一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵装置及方法与流程

1.本发明涉及煤焦油尾气处理技术领域，特别是涉及一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵装置及方法。


背景技术：

2.通常挥发性有机物（vocs）治理系统都包含尾气的收集装置和尾气的净化装置。在焦化厂，炼焦煤通过炼焦过程，产生焦炭、煤焦油、焦炉煤气和粗苯等化学产品。煤焦油深加工过程中焦油槽排放的尾气主要是大呼吸气：当槽罐进料时，槽罐液位上升，槽罐上部气相空间缩小，压力升高，会通过呼吸阀将尾气排出；当槽罐出料时，槽罐液位下降，上部气相空间扩大，压力降低，会通过呼吸阀将外界空气吸进罐内，此时槽罐并不排出尾气。当槽罐不进料、也不出料时，槽罐内压力稳定，此时槽罐既不排出尾气，也不吸入空气。当气温变化、气压变化时，也会导致槽罐内外压力不平衡而产生小呼吸排放。不管是大呼吸，还是小呼吸，槽罐的尾气排放都是间断、不连续排放的。
3.焦油槽排放的尾气组分复杂，既含有硫化氢、二氧化硫等剧毒恶臭物，还含有大量的苯类、萘、蒽、苊、芴、芘、酚类等高沸点、粘性大、易结晶的物质，这些物质在槽罐高温储存环境下为气态，但在管道中极易受温度、浓度的影响而产生结晶、变为固态进而堵塞管道、阀门等。
4.目前，国内在该领域对焦油槽的尾气收集主要采用“尾气排放管道 手动阀”的方式，如图1，手动阀处于常开状态。煤焦油深加工过程中储罐尾气，通过连接在槽罐顶部检修口法兰盲板上的尾气排放管连续排放，尾气排放管上装有手动阀，手动阀为常开状态。在槽罐出料时，或者槽罐内部气相空间压力为负压时，外界空气将由呼吸阀的吸入口进入槽罐内。槽罐上的压力变送器的功能是监测槽罐的内部压力。这种方法是主要是利用尾气管道的负压，不间断地抽取槽罐内的尾气。存在的问题：不管槽罐是否进料，都会一直有尾气被抽出，尾气流量较大，导致后端尾气治理装置负荷大，增加治理成本；槽罐出料时，会将外界空气吸入槽罐内，在槽罐上部空间形成爆炸性气体（既含有可燃气体，又含有助燃的氧气），带来较大的安全隐患；槽罐的尾气排放管、呼吸阀、压力变送器等由于管道细、气流通道狭窄，经常被萘等易结晶物质堵塞，造成压力监测失灵、槽罐存在超压风险。


