荒煤气性质研究与余热综合利用
荒煤气带出热的回收和利用技术
焦炉输出热量的充分利用
高效回收利用在炼焦过程中产生的余热资源是资 高效回收利用在炼焦过程中产生的余热资源是资 源节约、环境友好的绿色焦化厂节能的主要方向和潜 源节约、环境友好的绿色焦化厂节能的主要方向和潜 力所在， 效率的主要途径之一。 力所在，也是提高 效率的主要途径之一。通过对炼 焦过程输入端和输出端能量流分析得出： 焦过程输入端和输出端能量流分析得出： □出炉红焦显热约占焦炉输出热的37％——CDQ 出炉红焦显热约占焦炉输出热的37％ 焦炉输出热 CDQ
日本煤炭能源中心（简称JCOAL） 日本煤炭能源中心（简称JCOAL）在焦炉旁安装 JCOAL 一个COG重整装置， 1200～1250℃高温下对COG进 一个COG重整装置，在1200～1250℃高温下对COG进 COG重整装置 高温下 行重整，生成合成气。目前已在日本三井矿山焦化 行重整，生成合成气。 厂的焦炉间台进行了一孔炭化室无催化转化技术实 厂的焦炉间台进行了一孔炭化室无催化转化技术实 验，正在建设三孔炭化室试验装置。 正在建设三孔炭化室试验装置。
上 升 管
热管换热器
750℃ 锅炉给水
用锅炉回收荒煤气热量
750℃荒煤气 750℃荒煤气
xMPa
锅
300～ 300～500℃ 荒煤气去净化车间
上 升 管
锅炉给水
用半导体温差发电回收荒煤气热量
荒煤气去净化车间 温 差 发 电 机 发 电 模 块 热 发电
焦 炉
过去用水套管回收荒煤气热量
上升管 荒煤气去净化车间 冷水 水夹 套式 上升管
1.1 回收焦炉荒煤气带出热 出热占焦炉总热量36％ 出热占焦炉总热量36％。 36 为了冷却高温的荒煤气必须喷洒大量70℃～ 为了冷却高温的荒煤气必须喷洒大量70℃～75℃ 70℃ 循环氨水， 循环氨水，高温荒煤气因循环氨水的大量蒸发而被冷 却至82℃～85℃，再经初冷器冷却至22℃～35℃， 却至82℃～85℃，再经初冷器冷却至22℃～35℃，荒 82℃ 22℃ 煤气带出热量被白白浪费。 煤气带出热量被白白浪费。 煤气在集气管冷却时所放出的热量中约有75～ 煤气在集气管冷却时所放出的热量中约有75～80 75 用于蒸发氨水、10～15％使氨水升温， ％用于蒸发氨水、10～15％使氨水升温，而集气管的 散热损失约占10％ 散热损失约占10％。 10
一种荒煤气余热综合利用系统[实用新型专利]
![一种荒煤气余热综合利用系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a65f0ecd58fb770bf78a55ff.png)
专利名称：一种荒煤气余热综合利用系统
专利类型：实用新型专利
发明人：史万祥,姜传增,戚光,苏欣隆,史亚楠,张亚科申请号：CN202021268127.9
申请日：20200701
公开号：CN212246924U
公开日：
20201229
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种荒煤气余热综合利用系统，包括焦炉上升管、桥管、集气管、机械阀门和电磁阀门，所述集气管一侧的外壁上安装有桥管，且桥管一侧的集气管外壁上固定有焦炉上升管，并且集气管远离桥管的一侧设有气液分离器，所述气液分离器远离集气管的一端设有初冷器本体，且初冷器本体远离气液分离器的一端安装有电捕除油器，并且电捕除油器远离鼓风机的一端固定有脱硫工段，所述脱硫工段远离鼓风机的一端安装有粗苯工段，且粗苯工段一侧的气液分离器底端设有焦油氨水分离槽。
本实用新型不仅实现了余热综合利用系统中循环氨水温度不受低温的冷凝液的影响，保证了余热最大化回收利用，而且解决了低温余热冬季无法有效利用的问题。
申请人：河南中子星节能科技有限公司
地址：450000 河南省郑州市金水区农业路东33号14层1407号
国籍：CN
代理机构：郑州意创知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：张江森
更多信息请下载全文后查看。
上升管荒煤气余热利用技术
上升管荒煤气余热利用技术摘要：在焦炭的生产过程中，煤被焦炉中的隔离空气加热和蒸馏，产生焦炭并产生大量废气，这部分废气即荒煤气。
650℃～800℃荒煤气蕴含大量的余热资源。
本文介绍了焦炉荒煤气余热利用技术，以及两种上升管换热装置。
将荒煤气的显热利用起来用于生产饱和蒸汽、过热蒸汽等，既实现了节能减排，又进一步提高了能源利用率，不仅为环境保护做出了贡献而且创造了可观的经济效益，符合国家的节能政策。
关键词：焦炉上升管；荒煤气；余热利用引言随着干熄焦和焦炉烟道废气余热锅炉技术的成熟，煤在干馏过程中产生的高温荒煤气的余热回收与利用就成为历来是焦化行业节能关注的焦点。
