一种煤气发生炉酚水汽化入炉再利用工艺及系统

技术领域

本发明属于煤化工领域，尤其是一种煤气发生炉酚水汽化入炉再利用工艺及系统。

背景技术

煤气发生炉在生产中会产生含酚、苯的废水，简称酚水；酚水的处理是困扰业界多年的一个难题，环保压力极大。目前业内只有二种酚水处理办法：一是建焚烧炉使其高温燃烧裂解后成为无害品；二是用旋风除尘器余热使其汽化为饱和蒸汽供炉内做气化剂并裂解为无害品。但这二种方法都有严重缺陷；焚烧炉高温燃烧喷入酚水使其裂解能做到无害化处理，因其必须使用发生炉自产的发生炉煤气或引入高炉煤气、转炉煤气作为焚烧炉燃料，耗能大、运行费用高，一次投资也大，经济及成本上不合算；而且焚烧炉其实就是一台产生蒸汽的锅炉，酚水直接喷入炉膛内，锅筒、本体管道、省煤器等长期处于高温腐蚀环境下，其寿命可想而知。利用旋风除尘器汽化酚水会使得除尘器易结垢、堵塞，又无法有效清理，且酚水升温过程中对旋风除尘器汽化夹层腐蚀逐渐加剧，除尘器及汽化夹层使用寿命大大降低且威胁设备安全运行；目前，采用这种酚水处理方式的企业，几乎都已停运。也就是说，目前，国内对于煤气发生炉酚水处理实质上还没有一种好的工艺及系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种设备腐蚀小、能耗少的煤气发生炉酚水汽化入炉再利用工艺；本发明还提供了一种设备腐蚀小、能耗少的煤气发生炉酚水汽化入炉再利用系统。

为解决上述技术问题，本发明工艺所采取的技术方案是：所述煤气发生炉汽化冷却所产生的饱和蒸汽在过热器内与旋风除尘器的煤气余热换热，被加热后成为过热蒸汽；所述过热蒸汽进入蒸汽喷射减温器作为喷射源，喷射过程产生负压吸入酚水并使其汽化，形成混合汽化液；所述混合汽化液送入煤气发生炉的汽化剂进口。

本发明工艺所述饱和蒸汽温度为140～150℃，煤气余热的温度为500～600℃，过热蒸汽温度为220℃及以上。

本发明工艺所述混合汽化液温度不低于150℃。

本发明系统包括煤气发生炉、旋风除尘器、过热器、蒸汽喷射减温器和间冷器；所述煤气发生炉的下部设有汽化冷却装置；所述汽化冷却装置的饱和蒸汽出口通过饱和蒸汽管道连通过热器的蒸汽入口，饱和蒸汽在过热器内与旋风除尘器的余热换热；所述过热器的蒸汽出口通过过热蒸汽管道连通蒸汽喷射减温器的喷射入口，蒸汽喷射减温器侧吸口通过酚水管道连通间冷器；所述蒸汽喷射减温器的喷射出口通过汽化剂管道连通煤气发生炉的炉底汽化剂进口。

本发明系统所述汽化冷却装置和过热器之间还连通有汽包。

本发明系统所述过热器和蒸汽喷射减温器之间还连通有分汽缸。

本发明系统所述蒸汽喷射减温器入液口和间冷器之间还设有酚水泵。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明工艺将浊度很高、杂质较多的酚水经过蒸汽减温减压器与过热蒸汽混合汽化，而不是在旋风除尘器内汽化，避免了酚水直接进入旋风除尘器造成其结垢、堵塞、腐蚀的问题；又利用了煤气余热，使得后部煤气降温处理冷却水用量减少，是对酚水处理工艺的创新和突破；既利用了旋风除尘器的煤气余热，又使酚水吸收过热蒸汽热量而汽化成为煤气发生炉气化剂，还可减少后部煤气降温处理冷却水用量；能够有效解决焚烧炉使用寿命短、耗能大、运行费用高以及酚水在旋风除尘器直接汽化造成夹层腐蚀逐渐加剧严重降低使用寿命的问题；具有投资少、工艺可靠、余能利用率高、设备使用寿命长等特点。

本发明工艺和系统充分利用旋风除尘器的余热，有效降低了该处的煤气温度，使得后部煤气冷却负荷大大降低，冷却水用量相应减少；由于旋风除尘器夹层加热的是由软化水汽化产生的饱和蒸汽，除尘器不结垢、不腐蚀、不堵塞；每台发生炉可增加蒸汽产量0.3～0.6t/h（根据炉型大小及不同的酚水量），弥补气化剂的不足，提高煤气产量及提高煤气热值；含酚蒸汽在经过发生炉内1100～1200℃的原煤燃烧氧化层时酚全部高温裂解为无害物质且能附带产生有利于提高发生炉煤气热值的CO和H

