本发明涉及煅烧焦,尤其涉及一种回转窑纯氧煅烧产燃料气装置及方法。
背景技术:
1、煅烧是一种热处理工艺,石油化工、煤化工等企业所产的石油焦、沥青焦、针状焦经过煅烧成为煅烧焦,煅烧焦是生产预焙阳极、石墨电极、锂电池负极材料等碳素材料的重要原料。回转窑工艺为煅烧焦工艺中的一种,窑内煅烧温度在1100-1700℃。
2、回转窑内煅烧时通入少量燃料气与一定量空气,燃烧为不完全燃烧。煅烧后产生的烟气进入后燃烧室继续绝热燃烧,再对完全燃烧后的尾气进行热量回收。
3、原工艺方法存在如下问题:
4、(1)回转窑以及后燃烧室中共通入大量空气,其中氮气升温消耗大量热量,并且无法全部回收,造成热量损失;
5、(2)后燃烧室燃烧产生水,使得尾气露点温度升高,由于烟气中含有二氧化硫等酸性气体,使得尾气热回收终温高,水的潜热无法回收,造成热量损失;
6、(3)后燃烧室对烟气进行完全燃烧,是对燃料气资源的浪费。为了控制后燃烧室绝热燃烧温度,需要空气过量通入,造成尾气流量过大,影响后续脱硫等装置运行。
技术实现思路
1、考虑到上述问题,本发明提供一种回转窑纯氧煅烧产燃料气装置及方法。通过采用纯氧燃烧,避免给氮气升温造成热量损失,且烟气经过除水以及脱硫脱碳即可制得纯净燃料气,实现烟气的资源化利用。此外,烟气通过脱碳装置直接得到纯净二氧化碳产品,可减少碳排放。
2、为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种回转窑纯氧煅烧产燃料气装置,包括回转窑d101、油水分离罐v101、油分离罐v102、烟气压缩机k101、油气压缩机k102、脱硫脱碳单元s101、烟气冷却器e101、油气冷却器e102和蒸汽发生器e103;
3、所述回转窑d101窑头设有氧气进料口以及煅后焦出料口,窑尾设有生焦进料口;窑尾烟气出口连接蒸汽发生器e103热端入口;蒸汽发生器e103热端出口连接至烟气压缩机k101入口;除氧水从蒸汽发生器e103冷端入口进入,最终作为中压蒸汽从蒸汽发生器e103冷端出口出装置;烟气压缩机k101出口连接烟气冷却器e101热端进口;烟气冷却器e101热端出口连接至油水分离罐v101进料口;油水分离罐v101罐底液相分两股,均采出装置,罐顶出口连接至油气压缩机k102进口;油气压缩机k102出口连接至油气冷却器e102热端进口;油气冷却器e102热端出口连接至油分离罐v102进料口;油分离罐v102罐底液相采出装置,罐顶出口连接至脱硫脱碳单元s101;脱硫脱碳单元s101采出四股,其中,循环二氧化碳与循环燃料气连接至回转窑d101窑头,产品燃料气与产品二氧化碳采出装置。
4、采用回转窑纯氧煅烧产燃料气装置的回转窑纯氧煅烧产燃料气方法,具体流程为:
5、生焦100从回转窑d101窑尾进入回转窑d101,从窑尾向窑头移动,氧气102、循环燃料气116及循环二氧化碳117从回转窑d101窑头通入回转窑d101,与生焦100逆向流动;生焦100最终变为煅后焦101从窑头出回转窑d101;回转窑窑尾烟气103从窑尾出回转窑d101经蒸汽发生器e103进行后续热量回收后,进入烟气压缩机k101;除氧水118与回转窑窑尾烟气103经蒸汽发生器e103换热得到烟气冷却气104和中压蒸汽119;中压蒸汽119采出装置;
6、烟气冷却气104进入烟气压缩机k101升压后,经过烟气冷却器e101进行冷却,烟气冷却器出口烟气106进入油水分离罐v101;
7、油水分离罐罐底水相109去污水汽提,油水分离罐罐底油相108去焦化装置,油水分离罐罐顶气107进入油气压缩机k102;
8、油气压缩机出口气110经过油气冷却器e102冷却后,进入油分离罐v102;
9、油分离罐罐底油相113去焦化装置,油分离罐罐顶气112继续进入脱硫脱碳单元s101中;
10、油分离罐罐顶气112经脱硫脱碳单元s101分离后,最终得到燃料气产品114、二氧化碳产品115、循环燃料气116及循环二氧化碳117。
11、所述脱硫脱碳单元s101分离出一股纯净二氧化碳117循环至回转窑d101,这部分技术应理解为,考虑到纯氧燃烧时燃烧温度高于使用空气燃烧,通过采用循环二氧化碳的方式,对回转窑温度加以控制。
12、本发明的装置中,各设备之间以及管线与设备之间相互连通和连接的方式,以及流体输送装置,可根据需要设置,各设备并不限于上述描述的连接方式。
13、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
14、在保证烧焦效果的同时,通过纯氧燃烧的方式,避免了给大量氮气升温造成的热量损失,同时大幅减少烟气流量,有利于脱硫等装置运行。此外,对烟气中的燃料气进行回收,实现烟气的资源化利用,且将二氧化碳作为产品分离,实现了碳减排。
1.一种回转窑纯氧煅烧产燃料气装置,其特征在于,所述回转窑纯氧煅烧产燃料气装置包括回转窑(d101)、油水分离罐(v101)、油分离罐(v102)、烟气压缩机(k101)、油气压缩机(k102)、脱硫脱碳单元(s101)、烟气冷却器(e101)、油气冷却器(e102)和蒸汽发生器(e103);
2.采用权利要求1所述回转窑纯氧煅烧产燃料气装置的回转窑纯氧煅烧产燃料气方法,其特征在于,具体流程为: