一种前置脱萘防堵塞VOCs回收系统及工艺的制作方法

本发明涉及焦化行业vocs废气回收净化，具体为一种前置脱萘防堵塞vocs回收系统及工艺。

背景技术：

1、焦化生产流程中，各类原料储罐、中间产品储罐持续释放vocs放散废气，废气中除挥发性有机物外，还混杂萘蒸气及煤粉、焦粉等固体杂质。萘对温度波动敏感，降温后易结晶析出，萘结晶颗粒结合煤粉、焦粉等杂质，易粘附并堵塞管路及设备。现有技术中，如公开号为cn109621621a的中国发明专利申请所公开的焦化vocs放散气清洁回收处理系统，多采用氮气保护收集、冷凝及洗油洗涤脱萘的工艺路线。然而，现有焦化行业vocs回收工艺仍存在以下不足：

2、1、工艺接入位置不合理：现有常规vocs回收工艺多将废气接入鼓风机前端，废气未经任何预处理，萘蒸气、煤粉、焦粉等杂质随气流进入下游脱硫塔、洗苯塔等核心设备，造成管道及填料堵塞磨损，导致净化效果下降、设备检修频次高、系统运行连续性差。

3、2、压力工况选型不安全：多数同类装置采用微负压管路运行，设备管路内部压力低于外界大气压，易因负压吸入空气；焦化vocs、焦炉煤气均属于易燃易爆可燃介质，空气混入存在安全隐患。

4、3、氮气调压方式不稳定：厂区公用高压氮气直接接入废气总管调压补气，无专用分级减压构件，依靠阀门直接节流调压，管路压力损失大、压降不可控，压力波动剧烈，难以稳定维持管路工况。

5、4、缺乏防结晶及脱萘结构：常规装置仅汇集输送废气，无氮气恒温混气控温手段，萘结晶问题难以防控；同时未针对性设置氨水喷淋脱萘单元，无法提前去除煤粉、焦粉杂质及气相萘组分。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种前置脱萘防堵塞vocs回收系统及工艺，在vocs废气并入煤气管道之前完成预净化，脱除煤粉、焦粉及萘等杂质，同时维持管路微正压安全运行与恒温防结晶，从源头避免杂质进入下游设备造成堵塞磨损。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种前置脱萘防堵塞vocs回收系统，包括费希尔调压器、氮气加热器、氮封调节阀、压力控制阀、vocs总管、槽罐放散气通道、分离罐、热氨水喷洒管道、压力测点、温度测点、蒸汽调节阀；氮气进气管道连接费希尔调压器，费希尔调压器的出口连通氮气加热器，蒸汽调节阀安装在氮气加热器的蒸汽供给管路上，氮气加热器出口管路通过氮封调节阀与vocs总管连通，加热后的氮气与废气混合以维持管路温度、抑制萘结晶析出；多条槽罐放散气通道并联后汇总接入vocs总管，vocs总管安装压力测点、温度测点和压力控制阀，压力测点联锁压力控制阀以维持vocs总管微正压运行，温度测点联锁蒸汽调节阀以维持管路温度、抑制萘结晶析出；vocs总管末端管道连接分离罐上部进气口，热氨水喷洒管道架设在分离罐腔体内部，喷淋介质为含氨热氨水，含氨热氨水与废气逆向接触以脱除煤粉焦粉和萘蒸气，分离罐的气相出口可连通洗涤塔前煤气管道或初冷器前煤气管道，分离罐底部设置液相排出接口。

4、进一步地，所述温度测点可实现温度高位、低位报警，测点信号与蒸汽调节阀联锁联动，通过调整蒸汽供给量，使氮气与废气混合后的温度稳定在能够抑制萘结晶生成的温度区间，优选为 75-80℃。

5、进一步地，所述压力测点可实现压力高位、低位报警，测点信号与氮封调节阀、压力控制阀联锁联动，将vocs总管内部压力维持在设定微正压区间，优选为0.8-0.9kpa；正常工况下由压力控制阀主力调压，压力跌落时氮封调节阀开大辅助补氮。

6、进一步地，所述热氨水喷洒管道向分离罐内部喷淋含氨热氨水，废气与含氨热氨水逆向接触，热氨水物理截留煤粉、焦粉并通过游离氨与萘相似相溶吸收萘蒸气。

7、进一步地，所述分离罐的气相出口连通洗涤塔前煤气管道时，净化后废气随煤气流经洗涤塔、初冷器、电捕焦油器进一步净化。

8、本发明还提供一种前置脱萘防堵塞vocs回收工艺，采用上述前置脱萘防堵塞vocs回收系统，包含如下操作步骤：

9、s1、槽罐废气汇集与稳压：焦化各槽罐产生的vocs放散废气通过各自对应的槽罐放散气通道汇总至vocs总管，通过氮封调节阀持续通入氮气，配合压力控制阀维持vocs总管内部气相微正压；

