅拌。
图中显示，初冷器冷凝液送出槽11的输出管道通过冷凝液送出泵14与机械化刮渣槽15相连接，由冷凝液送出泵14将初冷器冷凝液送出槽11经破乳后的冷凝液送至机械化刮渣槽15内。
本发明的焦化乳化液制备工艺采用以下步骤进行：
a. 焦油输送泵2、循环氨水泵3分别从焦油氨水分离槽1中将焦油、氨水送入初冷器冷凝液槽4中，其中焦油与氨水的比例为15：100-35:100，输送方式为连续输送，初冷器冷凝液槽搅拌器5对初冷器冷凝液槽4中的焦油与氨水进行搅拌；
b. 通过复配乳化剂添加口6向初冷器冷凝液槽4内连续添加复配乳化剂，复配乳化剂与焦油、氨水混合物的比例为1：100-3:100，复配乳化剂由乳化剂十二烷基苯磺酸钠和十八烷组成，十二烷基苯磺酸钠和十八烷两种乳化剂的质量比例为30：100-45:100，添加了复配乳化剂的初冷器冷凝液在初冷器冷凝液槽4内进行搅拌乳化；
c. 乳化后的初冷器冷凝液通过初冷器冷凝液喷洒泵7、初冷器上段喷洒管8、初冷器下段喷洒管9后进入初冷器10后对初冷器10进行喷淋、洗涤；
d. 洗涤后的冷凝液进入初冷器冷凝液送出槽11，通过破乳剂添加口13向初冷器冷凝液送出槽11连续均匀添加破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚与送出的冷凝液比例为0.2：100-0.6:100，初冷器冷凝液送出槽搅拌器12在初冷器冷凝液送出槽11内对添加了破乳剂的冷凝液进行搅拌；
e. 由冷凝液送出泵14将初冷器冷凝液送出槽11中经破乳后的冷凝液送至机械化刮渣槽15内。
本发明的实施例如下：
实施例1
由焦油输送泵2向初冷器冷凝液槽4输送焦油、由循环氨水泵3向初冷器冷凝液槽4输送氨水，其中焦油与氨水的质量比例为15：100，初冷器冷凝液槽4内添加的乳化剂：十二烷基苯磺酸钠与十八烷质量比例为30：100，复配乳化剂与焦油、氨水混合物的比例为1：100，向初冷器冷凝液送出槽11内添加的破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚与送出的冷凝液比例为0.2：100，初冷器的阻力为1650Pa。
实施例2：
由焦油输送泵2向初冷器冷凝液槽4输送焦油、由循环氨水泵3向初冷器冷凝液槽4输送氨水，其中焦油与氨水的质量比例为20：100，初冷器冷凝液槽4内添加的乳化剂：十二烷基苯磺酸钠与十八烷质量比例为34：100，复配乳化剂与焦油、氨水混合物的比例为1.5：100，向初冷器冷凝液送出槽11内添加的破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚与送出的冷凝液比例为0.3：100，初冷器的阻力为1470Pa。
实施例3：
由焦油输送泵2向初冷器冷凝液槽4输送焦油、由循环氨水泵3向初冷器冷凝液槽4输送氨水，其中焦油与氨水的质量比例为25：100，初冷器冷凝液槽4内添加的乳化剂：十二烷基苯磺酸钠与十八烷质量比例为38：100，复配乳化剂与焦油、氨水混合物的比例为2：100，向初冷器冷凝液送出槽11内添加的破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚与送出的冷凝液比例为0.4：100，初冷器的阻力为1310Pa。
实施例4：
由焦油输送泵2向初冷器冷凝液槽4输送焦油、由循环氨水泵3向初冷器冷凝液槽4输送氨水，其中焦油与氨水的质量比例为30：100，初冷器冷凝液槽4内添加的乳化剂：十二烷基苯磺酸钠与十八烷质量比例为42：100，复配乳化剂与焦油、氨水混合物的比例为2.5：100，向初冷器冷凝液送出槽11内添加的破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚与送出的冷凝液比例为0.5：100，初冷器的阻力为1220Pa。
实施例5：
由焦油输送泵2向初冷器冷凝液槽4输送焦油、由循环氨水泵3向初冷器冷凝液槽4输送氨水，其中焦油与氨水的质量比例为35：100，初冷器冷凝液槽4内添加的乳化剂：十二烷基苯磺酸钠与十八烷质量比例为45：100，复配乳化剂与焦油、氨水混合物的比例为3：100，向初冷器冷凝液送出槽11内添加的破乳剂聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚与送出的冷凝液比例为0.5：100，初冷器的阻力为1370Pa。
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