理论计算和各种试验装置的试验数据均表明，每生产1吨红焦焦炉上升管段的高温荒煤气余热回收后至少能产生0.8MPa蒸汽0.1吨，2019年我国生产焦炭4.48亿吨，如其荒煤气余热全部得到回收利用，则至少可回收4480万吨0．8MPa蒸汽，折合标煤约424万吨，年可减排二氧化碳量1102万吨，二氧化硫量10.2万吨，氮氧化物量3.0万吨，节能减排潜力巨大。
1概述荒煤气余热利用技术是对于占焦炉支出热的36%的中温余热进行利用的技术。
利用上升管换热器回收荒煤气中的余热加热水，从换热装置出来的汽水混合物通过汽包进行汽水分离，产生蒸汽产品。
作为钢铁企业中的一个重要生产工序，焦炉生产过程中能源消耗占钢铁总能耗的7%～8%，焦化过程中每吨焦有50千克标煤可以进行回收利用。
上升管荒煤气余热在焦炉生产中热量支出排第二位，该余热资源进行回收后，可产生低压饱和蒸汽11.45万吨/a，同时，可节约氨水用电量96×104kWh/a。
目前，国内已经有多家焦化厂采用了上升管荒煤气余热利用技术，河北某大型钢铁企业焦化厂2x45孔6米焦炉采用上升管荒煤气余热利用技术生产压力0.8MPa，温度175℃的饱和蒸汽供厂区自用；江西某钢铁焦化厂2x63孔6米焦炉采用上升管荒煤气余热利用技术后，产生0.5~0.7MPa饱和蒸汽进行蒸汽并网；河南某焦化2x55孔6米焦炉采用上升管荒煤气余热利用技术生产过热蒸汽，每年可可产蒸汽约8.8万吨。
科技成果——焦炉荒煤气显热回收利用技术
科技成果——焦炉荒煤气显热回收利用技术适用范围钢铁、焦化行业焦炉荒煤气余热回收行业现状据统计，在我区钢铁和焦化行业，从焦炉炭化室出来的650℃-800℃荒煤气带出的余热约占焦炉热量损失的36%，相当于39kgce/吨焦。
目前，传统的焦炉荒煤气冷却工艺采用喷洒大量70℃-75℃的循环氨水冷却高温荒煤气，荒煤气温度降低后，进入煤气初冷器，再由循环水和低温冷却水进一步降低温度到21℃左右，而高温荒煤气带出的余热无法利用。
该工艺流程不仅浪费了大量的荒煤气余热，而且消耗大量氨水，浪费大量的水资源和电力。
成果简介1、技术原理通过上升管换热器结构设计，采用纳米导热材料起导热作用，并防止荒煤气腐蚀和焦油附着，采用耐高温耐腐蚀合金材料最大限度地适应了荒煤气运行的恶劣工况。
特殊的几何态构体结构，合理地将换热和稳定运行有机结合，将焦炉荒煤气利用上升管换热器和除盐水进行热交换，产生饱和蒸汽，将荒煤气的部分显热回收利用，实现节能。
2、关键技术（1）换热器防漏水技术采用纳米导热层、耐磨耐腐耐高温合金层、金属导热层（无缝钢管）的三层保护结构材料，与荒煤气接触部分无任何焊缝，保证换热水不会漏入上升管内部，确保工艺安全。
换热器换热结构采用自行研发的几何态换热结构形式，将水封闭在三层以外的密闭空间进行换热。
（2）换热器防堵塞技术在结焦过程中，特别是存在大量荒煤气的阶段，可实现荒煤气出口温度与进水流量的全自动控制调节，将荒煤气出口温度控制在450℃以上。
同时，上升管换热器的内壁采用耐高温进口纳米导热材料，耐热温度为1800℃，经过500℃高温后内表面形成均匀光滑而又坚固的釉面，不易造成焦油凝结，即使结焦也不易附着，便于清除。
3、工艺流程除盐水经过除氧后通过给水泵送入汽包，汽包底部的强制循环水泵将一定压力的除氧水送入上升管换热器，在上升管换热器内的除氧水经换热后，返回汽包，在汽包内进行汽液分离，饱和蒸汽根据用户需求条件，通过管道供给用户。
荒煤气余热利用研究进展及试验__
第36卷,总第207期2018年1月,第1期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.36,Sum.No.207Jan.2018,No.1荒煤气余热利用研究进展及试验高淑宁,鲍鹤鸣,刘 超,关 欣(上海理工大学能源与建筑环境工程学院,上海 200093)摘 要:炭化室出来的荒煤气温度大约在700~850℃,对其进行余热回收具有较高的节能与经济效益。
本文从焦炉上升管中焦油结焦问题和余热回收系统这两方面综述分析荒煤气余热回收利用的研究现状,为荒煤气余热回收技术的发展提供参考,并分析设计出了一套螺旋盘管式荒煤气余热回收系统。
试验结果表明:在一个完整炼焦周期内无结焦现象,荒煤气出口温度保持在500℃以上,可得2.5MPa 蒸汽3000kg 左右,具有应用推广价值。
