一种改进型焦炉煤气提氢tsa处理装置及工艺
技术领域
1.本发明属于焦炉煤气深度净化技术领域，具体涉及一种改进型焦炉煤气提氢tsa处理装置及工艺。


背景技术：

2.现有技术中，传统焦炉煤气提氢tsa处理工艺需要再生的预处理吸附塔在完成均压降压过程后，预处理吸附塔内剩余的焦炉煤气就经过降压过程排到了解析气管网，作为燃料气使用，这样会造成焦炉煤气资源的浪费，预处理压力选择越高浪费就越大，而且由于这部分气体与解析气成份差别较大，导致解析气使用单位暂时性工况不稳定。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决现有技术存在的上述技术问题，提供一种改进型焦炉煤气提氢tsa处理装置及工艺，以克服现有技术的不足。
4.为了实现上述目的，本发明一方面，提供一种改进型焦炉煤气提氢tsa处理装置，它包括分离器、预处理吸附塔a、预处理吸附塔b、预处理吸附塔c、预处理吸附塔d、再生气蒸汽加热器、均压倒塔再生气近路阀、加温再生气阀、冷吹再生气阀、塔a焦炉气进口阀、塔a焦炉气出口阀、塔a均压阀、塔a再生气进口阀、塔a再生气出口阀、塔a降压气体回收程控阀、塔b焦炉气进口阀、塔b焦炉气出口阀、塔b均压阀、塔b再生气进口阀、塔b再生气出口阀和塔b降压气体回收程控阀；所述预处理吸附塔a、所述预处理吸附塔b、所述预处理吸附塔c和所述预处理吸附塔d进行并联，其中3台正常运行，1台进行再生；脱除焦炉煤气中的焦油、硫、萘等杂质；所述分离器通过所述塔a焦炉气进口阀和所述预处理吸附塔a相连，过滤焦炉煤气中的油水和部分杂质；所述分离器通过所述塔b焦炉气进口阀和所述预处理吸附塔b相连，过滤焦炉煤气中的油水和部分杂质；所述预处理吸附塔a2和所述塔a焦炉气出口阀11相连，将预处理合格的焦炉煤气送去低压机；所述预处理吸附塔b和所述塔b焦炉气出口阀相连，将预处理合格的焦炉煤气送去低压机；所述均压倒塔再生气近路阀将提氢解析气直接排到解析气管网，便于所述预处理吸附塔a和所述预处理吸附塔b的均压倒塔；所述预处理吸附塔a和所述预处理吸附塔b通过所述塔a均压阀和所述塔b均压阀相连；将吸附饱和所述预处理吸附塔a内的焦炉煤气均压到再生完成所述预处理吸附塔b内；所述预处理吸附塔a和所述塔a降压气体回收程控阀相连，将所述预处理吸附塔a内降压排放的焦炉煤气回收到焦炉煤气管网；
所述加温再生气阀和所述再生气蒸汽加热器相连，将提氢解析气用蒸汽加热到140℃；所述再生气蒸汽加热器通过所述塔a再生气进口阀和所述预处理吸附塔a相连，将加温后再生气送到所述预处理吸附塔a内进行高温脱附杂质；所述预处理吸附塔a和所述塔a再生气出口阀相连，将高温脱附杂质后的再生气排到解析气管网；所述冷吹再生气阀9通过所述塔a再生气进口阀13和所述预处理吸附塔a2相连，将提氢解析气送到所述预处理吸附塔a2内进行吸附剂床层降温；所述预处理吸附塔a2和所述塔a再生气出口阀14相连，将冷吹吸附剂床层后的再生气排到解析气管网；所述预处理吸附塔b和所述塔b焦炉气出口阀相连，逆向将预处理合格的焦炉煤气送入所述预处理吸附塔b内，对所述预处理吸附塔b进行最终升压并入系统。
5.本发明的另一方面，提供一种改进型焦炉煤气提氢tsa处理工艺，包括如下步骤：a、来自焦化装置气柜工段的焦炉煤气，经螺杆机加压进入变温吸附（tsa）工段；b、焦炉煤气首先进入分离器分离掉其中夹带的水和油滴，然后自预处理吸附塔塔底进入；c、预处理吸附塔共设4台串联，其中3台（具体数量取决于需要处理的焦炉煤气量）处于脱硫、脱萘状态，1台处于再生状态，当再生完成后，根据程序设定顺序与其余3台的其中1台进行均压切换，每台预处理吸附塔共装4层吸附剂，自下而上分别吸附焦油、水、硫、萘等杂质；d、当预处理吸附塔a吸附饱和后即与完成再生的预处理吸附塔b进行均压切换并转入再生过程；e、再生的均压降压过程：关闭冷吹再生气阀和再生气蒸汽加热器，加温再生气进口阀，打开均压倒塔再生