способ очистки коксового газа от нафталина

Формула изобретения

Способ очистки коксового газа от нафталина, включающий промывку газа водными растворами карбонатов щелочных металлов, регенерацию поглотительного раствора нагреванием под вакуумом, охлаждение выделяющихся регенераторных газов, смешение образующегося конденсата с регенерированным раствором, охлаждение и возврат последнего на стадию промывки коксового газа, отличающийся тем, что перед смешением с регенерированным раствором образующийся конденсат разделяют под действием центробежных и гравитационных сил на водную и органическую фазу и последнюю выводят из системы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии очистки коксового газа от нафталина и может быть применено в коксохимическом производстве.

Известен способ очистки коксового газа от нафталина путем промывки водой и введения в промывную воду растворителя нафталина, например легкой смолы. В этом способе для очистки используют аппарат полочного типа, который снабжен горизонтальными направляющими желобами, поочередно расположенными на противоположных сторонах. На самый верхний желоб подается растворитель нафталина, а вода подводится в нижнюю часть. Желоба изготовлены в виде ситчатых тарелок, с которых растворитель нафталина стекает в виде струй и проходит через воду (1).

Недостатками этого способа являются сложность аппаратурного оформления для экстракции из воды нафталина смолой, забивание отверстий в полках нафталином, низкая эффективность процесса. Значительная часть нафталина и смолы уносится водой из экстрактора, и для их отделения требуется установка громоздких отстойников. Однако полное отделение смолы и нафталина в них не достигается, поэтому при последующем охлаждении оборотной воды в градирне или трубчатых теплообменниках происходят забивание насадки или трубок смолистыми веществами и снижение интенсивности теплообмена. Кроме того, при охлаждении газа водой происходит сублимация нафталина в виде мелких кристаллов, которые из-за низкой смачиваемости плохо улавливаются водой и уносятся с газом в последующие аппараты. По этой причине содержание нафталина в газе после холодильника превышает равновесную концентрацию, соответствующую парциальному давлению паров нафталина при данной температуре.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки коксового газа, включающий промывку газа водными растворами карбонатов щелочных металлов, регенерацию поглотительного раствора нагреванием под вакуумом и электрохимическую обработку регенерированного раствора перед возвратом на стадию промывки газа постоянным током (2). При электрохимическом восстановлении раствора происходит его очистка от смолы, нафталина, масел и других нерастворимых примесей путем флотации.

Известный способ не обеспечивает достаточной степени выделения нафталина и масел из раствора и, следовательно, из коксового газа, т.к. из-за большого объема циркулирующего поглотительного раствора время его обработки в электролизной ванне мало, а увеличение объема ванны сопряжено со значительными затратами. Кроме того, этот способ сложен по аппаратурному оформлению, требует значительных затрат электроэнергии и взрывоопасен из-за выделения водорода. Предлагаемый способ обеспечивает повышение степени очистки коксового газа от нафталина и смолистых веществ и упрощение процесса.

Эта задача решается с помощью способа очистки коксового газа от нафталина, включающего промывку газа водными растворами карбонатов щелочных металлов, регенерацию поглотительного раствора нагреванием под вакуумом, охлаждение выделяющихся регенераторных газов, смешивание образующегося конденсата с регенерированным раствором, охлаждение и возврат последнего на стадию промывки коксового газа, согласно изобретению конденсат перед смешиванием с регенерированным раствором разделяют под действием центробежных и гравитационных сил на водную и органическую фазы и выводят последнюю из системы.

При промывке коксового газа водными растворами карбонтов щелочных металлов происходят охлаждение газа и конденсация паров нафталина и масел. Благодаря лучшей смачиваемости кристаллов нафталина и капель масла в щелочном растворе достигается более полное извлечение их из коксового газа, чем при водной промывке. При регенерации поглотительного раствора нафталин и смолистые вещества практически полностью испаряются, а при охлаждении парогазовой смеси большая их часть (85-90%) конденсируется вместе с водяными парами, образуя "барометрический конденсат". Последний состоит из водной части, имеющей плотность около 1000 кг/м³, и органической части с плотностью 1050-1070 кг/м³. Благодаря существенной разнице плотностей конденсат разделяется под действием центробежных и гравитационных сил на водную и органическую фазы в специальном отстойнике сепараторе, откуда органическая часть передается на переработку в смолоперегонный цех, а водный конденсат смешивается с регенерированным раствором. Объем барометрического конденсата составляет 7-8% от количества циркулирующего поглотительного раствора, поэтому при сравнительно небольших размерах отстойника достигается практически полное выделение органики из конденсата. Благодаря низкому содержанию органики в регенерированном поглотительном растворе, подаваемом в скрубберы, достигается высокая степень извлечения нафталина и смолистых веществ из коксового газа.

Пример. Коксовый газ в количестве 120 тыс. м³/ч поступает из сульфатного отделения непосредственно в серные скрубберы. Температура газа перед скрубберами 50-51^oC, содержание в нем нафталина и смолистых веществ 1,9 г/м³. На орошение скрубберов подается 440 м³/ч содового раствора при температуре 53^oC. Образующийся при регенерации поглотительного раствора барометрический конденсат в количестве 30 м³/ч, содержащий 6 г/л органики, подают в установку вывода органики, включающую барометрический сборник, отстойник-сепаратор и насос. Под действием центробежных и гравитационных сил в отстойнике-сепараторе происходит разделение водной и органической фаз. Очищенный водный конденсат, содержащий менее 0,3 г/л органики, выводится сверху отстойника и подается насосом в сборник регенерированного раствора, а органическая часть откачивается снизу в цистерну и передается в смолоперегонный цех. Таким образом, в отстойнике-сепараторе из барометрического конденсата выделяется 95% содержащейся в ней органики. Благодаря этому, содержание нафталина и смолистых веществ в коксовом газе после промывки поглотительным раствором в скрубберах при температуре 50-52^oC снижается до 1 г/л. При охлаждении газа до 30-35^oC степень его очистки от органики может быть увеличена до 75-80%