关键词:荒煤气;余热回收;结焦;螺旋盘管;蒸汽量中图分类号:TK115 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2018)01-0030-04Research Progress and Experimental Study on Usingof Coke Oven Gas’s Waste HeatGAO Shu -ning,BAO He -ming,LIU Chao,GUAN Xin(School of Energy and Power Engineering,University of Shanghai for Scienceand Technology,Shanghai 200093,China)Abstract :The coke -oven gas temperature in the coke oven chamber is about 700~850℃,and the waste heat recovery is energy saving and economic efficient.This paper analyzed and summarized the cur⁃rent research status of coke -oven gas waste heat recovery from two aspects in tar coking issues in ascen⁃sion pipes and waste heat recovery system,providing reference to the development of the coke -oven gas waste heat recovery technology.And a spiral coil type waste heat recovery system was designed.The test results showed that:there was no coking problem during a complete coking cycle,the coke -oven gas outlet temperature maintained at above 500℃,and 2.5MPa steam 3000kg can be obtained,which had the application and promotion value.Key words :coke oven gas;waste heat recovery;coking;spiral coil;steam quantity收稿日期 2017-06-06 修订稿日期 2017-10-18作者简介:高淑宁(1993~),女,硕士研究生,研究方向为余热利用。
荒煤气带出热的回收和利用技术
CDQ
□荒煤气带出热约占36％——正在开发 □焦炉烟道废气带出热约占17％——煤调湿 □炉体表面热损失约占10％——加强保温
1. 研发荒煤气带出热的回收和利用
1.1 回收焦炉荒煤气带出热 从炭化室经上升管逸出的650℃～700℃荒煤气带
出热占焦炉总热量36％。
冷却水
喷洒氨水
22～35℃
82～85℃
器初 步 冷 却
传统的焦炉煤气冷却工艺
现在正研发用导热油夹套管、热管、锅炉、特殊水套 管和半导体温差发电技术回收荒煤气带出热。
济钢曾用5个上升管做导热油夹套管回收热量的试验。 即将上升管做成夹套管，导热油通过夹套管与荒煤气间 接换热，被加热的高温导热油可以去蒸氨、去煤焦油蒸 馏、去干燥入炉煤等。
其不足是：不回收COG里的焦油、粗苯等副产品， 等于失去许多宝贵的难以替代的化学物质；焦炉每个 炭化室至少有一个上升管，而且管内荒煤气量波动， 压力很低，把它们逐一或分组改造成在高温下工作的 重整炉，无论从技术上还是从经济上实施起来都有一 定难度。
日本煤炭能源中心（简称JCOAL）在焦炉旁安装 一个COG重整装置，在1200～1250℃高温下对 COG进行重整，生成合成气。目前已在日本三井矿 山焦化厂的焦炉间台进行了一孔炭化室无催化转化 技术实验，正在建设三孔炭化室试验装置。
祝公司兴旺发达
谢谢
无催化焦炉煤气转化技术概要
1孔小试装置的设置位置
1孔小试装置的流程图
1孔小试装置的外观
1孔小试装置的外观
无催化高温COG转化技术的经济性评价
研究结果：
1.3 荒煤气带出热用于加热和制冷
将焦化厂初冷器第一段65℃高温冷却水用于采暖， 已经普遍应用，高温冷却水热量实际就是荒煤气带 出热的一部分。
科技成果——焦炉上升管荒煤气余热利用技术
科技成果——焦炉上升管荒煤气余热利用技术所属行业焦化适用范围钢铁企业焦炉炼焦工序成果简介1、技术原理焦炉煤气流经上升管时，大量显热放散到空气中，因此在这一环节回收余热，效果将相当明显。
目前国内现有焦炉的焦化工艺流程基本相同，煤在碳化室内干馏过程所产生的高温荒煤气汇集到碳化室顶部空间，先通过上升管，然后经过桥管氨水喷洒进行汽化冷却，使得冷却后的煤气进入到集气管内，然后进入化产回收工段。
焦炉荒煤气的温度将在450℃-850℃左右变化，这个温度足以使水变成蒸汽，因此我们利用上升外围把水加热，再经过汽水分离装置将蒸汽排出，排出的蒸汽可直接利用。
2、关键技术与装备（1）热交换技术；（2）自动控制技术；（3）汽水分离技术。