气近路阀，分别关闭预处理吸附塔a和预处理吸附塔b上的塔a焦炉气进口阀和塔b焦炉气进口阀、塔a焦炉气出口阀和塔b焦炉气出口阀以及塔a再生气进口阀和塔b再生气进口阀、塔a再生气出口阀和塔b再生气出口阀，分别打开预处理吸附塔a和预处理吸附塔b上的塔a均压阀和塔b均压阀，同时关闭塔a降压气体回收程控阀和塔b降压气体回收程控阀；需要再生的预处理吸附塔a顺着塔a均压阀管道将塔内较高压力（p：0.2mpa）的焦炉煤气逆流程导入已完成再生需要投用的压力较低的预处理吸附塔b3中，使预处理吸附塔a和预处理吸附塔b压力均等在0.1mpa左右；f、再生的降压过程：关闭需要再生的塔a均压阀，同时打开塔a降压气体回收程控阀；需要再生的预处理吸附塔a逆着吸附方向，即逆向在焦炉气入口端卸压，气体（p：0.1mpa）通过塔a降压气体回收程控阀排到螺杆机前的焦炉气管网；g、再生的加温脱附杂质过程：关闭均压倒塔再生气近路阀和冷吹再生气阀，打开加温再生气阀和需要再生预处理吸附塔a的塔a再生气进口阀；用变压吸附提氢工段副产的解吸气（p：0.03mpat：30℃），经再生气蒸汽加热器6加热至约140℃后，经塔a再生气进口阀逆着吸附方向吹扫吸附层，使萘、焦油、硫及其它芳香族化合物在加温下得以完全脱附，再生后的解吸气（p：0.03mpa）通过塔a再生气出口阀排到解析气管网；h、再生的逆向冷吹吸附剂床层过程：关闭再生气蒸汽加热器和加温再生气阀，同
时开启冷吹再生气阀；加温脱附完毕后，停止加热再生气，继续用常温再生气（p：0.03mpa t：30℃）通过塔a再生气进口阀，逆着进气方向吹扫吸附床层，使之冷却至吸附温度；冷吹后的解吸气（p：0.03mpa）通过塔a再生气出口阀排到解析气管网；i、再生完成塔均压升压过程：关闭冷吹再生气阀、再生气蒸汽加热器和加温再生气阀，打开均压倒塔再生气近路阀，分别关闭预处理吸附塔a和预处理吸附塔b上的塔a焦炉气进口阀和塔b焦炉气进口阀、塔a焦炉气出口阀和塔b焦炉气出口阀以及塔a再生气进口阀和塔b再生气进口阀、塔a再生气出口阀和塔b再生气出口阀，打开预处理吸附塔a和预处理吸附塔b上的塔a均压阀和塔b均压阀，同时关闭塔a降压气体回收程控阀和塔b降压气体回收程控阀；用来自需要再生预处理吸附塔内较高压力（p：0.2mpa）的焦炉煤气通过塔a均压阀和塔b均压阀，逆流程对冷却吸附剂合格的预处理吸附塔b进行升压，使预处理吸附塔a和预处理吸附塔b压力均等在0.1mpa左右；j、再生完成塔最终升压并入系统过程：关闭预处理吸附塔b的塔b均压阀、塔b再生气进口阀、塔b再生气出口阀、塔b降压气体回收程控阀和塔b焦炉气进口阀，同时开启塔b焦炉气出口阀，用预处理后合格的焦炉气通过塔b焦炉气出口阀，逆流程方向将均压升压后的预处理吸附塔b加压至吸附压力（p：0.2mpa），至此预处理吸附塔b就可以开启塔b焦炉气进口阀并入系统，进行新一轮吸附。
6.进一步，所述步骤e和所述步骤i同步进行，进行所述步骤f、所述步骤g和所述步骤h的同时进行所述步骤j。
7.本发明利用降压气体回收程控阀，回收利用了需要再生的预处理吸附塔在完成均压降压过程后，降压过程排放的焦炉煤气，同时最大限度稳定解析气成份，便于使用单位的工况调整,为焦炉煤气提氢tsa处理工艺的优化提升提供了新的研究方向。
附图说明
8.图1是本发明的结构示意图。
9.图中1、分离器
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2、预处理吸附塔a（吸附饱和）
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3、预处理吸附塔b（完成再生）
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4、预处理吸附塔c（正常吸附）
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5、预处理吸附塔d（正常吸附）
