管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统的制作方法

本技术属于冶金焦化，尤其涉及一种管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统。

背景技术：

1、煤焦油加工过程中一般产生约50％～60％的沥青，属于焦油加工的大宗产品，加工规模越大，沥青产量越多。改质沥青是目前沥青的主要下游产品，主要用于电解铝行业生产预焙阳极，制备电池棒或电极粘结剂。目前国内生产改质沥青的生产工艺大多采用热缩聚法，热缩聚法按加热方式可分为釜式加热法和管式炉加热法。

2、管式炉加热法的改质沥青生产工艺，主要以双炉双釜改质沥青生产工艺为主。双釜双炉工艺以中温沥青为原料，通过管式加热炉对沥青进行循环加热，采用沥青循环泵打循环，中温沥青在反应釜内进行改质反应；反应分两步进行，每个反应釜进行一步反应，反应后经改质釜进一步延长改质时间得到改质沥青产品。该工艺的优点是采用两步反应，可有效控制α-组分和β-组分生成量，产品质量可控。

3、中温沥青在反应釜内进行改质产生的闪蒸油气，经冷凝冷却器冷却后，闪蒸油送闪蒸油槽，不凝性尾气，其主要成分为沥青中芳烃分子在热缩聚过程中产生的氢、甲烷、硫化氢等小分子，并包含少量的碳环烃、环烃衍生物等没有冷却下来的雾滴，其中苯并芘、苯并蒽、咔唑等多种多环芳烃类物质，大多是致癌和强致癌物质，量很少，反应釜的尾气属于包含一定可凝成分的不凝性可燃气体，经引风机送尾气焚烧炉焚烧处理。

4、在生产实践中发现，相比较釜式加热法的改质沥青生产工艺，管式炉加热法的改质沥青生产工艺，不凝性尾气流量较大，热值高，流量是管式炉所需煤气的一倍左右，而热值接近煤气的热值，基本可以满足改质反应所需要的热量，可以自给自足，如果不加以利用，实属可惜，造成能源的大量浪费。但如果把尾气当燃料气使用，必须把尾气当中的硫化氢脱除掉，如果不脱除，会使管式炉尾气不达标。

5、申请号为201610908242.x的中国发明专利公开了一种新型vocs治理工艺，侧重点在整个烟气的洗净吸收和焚烧工艺处理全过程，是对尾气传统洗净吸收和焚烧两个工艺过程的简单合并，有许多需要改进的地方。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统，克服现有技术的不足，通过把改质反应产生的闪蒸油气冷凝冷却后的尾气，去除其中的硫化氢组分后，作为管式炉加热的燃气使用，为了维持管式炉的稳定供热，利用煤气和尾气共同给管式炉供热，减少管式炉的煤气消耗量，多余的尾气送焚烧炉焚烧。

2、为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

3、管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统，其特征在于，包括脱硫塔、气液分离器、氨水槽、放空槽、自立式调节阀和安全水封槽，改质沥青反应釜的尾气经引风机和管道与脱硫塔的进气口相连接，脱硫塔内的顶部设有喷淋管，脱硫塔顶部出口与气液分离器相连通，气液分离器的气体出口经净尾气管线分别与自立式调节阀和管式炉的尾气燃烧器相连接，所述自立式调节阀的出口连接安全水封槽，安全水封槽的出气口连接焚烧炉；所述气液分离器的液体出口连接氨水槽的氨水富液区，氨水富液区与氨水区之间通过溢流隔板相区隔，氨水富液区的顶壁开孔连接脱硫塔的出液管，氨水富液区的底壁开孔连接放空槽；氨水区的顶壁开孔连接氨水进管，氨水区的底壁开孔通过返回管、氨水循环泵连接脱硫塔的喷淋管；所述管式炉中设置有燃气燃烧器和尾气燃烧器。

4、进一步的，所述放空槽位于地下放置，放空槽内设有潜水泵，潜水泵出口连接氨水富液管到脱硫单元。

5、进一步的，所述燃气燃烧器的燃气为煤气、天然气、丙烷中的任一种。

6、进一步的，所述管式炉的数量不限一座，其燃气燃烧器和尾气燃烧器的供气流量可分别调节。

7、进一步的，所述自立式调节阀可调节，使阀前压力稳定在4～8kpa。

8、进一步的，所述氨水槽内设有液位计。

9、进一步的，所述管式炉在开工初期，利用煤气作为管式炉的燃料气，开工过程中反应釜产生的尾气，送焚烧炉焚烧，达到稳定生产后，输送尾气给管式炉供热，管式炉同时由尾气和燃气燃烧提供热量。