主要技术指标1、焦炉煤气经上升管后温度：450-650℃；2、蒸汽产量：80kg/t焦；3、蒸汽温度：≥150；4、蒸汽压力：≥0.6MPa；5、节约资源（折合合成标准煤）：10242tce/a。
技术水平产品获得专利授权3项：（1）“一种焦炉上升管换热热能回收装置”，201520115255.2；（2）“一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置”，201520329570.5；（3）“一种焦炉上升管水封阀控制结构”，201520571671.3。
典型案例以本钢集团北营焦化厂三区8号焦炉为例。
自2015年8月初，本钢集团北营焦化厂三区8号焦炉的1、2号上升管更换为我公司的专利产品“具有换热功能的上升管”，经历两个月的实验以及零下25℃的寒冷运行考验，由我公司生产具有换热功能的上升管在此实验期间运行良好。
在实验至一个月时，进行了长达48h的干烧破坏性实验，破坏后再通水运行正常，蒸汽产量无变化，也无漏水至碳化室现象。
实验结束后，开始对焦化三区的4.3m×2焦炉的144根上升管进行施工更换，包括所用除盐水、上升管循环装置、上升管本体、阀门管道及相应的仪表。
此项目总额5000万元，目前推广比例1%，结合设计及实验数据，每炼1吨焦产生蒸汽80kg，折合10.08kgce（0.6MPa表压饱和蒸汽），结合本钢北营焦化厂实际焦炭产量为90万t/a，故该项目产生蒸汽7.2万t/a（0.6MPa饱和蒸汽）。
关于焦炉荒煤气显热的余热利用
关于焦炉荒煤气显热的余热利用1焦化厂焦炉上升管荒煤气余热回收利用的必要性焦化厂从加煤开始到推焦，从焦炉炭化室推出的950℃～1050℃红焦带出的显热(高温余热)占焦炉支出热的37%(此部分已经由干熄焦得以解决)，650℃～850℃焦炉上升管荒煤气带出热(中温余热)占焦炉支出热的36%(此部分热量一直没有得到有效解决和利用)，180℃～230℃焦炉烟道废气带出热(低温余热)占焦炉支出热的16%(此部分已经由烟道气余热锅炉解决并利用)，炉体表面热损失(低温余热)占焦炉支出热的11%。
我们经过理论计算及中试数据(三钢集团4.3m焦炉)测试表明，焦炉上升管高温荒煤气余热回收后至少能产生0.6MPa饱和蒸汽0.08吨/吨焦，沙钢集团6.0m焦炉测试表明，焦炉上升管高温荒煤气余热回收后至少能产生0.6MPa饱和蒸汽0.12吨/吨焦，唐山达丰5.5m焦炉测试表明，焦炉上升管高温荒煤气余热回收后至少能产生0.6MPa 饱和蒸汽约0.1吨/吨焦，2014年数据统计，我国焦炭产量约4.3亿吨，如将上升管全面改造，测算下来至少可回收3870万吨的0.6MPa 饱和蒸汽，折合标煤约355万吨，年可减排二氧化碳量885万吨，二氧化硫26万吨，氮氧化物13万吨，节能又减排。
焦炉荒煤气的余热利用得以实施和推广，目前对治理雾霾天气和环境污染治理具有广阔前景。
2焦化厂焦炉上升管荒煤气显热余热回收利用的进程目前世界焦化业传统的方法是喷洒大量70℃～75℃的循环氨水，循环氨水吸热而大量蒸发，使荒煤气温度得以降低，进入后序煤化工产品回收加工工段。
这样的结果是，荒煤气带出的热量被白白浪费掉，既浪费了荒煤气热能，还增加了水资源的消耗和电力的消耗，上升管荒煤气余热回收技术尚未取得实质性突破。
1970年开始，国内外都对上升管荒煤气的余热利用进行了多项次的研究和试验，夹套上升管、导热油、热管技术的应用，最终不能完全解决上升管的简体焊缝拉裂、漏水、漏汽等问题，以及上升管内部焦油和石墨的吸附问题，未及深入开发研究和使用，而搁置下来近30多年。
荒煤气余热利用技术
荒煤气余热利用技术
荒煤气余热利用技术是指将炼焦过程中产生的煤焦炉烟气中的余热进行回收利用的技术，以提高煤焦炉热能利用效率，减少能源浪费，降低环境污染。
常见的荒煤气余热利用技术包括以下几种：
1. 余热锅炉：将炼焦过程中产生的煤焦炉烟气经过燃烧和换热，转化为高温高压的蒸汽，用于发电、供热或工业生产等用途。
2. 烟气热回收器：通过在煤焦炉烟气道中设置热回收器，将烟气中的余热传递给炉料，提高煤焦炉炉料的温度，降低燃料消耗，同时减少大气污染物的排放。
3. 热管技术：利用热管将煤焦炉烟气中的高温热能传递给工艺过程中需要加热的介质，实现热能的高效利用和能源节约。
4. 烟气热泵：利用烟气中的低温热量驱动热泵循环，将低温热能提升到高温高压，用于供热、发电或工业生产等用途。
5. 燃气轮机发电：将煤焦炉烟气中的余热转化为燃料气，在燃气轮机中燃烧，发电并利用燃气轮机发电系统中的余热，如汽轮机的排烟余热来提供供热。
通过荒煤气余热利用技术，不仅可以提高能源利用效率，减少环境污染，还能降低企业的生产成本和能源消耗，具有较高的经济和环境效益。
焦炉上升管荒煤气余热回收利用的相关技术分析
圆园20年第7期焦炉荒煤气是一种具有很大回收和利用价值的炼焦生产副产品,其成分中不仅包含有焦油、粗苯等化工产品可供回收,而且还具有很高的热能。