10、s2、氮气调压升温并与废气混合：高压氮气通入费希尔调压器完成减压，低压氮气进入氮气加热器进行换热升温，温度测点实时采集管路温度并联锁蒸汽调节阀动态调节蒸汽供给量，调温后的氮气送入vocs总管与废气充分混合，维持管路温度以抑制萘结晶析出；

11、s3、vocs总管压力稳定调控：压力测点实时监测vocs总管内部压力，压力偏离设定区间时触发报警并联锁驱动压力控制阀调整开度，维持vocs总管内部微正压运行；正常工况下由压力控制阀主力调压，压力跌落时氮封调节阀开大辅助补氮；

12、s4、热氨水洗涤脱煤粉与萘：经过恒温、稳压调节后的vocs废气送入分离罐，热氨水喷洒管道持续喷淋含氨热氨水，废气与热氨水逆向接触，脱除废气中的煤粉、焦粉及萘蒸气，溶有杂质的液相介质从分离罐底部排出；

13、s5、净化后废气输送：完成脱杂、脱萘处理的废气根据厂区设备配置选择输送路径，厂区配备洗涤塔时送入洗涤塔前煤气管道，厂区无洗涤塔时送入初冷器前煤气管道，最终并入焦炉煤气负压管道统一处理。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、1、前置净化预处理：废气在进入洗涤塔、初冷器前接入并完成预脱萘、预脱粉尘，从源头避免杂质带入下游煤气设备，有效缓解设备堵塞问题，降低检修频次；

16、2、分级减压与恒温防护：费希尔调压器实现高压氮气平稳减压，降低直接节流造成的压力损耗；温度测点联锁蒸汽调节阀稳定混合气温度，输送阶段抑制萘结晶析出，防止管路堵塞；

17、3、双阀联锁微正压稳压：压力测点同时联锁氮封调节阀与压力控制阀，分级补氮稳压，全程微正压运行，避免负压吸入空气引发安全隐患；

18、4、逆向喷淋双效净化：分离罐内含氨热氨水逆向接触废气，物理截留固体粉尘并通过相似相溶溶解萘，一步完成固、气相杂质脱除，净化效率高；

19、5、双输出通路适配性强：可灵活接入洗涤塔前或初冷器前煤气管道，适配不同焦化厂区改造条件；自动化联锁运行，人工干预少，依托厂区自产热氨水作为洗涤介质，运维成本低，可保障煤气净化装置长周期稳定运行。

1.一种前置脱萘防堵塞vocs回收系统，其特征在于，包括费希尔调压器、氮气加热器、氮封调节阀、压力控制阀、vocs总管、槽罐放散气通道、分离罐、热氨水喷洒管道、压力测点、温度测点、蒸汽调节阀；氮气进气管道连接费希尔调压器，费希尔调压器的出口连通氮气加热器，蒸汽调节阀安装在氮气加热器的蒸汽供给管路上，氮气加热器出口管路通过氮封调节阀与vocs总管连通，加热后的氮气与废气混合以维持管路温度、抑制萘结晶析出；多条槽罐放散气通道并联后汇总接入vocs总管，vocs总管安装压力测点、温度测点和压力控制阀，压力测点联锁压力控制阀以维持vocs总管微正压运行，温度测点联锁蒸汽调节阀以维持管路温度、抑制萘结晶析出；vocs总管末端管道连接分离罐上部进气口，热氨水喷洒管道架设在分离罐腔体内部，喷淋介质为含氨热氨水，含氨热氨水与废气逆向接触以脱除煤粉焦粉和萘蒸气，分离罐的气相出口可连通洗涤塔前煤气管道或初冷器前煤气管道，分离罐底部设置液相排出接口。

2.根据权利要求1所述的前置脱萘防堵塞vocs回收系统，其特征在于，所述温度测点可实现温度高位、低位报警，测点信号与蒸汽调节阀联锁联动，通过调整蒸汽供给量，使氮气与废气混合后的温度稳定在能够抑制萘结晶生成的温度区间。

3.根据权利要求1所述的前置脱萘防堵塞vocs回收系统，其特征在于，所述压力测点可实现压力高位、低位报警，测点信号与氮封调节阀、压力控制阀联锁联动，将vocs总管内部压力维持在设定微正压区间；正常工况下由压力控制阀主力调压，压力跌落时氮封调节阀开大辅助补氮。

4.根据权利要求1所述的前置脱萘防堵塞vocs回收系统，其特征在于，所述热氨水喷洒管道向分离罐内部喷淋含氨热氨水，废气与含氨热氨水逆向接触，热氨水物理截留煤粉、焦粉并通过游离氨与萘相似相溶吸收萘蒸气。

5.根据权利要求1所述的前置脱萘防堵塞vocs回收系统，其特征在于，所述分离罐的气相出口连通洗涤塔前煤气管道，净化后废气随煤气流经洗涤塔、初冷器、电捕焦油器进一步净化。

6.一种前置脱萘防堵塞vocs回收工艺，其特征在于，采用权利要求1-5任意一项所述的前置脱萘防堵塞vocs回收系统，包含如下操作步骤：