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图中：煤气发生炉1、汽化冷却装置2、第一饱和蒸汽管道3、汽包4、第二饱和蒸汽管道5、旋风除尘器6、过热器7、第一过热蒸汽管道8、分汽缸9、第二过热蒸汽管道10、蒸汽喷射减温器11、间冷器12、第一酚水管道13、酚水池14、酚水泵15、第二酚水管道16、汽化剂管道17、炉底汽化剂进口18、鼓风机19、软化水进口20、旋风除尘器前煤气管道21、一级脱焦器前煤气管道22、一级脱焦器23、间冷器前煤气管道24。

具体实施方式

图1所示，本煤气发生炉酚水汽化入炉再利用系统包括煤气发生炉1、汽包4、旋风除尘器6、过热器7、分汽缸9、蒸汽喷射减温器11、间冷器12、酚水池14和酚水泵15。所述煤气发生炉1的下部设有汽化冷却装置2；所述汽化冷却装置2采用夹层式，设有软化水进口20和饱和蒸汽出口，软化水经软化水进口20进入汽化冷却装置2对发生炉1进行冷却并汽化为饱和蒸汽，然后从饱和蒸汽出口流出汽化冷却装置2。所述汽化冷却装置2的饱和蒸汽出口通过第一饱和蒸汽管道3连通汽包4，汽包4通过第二饱和蒸汽管道5连通设置在旋风除尘器外圆形成的过热器7的蒸汽入口，所述过热器7可采用排管式或夹层式；这样，煤气发生炉1下部汽化冷却装置2产生的饱和蒸汽经汽包4稳压缓冲后进入旋风除尘器6的外圆夹层即过热器7。所述煤气发生炉1的煤气出口通过除尘前煤气管道21连通旋风除尘器6的煤气进口，这样煤气发生炉1产生的煤气经除尘前煤气管道21进入旋风除尘器6除尘后的煤气冲刷接触过热器7内表面（煤气侧），从而饱和蒸汽在过热器7内即可与煤气余热进行换热。所述过热器7的蒸汽出口通过第一过热蒸汽管道8连通分汽缸9，分汽缸9通过第二过热蒸汽管道10连通蒸汽喷射减温器11的喷射入口；这样，过热器7换热后的过热蒸汽经分汽缸9稳压后进入蒸汽喷射减温器11。所述旋风除尘器6的煤气出口通过一级脱焦器前煤气管道22连通一级脱焦器23的进口，一级脱焦器23的出口通过间冷器前煤气管道24连通间冷器12；这样，所述旋风除尘器6降温除尘后的煤气经一级脱焦器前煤气管道22再经过一级脱焦器23进一步降温脱焦，然后经间冷器前煤气管道24进入间冷器12再次降温产生酚水，酚水经间冷器12的底部排酚水口通过第一酚水管道13排到酚水池14，酚水池14通过第二酚水管道16和酚水泵15连通蒸汽喷射减温器11的侧吸口；这样，酚水利用本身余压并通过蒸汽喷射减温器11的引射作用进入蒸汽喷射减温器11内，并与过热蒸汽混合汽化为混合汽化液。所述蒸汽喷射减温器11的喷射出口通过汽化剂管道17连通煤气发生炉1的炉底汽化剂进口18，所述炉底汽化剂进口18还连通有鼓风机19送来的压缩空气；这样，混合汽化液即可在炉底汽化剂进口18与鼓风机19送来的压缩空气混合为气化剂，气化剂进入发生炉内，其含酚成分在经过发生炉内高于1100℃的氧化层时全部裂解为无害物质且能附带产生有利于提高发生炉煤气热值的CO和H

图1所示，本煤气发生炉酚水汽化入炉再利用工艺如下所述：煤气发生炉1下部汽化冷却装置2所需软水经软化水进口20进入汽化冷却夹层内，对发生炉内高温燃烧区域进行冷却并产生饱和蒸汽，饱和蒸汽为140～150℃、0.25～0.3MPa；所述饱和蒸汽经第一饱和蒸汽管道3进入汽包4实现稳压缓冲，然后饱和蒸汽经第二饱和蒸汽管道5进入过热器7内，利用旋风除尘器6的煤气余热加热后成为过热蒸汽，煤气余热温度500～600℃，过热蒸汽为220℃及上、0.3～0.4MPa、最好220～230℃；所述过热蒸汽经过第一热蒸汽管道8进入分汽缸9稳压，然后经过第二热蒸汽管道10送到发生炉前的蒸汽喷射减温减压器11内，作为高速喷射源；所述间冷器12底部排出的酚水经第一酚水管道13进入酚水池14，再由酚水泵15加压经第二酚水管道16输送到蒸汽喷射减温减压器11处；在蒸汽喷射减温减压器11引射作用产生的高负压以及酚水本身余压的作用下，酚水进入蒸汽喷射减温减压器11与过热蒸汽混合汽化，成为不低于150℃的混合汽化液、最好为140～150℃；所述混合汽化液送入煤气发生炉1底部的气化剂进口18，与鼓风机19送来的空气混合成为气化剂；所述气化剂在经过煤气发生炉1内高于1100的原煤燃烧形成的氧化层时，其含有的含酚成分全部高温裂解为无害物质，且能产生有利于提高发生炉煤气热值的CO和H