炼焦生产中约有70%的热量被成熟焦炭和高温荒煤气带走,而其中荒煤气所含有的热能与红焦显热基本相当,由此可见高温荒煤气热量之高。
目前,炼焦生产中对于红焦显热可通过干熄焦技术进行回收利用,其应用已非常广泛,但对于荒煤气余热的回收利用却相对较少。
目前,很多国内焦化企业都采用氨水喷洒的方式来吸收荒煤气热量并给集气管降温,而这部分热量则被循环氨水系统带走后白白浪费了。
随着炼焦热能回收技术的发展,上升管荒煤气余热回收的相关技术也已趋于成熟,在当前倡导节能减排和高质量发展的形势下,为了实现对能源的高效利用,各焦化企业纷纷开始加强对荒煤气余热回收相关技术的研究和应用。
邯钢公司焦化厂通过采用换热器的方式实现了对上升管荒煤气余热的回收利用,为企业带来了良好的经济效益和环境效益。
本文对焦炉上升管荒煤气余热回收利用的好处以及相关技术的应用进行了分析。
一、上升管荒煤气余热回收的好处在焦炭高温干馏过程中,其热量损失主要来自于红焦显热、荒煤气余热、烟道废气热、焦炉炉体表面散热这几部分。
其中红焦显热、荒煤气余热是热量损失的主要部分,两者同属高温余热,分别占到了炼焦过程中热量损失的37%和36%,具有可观的回收利用价值。
红焦显热主要通过干熄焦进行回收,而荒煤气余热主要通过余热锅炉进行回收。
上升管荒煤气余热回收的好处主要有以下几点:1.促进能源高效利用。
碳化室焦炭在高温干馏下产生的荒煤气,由上升管逸出,经集气管送至化产鼓冷工段。
上升管荒煤气余热所携带的热量最多可达到焦炉输出总热量的近40%,与红焦显热基本相当,如果不加以回收利用显然是比较大的能源浪费。
通过在上升管设置余热回收装置,可使大部分荒煤气余热热量得到回收利用,产生的蒸汽可送至蒸汽管网用于工业生产和冬季取暖。
理论数据和相关的试验数据表明,按照50%的回收率计算,每生产1吨成熟焦炭,上升管荒煤气余热回收后至少能产生0.1吨0.8MPa 的饱和蒸汽。
焦炉上升管荒煤气余热利用技术
焦炉上升管荒煤气余热利用技术文章介绍了焦炉上升管荒煤气余热利用技术的发展历程，提出了一种新型的利用技术，并就具体应用工程进行了工艺流程、主要设备、投资等介绍。
希望通过文章的分析，能够对相关工作提供参考。
标签：焦炉上升管；荒煤气；余热利用炼焦生产是典型的能源再加工和热能的再回收利用过程，焦炭和炼焦煤气是其主要的能源产品。
表1为炼焦过程中热量损失分布及相应的主要回收利用技术。
随着干熄焦和焦炉烟道废气余热锅炉技术的成熟，煤在干馏过程中产生的高温荒煤气的余热回收与利用就成为历来是焦化行业节能关注的焦点。
理论计算和各种试验装置的试验数据均表明，每生产1吨红焦焦炉上升管段的高温荒煤气余热回收后至少能产生0.8MPa蒸汽0.1吨，2015年我国生产焦炭4.48亿吨，如其荒煤气余热全部得到回收利用，则至少可回收4480万吨0.8MPa 蒸汽，折合标煤约424万吨，年可减排二氧化碳量1102万吨，二氧化硫量10.2万吨，氮氧化物量3.0万吨，节能减排潜力巨大。
1 我国焦炉上升管荒煤气余热利用的进程目前世界焦化行业传统的方法是喷洒大量70℃～75℃的循环氨水，循环氨水吸热而大量蒸发，使荒煤气温度得以降低，进入后序煤化工产品回收加工工段。
这样的结果是，荒煤气带出的热量被白白浪费掉，既流失了荒煤气热能，还增加了水资源的消耗。
早在上世纪70年代，首钢、太钢采用夹套上升管，夹套内冷却水吸收荒煤气所携带的热量而汽化，产生蒸汽，实现热能的回收利用，简称为“焦炉上升管汽化冷却装置”，并相继在武钢、马钢、鞍钢、涟钢、北京焦化厂、沈阳煤气二厂、本钢一铁和平顶山焦化厂等多家企业得到应用。
北京焦化在上升管体卷边结构、焊接方法方面进行了多项改进，仍不能完全解决上升管的筒体焊缝拉裂、漏水、漏汽等问题，运行几年后终因系统安全稳定性、运行成本等方面原因纷纷停用。
据悉国内运行时间最长的本钢一铁也由于2008年4.3m焦炉的拆除而中止了该技术的使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ａ
ｌｏｔ ｏｆ ｈｅａｔ ｗａｓｔｅ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｆａｃｅｄ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ
ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
ｔｈｅ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ｕｒｇｅｎｔ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｈｏｗ
ｔｏ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ
Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｋｅ－Ｏｖｅｎ Ｒａｗ Ｇａｓ ｉｓ ｖｅｒｙ ｃｏｍｐｌｅｘ，ｍａｉｎｌｙ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｃｌｅａｎ ｇａｓ，ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ，ｔａｒ，ｃｒｕｄｅ ｂｅｎｚｅｎｅ
ａｎｄ
ｏｔｈｅｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｔｈｅ Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｏｌｉｎｇ ｏｆ Ｃｏｋｅ—Ｏｖｅｎ Ｒａｗ Ｇａｓ
ｔｈｕｓ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｓ ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ａｒｅａ ｏｆ Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｏｌｅｒ．Ｉｔ’Ｓ ｖｅｒｙ
ｔｏ
ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ
ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ Ｈｅａｔ ｏｆ Ｃｏｋｅ－Ｏｖｅｎ Ｒａｗ Ｇａｓ，ｂｅｃａｕｓｅ ｉｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｓ ｖｅｒｙ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅ
ｑｕｉｃｋｌｙ ｄｒｏｐｐｅｄ ｔｏ ８０－９０℃，ｍｏｓｔ ｏｆｔａｒ ｆｒｏｍ Ｃｏｋｅ・Ｏｖｅｎ Ｒａｗ Ｇａｓ ａｑｕｅｏｕｓ
７０－８０℃ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ
ａｍｍｏｎｉａ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓｔｅ ｇａｓ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ Ｃｏｋｅ—Ｏｖｅｎ Ｒａｗ Ｇａｓ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｎｔｏ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ
ｃｏｋｅ ａｔ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｎｏｗ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ
ａ ｖａｒｉｅｔｙ
ａｎｄ ｔｅｎｄ ｔｏ
ｏｆｒａｗ ｇａｓ ｈｅａｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｂｕｔ ｉｔ ｈａｓ ｎｏｔ ｂｅｅｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．
ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｗｅ ａｉｓｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｍｅｄｉｕｍ
ｕｓｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｇａｓ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．
ｈｅａｔ ｃａｓｃａｄｅ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍｓ，ａｎｄ
ｏｒ
ｄｉｒｅｃｔ
ｏｒ
ｉｎｄｉｒｅｃｔ
ｑｕｅｎｃｈ，ａｎｄ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ
ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ
ｔｈｅ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈｅａｔ ｓｉｎｋ，ｗｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｗｏｒｋｉｎｇ