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6、再生气蒸汽加热器
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7、均压倒塔再生气近路阀
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8、加温再生气阀
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9、冷吹再生气阀
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10、塔a焦炉气进口阀
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11、 塔a焦炉气出口阀
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12、塔a均压阀
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13、塔a再生气进口阀
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14、塔a再生气出口阀
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15、塔a降压气体回收程控阀
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16、塔b焦炉气进口阀
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17、塔b焦炉气出口阀
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18、塔b均压阀
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19、塔b再生气进口阀
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20、塔b再生气出口阀
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21、塔b降压气体回收程控阀。
具体实施方式
10.参照图1，本发明一方面，提供一种改进型焦炉煤气提氢tsa处理装置，它包括分离器、预处理吸附塔a、预处理吸附塔b、预处理吸附塔c、预处理吸附塔d、再生气蒸汽加热器、均压倒塔再生气近路阀、加温再生气阀、冷吹再生气阀、塔a焦炉气进口阀、塔a焦炉气出口阀、塔a均压阀、塔a再生气进口阀、塔a再生气出口阀、塔a降压气体回收程控阀、塔b焦炉气进口阀、塔b焦炉气出口阀、塔b均压阀、塔b再生气进口阀、塔b再生气出口阀和塔b降压气体回收程控阀；所述预处理吸附塔a2、所述预处理吸附塔b3、所述预处理吸附塔c4和所述预处理
吸附塔d5进行并联，其中3台正常运行，1台进行再生；脱除焦炉煤气中的焦油、硫、萘等杂质；所述分离器1通过所述塔a焦炉气进口阀10和所述预处理吸附塔a2相连，过滤焦炉煤气中的油水和部分杂质；所述分离器1通过所述塔b焦炉气进口阀16和所述预处理吸附塔b3相连，过滤焦炉煤气中的油水和部分杂质；所述预处理吸附塔a2和所述塔a焦炉气出口阀11相连，将预处理合格的焦炉煤气送去低压机；所述预处理吸附塔b3和所述塔b焦炉气出口阀17相连，将预处理合格的焦炉煤气送去低压机；所述均压倒塔再生气近路阀7将提氢解析气直接排到解析气管网，便于所述预处理吸附塔a2和所述预处理吸附塔b3的均压倒塔；所述预处理吸附塔a2和所述预处理吸附塔b3通过所述塔a均压阀12和所述塔b均压阀18相连；将