10、本实用新型的工作原理：管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气中主要成分是氢、甲烷，含有少量硫化氢，流量大、热值高，完全可以利用此尾气对管式炉进行供热，自给自足，节省燃料；为了达到可用于燃烧的燃料气，需要除去硫化氢成分，焦化厂化产品回收装置中，蒸氨单元生产含氨15％左右的氨水，配置成10％左右的氨水，可以用于回收硫化氢，生成硫氢化铵，焦化厂化产品回收装置脱硫单元的任务是脱除煤气当中的硫化氢，吸收硫化氢后的这种氨水富液(富含硫氢化铵)可以送脱硫单元处理，这样通过氨水脱硫就是一个完美的闭环方案；为了维持管式炉的稳定供热，利用煤气和尾气共同给管式炉供热，煤气量为原设计量的三分之一，其余全部利用尾气供热，多余的尾气送焚烧炉焚烧，没有多余尾气外排污染环境。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

12、1)本实用新型的尾气利用系统，可以把改质反应产生的闪蒸油气冷凝冷却后的尾气全部回收，通过氨水吸收尾气当中的硫化氢组分后，作为管式炉加热的燃气使用，在管式炉稳定燃烧后，煤气消耗量能降至原设计量的三分之一，其余全部利用尾气供热，多余的尾气送焚烧炉焚烧，实现尾气的全部利用，满足国家的节能减排政策。

13、2)氨水与尾气中的硫化氢反应生成硫氢化铵，吸收硫化氢后的氨水富液，从脱硫塔底部出液管，自流入氨水槽中的氨水富液区，少部分自流入地下放空槽，经液下泵送原系统中的回收装置脱硫单元，本实用新型与原工艺高度融合，不需要太多投资既能实现利用效果。

技术特征：

1.管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统，其特征在于，包括脱硫塔、气液分离器、氨水槽、放空槽、自立式调节阀和安全水封槽，改质沥青反应釜的尾气经引风机和管道与脱硫塔的进气口相连接，脱硫塔内的顶部设有喷淋管，脱硫塔顶部出口与气液分离器相连通，气液分离器的气体出口经净尾气管线分别与自立式调节阀和管式炉的尾气燃烧器相连接，所述自立式调节阀的出口连接安全水封槽，安全水封槽的出气口连接焚烧炉；所述气液分离器的液体出口连接氨水槽的氨水富液区，氨水富液区与氨水区之间通过溢流隔板相区隔，氨水富液区的顶壁开孔连接脱硫塔的出液管，氨水富液区的底壁开孔连接放空槽；氨水区的顶壁开孔连接氨水进管，氨水区的底壁开孔通过返回管、氨水循环泵连接脱硫塔的喷淋管；所述管式炉中设置有燃气燃烧器和尾气燃烧器。

2.根据权利要求1所述的管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统，其特征在于，所述放空槽位于地下放置，放空槽内设有潜水泵，潜水泵出口连接氨水富液管到脱硫单元。

3.根据权利要求1所述的管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统，其特征在于，所述燃气燃烧器的燃气为煤气、天然气、丙烷中的任一种。

4.根据权利要求1所述的管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统，其特征在于，所述管式炉的数量不限一座，其燃气燃烧器和尾气燃烧器的供气流量可分别调节。

5.根据权利要求1所述的管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统，其特征在于，所述自立式调节阀可调节，使阀前压力稳定在4～8kpa。

6.根据权利要求1所述的管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统，其特征在于，所述氨水槽内设有液位计。

技术总结本技术属于冶金焦化技术领域，尤其涉及一种管式炉加热改质沥青反应釜闪蒸油气的尾气利用系统，其特征在于，包括脱硫塔、气液分离器、氨水槽、放空槽、自立式调节阀和安全水封槽，尾气经引风机和管道与脱硫塔相连接，脱硫塔内设有喷淋管，脱硫塔与气液分离器相连通，气液分离器的气体出口分别与自立式调节阀和管式炉的尾气燃烧器相连接，自立式调节阀的出口连接安全水封槽，安全水封槽的出气口连接焚烧炉。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1)可以把改质反应产生的闪蒸油气冷凝冷却后的尾气全部回收，在反应釜加热炉稳定燃烧后，煤气消耗量能降至原设计量的三分之一，实现尾气的全部利用，满足国家的节能减排政策。技术研发人员：杨雪松,廖志强受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司技术研发日：20231025技术公布日：2024/7/11