．ＩＩ．
大连理工大学专业学位硕士学位论文
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｇａｓ ｈｅａｔ ｃａｓｃａｄｅ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ，ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ．Ｉｍｉｔａｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ ｏｆｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｃｒａｃｋｉｎｇ，ｄｅｌａｙｅｄ ｃｏｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｉｌ ｇａｓ ｈｅａｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｐｏｏｒ
Ｆｉｒｓｔｉｌｙ，Ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｃｏｋｅ—Ｏｖｅｎ Ｒａｗ Ｇａｓ，ｔｈｅ ｇａｓ ｄｅｗ ｃｏｋｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｔ
ｐｏｉｎｔ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ
ｈｉ曲ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｎ
ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｌｏｗ ｃａｌｏｒｉｅ
Ｋｅｙ
Ｗｏｒｄｓ：Ｃｏｋｅ－Ｏｖｅｎ
Ｒａｗ
Ｇａｓ；Ｗａｓｔｅ Ｈｅａｔ；Ｑｕｅｎｃｈ；ｌｉｔｈｉｕｍ
ｂｒｏｍｉｄｅ ａｂｓｏｒｂｔｉｏｎ
ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ；ＡＨＴ
．ＩＩＩ．
荒煤气性质研究与余热综合利用
目
摘
初冷器体积庞大。
由于荒煤气的成分很复杂，且高温下易结焦，从而使荒煤气余热回收的难度很大。 虽然现阶段已有各种荒煤气余热回收的技术和方法，但均因回收效率低、稳定性差等问 题，而未能得到有效的推广应用。 本文研究了荒煤气的基本性质，考察了高温下荒煤气露点腐蚀和高温结焦特性，并 结合化产工段低温热阱，提出了适合实际工况的荒煤气余热梯级回收，综合利用方案。 通过借鉴石油石化系统中烃类热裂解、催化裂化、延迟焦化等工艺中的高温油气热量回 收方法，提出荒煤气高温、中温、低温段热量梯级回收方案，通过直接急冷或间接急冷， 以及利用溴化锂制冷机热泵技术，实现荒煤气低温热量的综合利用。 关键词：荒煤气；余热；急冷；溴化锂吸收式制冷；ＡＨＴ
ａ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｉｓ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｎｅｒｇｙ
ｏｎ
ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｈａｓ ｅｃｏｎｏｍｙ ｐｒｏｇｒｅｓｓ．
ｆａｒ－ｒｅａｃｈｉｎｇ ｉｍｐａｃｔ
１．１．１荒煤气组成……………………………………………………………３ １．１．２荒煤气露点……………………………………………………………４ １．１．３荒煤气结焦问题………………………………………………………４
１．２焦化化产工段热源分布………………………………………………………４
１．２．１荒煤气初步冷却………………………………………………………４ １．２．２蒸氨工段………………………………………………………………６
ｕｓｅｓ
ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ．Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｋｅ—Ｏｖｅｎ Ｒａｗ Ｇａｓ ｔｏ
ｒｅｃｙｃｌｅｄ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｃｏｏｌ
２０－２３。Ｃ．Ｔｈｅ
ｈｅａｔ ｗｈｉｃｈ ｔｏｋｅｎ ａｗａｙ ｂｙ ｔｈｅ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ｗａｔｅｒ ｉｓ ｍａｄｅ ｂｙ
录