技术实现要素：

5.本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵装置，包括槽罐、法兰盲板、呼吸阀和压力变送器，呼吸阀设置于槽罐顶部中心，法兰盲板设置于槽罐顶部检修口，外界供应的压力氮气通过管道与手动阀门一的进口侧连接，手动阀门一的出口侧通过安装压力表一的管道与过滤器的进口侧相连，过滤器的出口侧通过管道与自力式减压阀的进口侧相连，自力式减压阀的出口侧通过安装有压力表二的管道分为主支管、旁路支管、辅支管三个管线；主支管与手动阀二的进口侧相连，手动阀二的出口侧通过管道与气动
薄膜调节阀的进口侧相连，气动薄膜调节阀的出口侧通过管道与手动阀三的进口侧相连；旁路支管与手动阀五的进口侧相连，手动阀五的出口侧通过管道与手动阀三的出口侧管道汇合后与法兰盲板相连，并与槽罐内部气相空间相通；辅支管与手动阀四的进口侧相连，手动阀四的出口侧通过管道与法兰盲板相连，并与槽罐内部气相空间相通；压力变送器设置于手动阀四的出口侧与法兰盲板相连的管道上；槽罐内的尾气经过法兰盲板用管道与手动阀六的进口侧相连，手动阀六的出口侧通过管道与阻火器的进口侧相连，阻火器的出口侧通过管道与尾气控制开关阀的进口侧相连，尾气控制开关阀的出口侧通过管道与手动阀七的进口侧相连，手动阀七的出口侧与外界的尾气收集总管相连。
6.技术效果：本发明采用了“氮气补压 尾气排放控制 氮气保护式压力监测”的技术，既大幅减少了槽罐尾气排放总量，又解决了萘堵塞的问题，确保了现有槽罐的安全和可靠运行，完全满足挥发性有机物的无组织排放控制标准，极大改善环境空气质量。能较方便地拆卸、维修，同时具有较强的稳固性。
7.本发明进一步限定的技术方案是：前所述的一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵装置，压力变送器所在管道伸进槽罐内部长度为1m。
8.本发明的另一目的在于提供一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵方法，应用于煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵装置，采用二级减压工艺对槽罐补充氮气，一级减压至0.05～0.09mpa，二级减压至100～300 pa，以平衡槽罐在出料时压力下降甚至出现负压，确保槽罐压力在100～300 pa而不会被抽瘪；二级减压阀与压力变送器联锁：当槽罐压力高于300 pa时，二级减压阀自动关闭；当槽罐压力小于100pa时，二级减压阀自动开启。
9.前所述的一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵方法，槽罐内压力升高时，槽罐尾气通过尾气排放管线排放至尾气总管中，尾气控制开关阀与压力变送器联锁：当槽罐压力高于600～900pa时，尾气控制开关阀开启；当槽罐压力下降至小于600pa时，尾气控制开关阀关闭。
10.前所述的一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵方法，尾气排放管线采用保温保热措施，温度保持在60～80℃。
11.前所述的一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵方法，正常情况下，由于槽罐内压力没有达到呼吸阀需要开启的呼出、吸入压力值，因此呼吸阀是自动关闭的，不会排出尾气和吸入外界空气；当装置出现故障或氮气中断、仪表风中断的情况下，不能发挥作用时，压力变送器会报警，同时呼吸阀开始发挥呼吸的功能，确保槽罐的安全。
12.前所述的一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵方法，设置有压力监测装置，采用压力变送器检测、4～20ma远传信号，氮气一级减压后，分一小股给压力变送器的检测根部管作为保护气，避免压力变送器的根部管堵塞而失真。
13.本发明的有益效果是：（1）本发明中氮气一级减压后，分一小股去给压力变送器的检测根部管作为保护气，避免了以下情形的发生：槽罐内的易结晶凝固组分进入压力变送器的检测根部管，进而
堵塞根部管，造成压力变送器检测的结果失真、不能真实反映槽罐实际压力；同时，与压力变送器检测值相联锁的阀门也会动作失效，槽罐超压时操作人员不能通过压力变送器及时发现，危及槽罐安全；（2）本发明中尾气控制开关阀与压力变送器联锁，避免了尾气的无序、连续排放，可以大幅度减少尾气排放量，降低后端尾气净化装置的处理负荷和投资成本；（3）本发明中尾气排放管线采用保温保热措施，可以防止尾气中的易结晶凝固组分堵塞尾气排放管线。
附图说明
14.图1为背景技术示意图；图2为本发明结构示意图；其中：1、手动阀一；2、压力表一；3、过滤器；4、自力式减压阀；5、压力表二；6、手动阀二；7、气动薄膜调节阀；8、手动阀三；9、手动阀四；10、手动阀五；11、压力变送器；12、法兰盲板；13、手动阀六；14、阻火器；15、尾气控制开关阀；16、手动阀七；17、呼吸阀；18、槽罐。
具体实施方式
15.本实施例提供的一种煤焦油深加工罐区焦油槽尾气密闭收集防堵装置，结构如图2所示，包括槽罐18、法兰盲板12、呼吸阀17和压力变送器11，呼吸阀17设置于槽罐18顶部中心，法兰盲板12设置于槽罐18顶部检修口，外界供应的压力氮气通过管道与手动阀门一的进口侧连接，手动阀门一的出口侧通过安装压力表一2的管道与过滤器3的进口侧相连，过滤器3的出口侧通过管道与自力式减压阀4的进口侧相连，自力式减压阀4的出口侧通过安装有压力表二5的管道分为主支管、旁路支管、辅支管三个管线；主支管与手动阀二6的进口侧相连，手动阀二6的出口侧通过管道与气动薄膜调节阀7的进口侧相连，气动薄膜调节阀7的出口侧通过管道与手动阀三8的进口侧相连；旁路支管与手动阀五10的进口侧相连，手动阀五10的出口侧通过管道与手动阀三8的出口侧管道汇合后与法兰盲板12相连，并与槽罐18内部气相空间相通；辅支管与手动阀四9的进口侧相连，手动阀四9的出口侧通过管道与法兰盲板12相连，并与槽罐18内部气相空间相通；压力变送器11设置于手动阀四9的出口侧与法兰盲板12相连的管道上，压力变送器11所在管道伸进槽罐18内部长度为1m；槽罐18内的尾气经过法兰盲板12用管道与手动阀六13的进口侧相连，手动阀六13的出口侧通过管道与阻火器14的进口侧相连，阻火器14的出口侧通过管道与尾气控制开关阀15的进口侧相连，尾气控制开关阀15的出口侧通过管道与手动阀七16的进口侧相连，手动阀七16的出口侧与外界的尾气收集总管相连。
16.上述装置的使用方法：正常情况下，由于槽罐18内压力没有达到呼吸阀17需要开启的呼出、吸入压力值，因此呼吸阀17是自动关闭的，不会排出尾气和吸入外界空气；当装置出现故障或氮气中断、仪表风中断的情况下，不能发挥作用时，压力变送器11会报警，同时呼吸阀17开始发挥呼吸的功能，确保槽罐18的安全。设置有压力监测装置，采用压力变送器11检测、4～20ma远传信号，氮气一级减压后，分一小股给压力变送器11的检测根部管作为保护气，避免压力变送器
11的根部管堵塞而失真。尾气排放管线采用保温保热措施，温度保持在60～80℃。
17.采用二级减压工艺对槽罐18补充氮气，一级减压至0.05～0.09mpa，二级减压至100～300 pa，以平衡槽罐18在出料时压力下降甚至出现负压，确保槽罐18压力在100～300 pa而不会被抽瘪；二级减压阀与压力变送器11联锁：当槽罐18压力高于300 pa时，二级减压阀自动关闭；当槽罐18压力小于100pa时，二级减压阀自动开启。
18.槽罐18内压力升高时，槽罐18尾气通过尾气排放管线排放至尾气总管中，尾气控制开关阀15与压力变送器11联锁：当槽罐18压力高于600～900pa时，尾气控制开关阀15开启；当槽罐18压力下降至小于600pa时，尾气控制开关阀15关闭。
19.当槽罐18内部压力较低或达到真空时，用氮气来补压，可以防止空气进入槽罐18内形成爆炸性气体环境，确保槽罐18的本质安全。
20.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。