吸附饱和所述预处理吸附塔a2内的焦炉煤气均压到再生完成所述预处理吸附塔b3内；所述预处理吸附塔a2和所述塔a降压气体回收程控阀15相连，将所述预处理吸附塔a2内降压排放的焦炉煤气回收到焦炉煤气管网；所述加温再生气阀8和所述再生气蒸汽加热器6相连，将提氢解析气用蒸汽加热到140℃；所述再生气蒸汽加热器6通过所述塔a再生气进口阀13和所述预处理吸附塔a2相连，将加温后再生气送到所述预处理吸附塔a2内进行高温脱附杂质；所述预处理吸附塔a2和所述塔a再生气出口阀14相连，将高温脱附杂质后的再生气排到解析气管网；所述冷吹再生气阀9通过所述塔a再生气进口阀13和所述预处理吸附塔a2相连，将提氢解析气送到所述预处理吸附塔a2内进行吸附剂床层降温；所述预处理吸附塔a2和所述塔a再生气出口阀14相连，将冷吹吸附剂床层后的再生气排到解析气管网；所述预处理吸附塔b3和所述塔b焦炉气出口阀17相连，逆向将预处理合格的焦炉煤气送入所述预处理吸附塔b3内，对所述预处理吸附塔b3进行最终升压并入系统。
11.本发明的另一方面，提供一种改进型焦炉煤气提氢tsa处理工艺，包括如下步骤：a、来自焦化装置气柜工段的焦炉煤气，经螺杆机加压进入变温吸附（tsa）工段；b、焦炉煤气首先进入分离器分离掉其中夹带的水和油滴，然后自预处理吸附塔塔底进入；c、预处理吸附塔共设4台串联，其中3台（具体数量取决于需要处理的焦炉煤气量）处于脱硫、脱萘状态，1台处于再生状态，当再生完成后，根据程序设定顺序与其余3台的其中1台进行均压切换，每台预处理吸附塔共装4层吸附剂，自下而上分别吸附焦油、水、硫、萘等杂质；d、当预处理吸附塔a2吸附饱和后即与完成再生的预处理吸附塔b3进行均压切换并转入再生过程；
e、再生的均压降压过程：关闭冷吹再生气阀9和再生气蒸汽加热器6，加温再生气进口阀8，打开均压倒塔再生气近路阀7，分别关闭预处理吸附塔a2和预处理吸附塔b3上的塔a焦炉气进口阀10和塔b焦炉气进口阀16、塔a焦炉气出口阀11和塔b焦炉气出口阀17以及塔a再生气进口阀13和塔b再生气进口阀19、塔a再生气出口阀14和塔b再生气出口阀20，分别打开预处理吸附塔a2和预处理吸附塔b3上的塔a均压阀12和塔b均压阀18，同时关闭塔a降压气体回收程控阀15和塔b降压气体回收程控阀21；需要再生的预处理吸附塔a2顺着塔a均压阀12管道将塔内较高压力（p：0.2mpa）的焦炉煤气逆流程导入已完成再生需要投用的压力较低的预处理吸附塔b3中，使预处理吸附塔a2和预处理吸附塔b3压力均等在0.1mpa左右；f、再生的降压过程：关闭需要再生的塔a均压阀12，同时打开塔a降压气体回收程控阀15；需要再生的预处理吸附塔a2逆着吸附方向，即逆向在焦炉气入口端卸压，气体（p：0.1mpa）通过塔a降压气体回收程控阀15排到螺杆机前的焦炉气管网；g、再生的加温脱附杂质过程：关闭均压倒塔再生气近路阀7和冷吹再生气阀9，打开加温再生气阀8和需要再生预处理吸附塔a2的塔a再生气进口阀13；用变压吸附提氢工段副产的解吸气（p：0.03mpat：30℃），经再生气蒸汽加热器6加热至约140℃后，经塔a再生气进口阀13逆着吸附方向吹扫吸附层，使萘、焦油、硫及其它芳香族化合物在加温下得以完全脱附，再生后的解吸气（p：0.03mpa）通过塔a再生气出口阀14排到解析气管网；h、再生的逆向冷吹吸附剂床层过程：关闭再生气蒸汽加热器6和加温再生气阀8，同时开启冷吹再生气阀9；加温脱附完毕后，停止加热再生气，继续用常温再生气（p：0.03mpat：30℃）通过塔a再生气进口阀13，逆着进气方向吹扫吸附床层，使之冷却至吸附温度；冷吹后的解吸气（p：0.03mpa）通过塔a再生气出口阀14排到解析气管网；i、再生完成塔均压升压过程：关闭冷吹再生气阀9、再生气蒸汽加热器6和加温再生气阀8，打开均压倒塔再生气近路阀7，分别关闭预处理吸附塔a2和预处理吸附塔b3上的塔a焦炉气进口阀10和塔b焦