要……………………………………………………………………………………………………………一Ｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ…………………………………………………………………………………………………………．．．．．ＩＩ
引
１
言………………………………………………………………………………………………一１ 文献综述……………………………………………………………………………．．３ １．１荒煤气组成及性质……………………………………………………………３
ｌｏｔ ｏｆ ｈｅａｔ ｗａｓｔｅ．Ｉｔ ｉｓ ｔｈｅ ｂａｃｋｗａｒｄｎｅｓｓ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ，ｔｈｅ ｒｏｕｇｈ ｍｏｄｅ ｏｆ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｃａｕｓｅｓ
ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
ｎｅｅｄ ｆｏｒ ｆｍｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｍａｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ
ｃａｕｓｅｓ ｓｅｖｅｒｅ
专业学位硕士学位论文
荒煤气性质研究与余热综合利用
Ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｃｏｋｅ－Ｏｖｅｎ Ｒａｗ ａｎｄ
ｎＩｌＺａｎｏｎ Ｃｏｍｏｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｏｍｏＵ ｔｉｌ娩ａｔｉｏｎ
Ｗａｓｔｅ Ｈｅａｔ
学
号：
ｊ１２Ｑ邳旦
呈Ｑ！垒二墨二！璺
完成日期：
大连理工大学
Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
大连理工大学学位论文独创性声明
作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ａｎｄ ｎａ－ｔｉｏｎａｌ
Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ Ｃｏｋｅ－Ｏｖｅｎ Ｒａｗ Ｇａｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ ｉｓ Ｉｎ ｔｅｒｍ ｏｆｈｅａｔ ｏｆＣｏｋｅ
ｏｖｅｎ
６５０～７５０℃，
ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｃｏｋｅ—Ｏｖｅｎ Ｒａｗ Ｇａｓ’Ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｍａｋｅｓ ｕｐ ３６ ｐｅｒｃｅｎｔ．
ｆｉｎｉｓｈ Ｃｏｋｅ－Ｏｖｅｎ Ｒａｗ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｂｕｔ
ａ
ａｍｍｏｎｉａ，ａｎｄ
ｔｈｅ ｈｅａｔ ｏｆ ｈｉ【ｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ Ｓｅｒｉｏｕｓ ｄｅｖａｌｕａｔｅｄ ｉｎｔｏ
ｌｏｗ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｏｆ
学位论文题目：
蕴！！蜷至！麦盈弱墨主盆缝短垒塑！单
作者签名：一蓬曛】约鞋．一一日期：兰生年—左月—丛日
大连理工大学专业学位硕士学位论文
摘
要
炼焦工业是钢铁工业的耗能大户，存在许多余热浪费现象。落后的生产技术，粗犷 的生产方式以及设备特点，不仅造成大量余热浪费，而且引起了环境污染。面对日益严 峻的环境形势及精细化生产的迫切需要，余热回收显得格外重要。如何实现余热回收， 降低生产综合能耗，对企业的发展和国民经济的进步影响深远。 从焦炉炭化室逸出的荒煤气温度为６５０，、－，７５０℃，就焦炉产物带出的热量而言，荒煤 气显热占３６％左右。荒煤气的成分很复杂，主要由净煤气、水蒸气、焦油、粗苯等组成， 荒煤气冷却是后续荒煤气净化得到净煤气的基础。传统的荒煤气急冷采用了先直接急冷 后间接冷却工艺。直接急冷采用７０～８０℃循环氨水喷淋高温荒煤气，使荒煤气的温度瞬 间降至８０－－９０℃，荒煤气中的大部分焦油杂质进入循环氨水中，实现了荒煤气的冷却和 初步除杂过程，但荒煤气中蕴含的高温热量贬值严重，大部分的高温热量用于汽化循环 氨水，变成了低温的氨水汽化潜热。后续的间接冷却过程采用循环水带走荒煤气中的热 量，使荒煤气降至２０Ｎ２３＂Ｃ。循环水带走的热量不仅包括急冷过程中产生的氨与水蒸汽 的潜热，而且包括荒煤气急冷过程中自身重组分冷凝潜热及显热，因此循环水耗量很大，