炉气进口阀16、塔a焦炉气出口阀11和塔b焦炉气出口阀17以及塔a再生气进口阀13和塔b再生气进口阀19、塔a再生气出口阀14和塔b再生气出口阀20，打开预处理吸附塔a2和预处理吸附塔b3上的塔a均压阀12和塔b均压阀18，同时关闭塔a降压气体回收程控阀15和塔b降压气体回收程控阀21；用来自需要再生预处理吸附塔内较高压力（p：0.2mpa）的焦炉煤气通过塔a均压阀12和塔b均压阀18，逆流程对冷却吸附剂合格的预处理吸附塔b3进行升压，使预处理吸附塔a2和预处理吸附塔b3压力均等在0.1mpa左右；j、再生完成塔最终升压并入系统过程：关闭预处理吸附塔b3的塔b均压阀18、塔b再生气进口阀19、塔b再生气出口阀20、塔b降压气体回收程控阀21和塔b焦炉气进口阀16，同时开启塔b焦炉气出口阀17，用预处理后合格的焦炉气通过塔b焦炉气出口阀17，逆流程方向将均压升压后的预处理吸附塔b3加压至吸附压力（p：0.2mpa），至此预处理吸附塔b3就可以开启塔b焦炉气进口阀16并入系统，进行新一轮吸附。
12.进一步，所述步骤e和所述步骤i同步进行，进行所述步骤f、所述步骤g和所述步骤h的同时进行所述步骤j。
13.本发明中的螺杆压缩机加压后的焦炉煤气，经过分离器分离掉油水和部分杂质，从底部进入3台并联运行的预处理吸附塔依次脱除焦油、水、硫、萘等杂质，合格的焦炉煤气由预处理吸附塔顶部出来去低压机。
14.当预处理吸附塔吸附饱和后即与完成再生的吸附塔进行均压切换并转入再生过程。
15.需要再生的预处理吸附塔顺着均压阀管道将塔内较高压力（p：0.2mpa）的焦炉煤气，逆流程导入已完成再生需要投用的压力较低的预处理吸附塔，使两塔压力均等在0.1mpa左右。
16.需要再生的预处理吸附塔逆着吸附方向，即逆向在焦炉气入口端卸压，气体（p：0.1mpa）通过降压气体回收程控阀排到螺杆机前的焦炉气管网。
17.用变压吸附提氢工段副产的解吸气（p：0.03mpat：30℃），经再生气蒸汽加热器加热至约140℃后，经再生气入口阀逆着吸附方向吹扫吸附层，使萘、焦油、h2s及其它芳香族化合物在加温下得以完全脱附，再生后的解吸气（p：0.03mpa）通过再生气出口阀排到解析气管网。
18.加温脱附完毕后，停止加热再生气，继续用常温再生气（p：0.03mpat：30℃）通过再生气进口阀，逆着进气方向吹扫吸附床层，使之冷却至吸附温度。冷吹后的解吸气（p：0.03mpa）通过再生气出口阀排到解析气管网。
19.用来自需要再生预处理吸附塔内较高压力（p：0.2mpa）的焦炉煤气通过均压阀，逆流程对冷却吸附剂合格的预处理吸附塔进行升压，使两塔压力均等在0.1mpa左右。
20.用预处理后合格的焦炉气通过焦炉气出口阀，逆流程方向将均压升压后的预处理吸附塔加压至吸附压力（p：0.2mpa），至此预处理吸附塔就可以开启焦炉气进口阀并入系统，进行新一轮吸附。
21.饱和塔再生的均压降压和再生完成塔的均压升压同步进行，再生塔进行降压
→
加温脱附杂质
→
逆向冷吹吸附剂床层的同时，再生完成塔进行最终升压并入系统。
22.焦化装置气柜工段来焦炉煤气管网压力（p：0.002～0.003mpa）低，可以最大限度回收再生塔降压排放的焦炉煤气，焦化装置气柜一般容积较大，而且预处理吸附塔降压气体回收程控阀可以通过控制阀门开度陆续回收，不会影响气柜工段及焦化装置的正常生产。
23.在预处理吸附塔再生气出口阀与预处理吸附塔之间管道上，增加一组降压气体回收程控阀，在需要再生的预处理吸附塔均压降压过程结束后，关闭均压阀门，打开降压气体回收阀门，将这部分焦炉煤气回收进入焦化装置气柜工段来焦炉煤气管网。
24.该改进工艺回收利用了需要再生的预处理吸附塔在完成均压降压过程后，降压过程排放的焦炉煤气回收进入焦化装置气柜工段来焦炉煤气管网，同时最大限度稳定解析气成份，便于使用单位的工况调整，为焦炉煤气提氢tsa处理工艺的优化提升提供了新的研究方向。