[发明专利]利用热泵机组回收余热实现焦油最终脱水的工艺及系统

说明书

本发明涉及一种利用热泵机组回收余热实现焦油最终脱水的工艺及系统，所述系统包括焦油预热器、预脱水塔、热泵机组、脱水塔、轻油冷凝冷却器、1#轻油分离器、2#轻油分离器及脱水塔回流槽；本发明利用热泵机组把预脱水塔和脱水塔塔顶高温油气的余热回收利用，经焦油预热器对初脱水焦油进行加热，节省加热能源，同时减少冷却水用量，实现了节能降耗的目的。

技术领域

本发明涉及焦化技术领域，尤其涉及一种利用热泵机组回收余热实现焦油最终脱水的 工艺及系统。

背景技术

目前，焦化行业煤焦油蒸馏最终脱水处理方式有三种：

第一种，原料焦油在油库初步脱水(单独静止分离或加超级离心分离脱水)，初步脱 水后的焦油送间歇釜完成最终脱水，间歇釜用蒸汽或导热油加热，最终脱水后的焦油送焦 油馏分塔蒸馏，主要用于间歇焦油加工系统。

第二种，原料焦油在油库初步脱水(单独静止分离或加超级离心分离脱水)，初步脱 水后的焦油送管式炉对流段加热，加热后的焦油送到脱水塔完成最终脱水，最终脱水后的 焦油送焦油馏分塔蒸馏，主要用于小规模连续焦油加工系统。

第三种，原料焦油在油库初步脱水(单独静止分离或加超级离心分离脱水)，初步脱 水后的焦油经焦油预热器换热(热源为蒸汽或导热油)，加热后的焦油送至预脱水塔和脱 水塔完成最终脱水，最终脱水后的焦油送焦油馏分塔蒸馏，主要用于中、大规模连续焦油 加工系统。

上述三种方式中，第一种和第三种均是采用蒸汽或导热油作为原料焦油加热的热源， 将焦油加热到一定温度以后完成最终脱水，其中采用蒸汽加热的方式需要耗费大量的蒸 汽，采用导热油加热的方式需要消耗大量给导热油加热的燃料。第二种方式中原料焦油最 终脱水是通过管式炉加热脱水，需要消耗大量的燃料。三种方式实现焦油最终脱水都必须消耗大量有用的热量，或消耗蒸汽热量，或消耗燃料燃烧转化的热量，既浪费能源，又增加投资。

发明内容

本发明提供了一种利用热泵机组回收余热实现焦油最终脱水的工艺及系统，利用热泵 机组把预脱水塔和脱水塔塔顶高温油气的余热回收利用，经焦油预热器对初脱水焦油进行 加热，节省加热能源，同时减少冷却水用量，实现了节能降耗的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

利用热泵机组回收余热实现焦油最终脱水的工艺，利用热泵机组将焦油脱水时产生的 高温油气热量进行回收，并转化为更高温度的热能，利用该热能加热初脱水焦油，并实现 焦油的最终脱水。

所述利用热泵机组回收余热实现焦油最终脱水的工艺，具体包括：

1)余热回收：

脱水塔塔顶蒸出的轻油和水以高温油气的形式进入热泵机组的发生器和蒸发器内，加 热作为热泵工质的稀溶液，产生的低压工质蒸汽进入冷凝器；在冷凝器内，低压工质蒸汽 被低温热源冷却，热泵工质由蒸汽冷凝为水，凝结水用工质泵压入蒸发器内；高压工质水在蒸发器管表面吸收预脱水塔塔顶蒸出的轻油和水的热量，蒸发气化为高压工质蒸汽后进 入吸收器内；在吸收器内，高压工质蒸汽被喷淋在吸收器管上的浓溶液所吸收，浓溶液吸 收蒸汽时产生的高温通过热载体用于初脱水焦油的加热；

2)换热及加热：

换热过程是经余热回收转化的高温热能和初脱水焦油换热，把初脱水焦油从80℃以 下加热到130℃以上，加热后的初脱水焦油进入预脱水塔闪蒸，轻油和水气化混合后的高 温油气从预脱水塔的塔顶排出；

加热过程中，预脱水塔塔底焦油自流到脱水塔塔底，为了进一步脱水，脱水塔底焦油 用塔底循环泵强制循环，经脱水塔重沸器加热后返回脱水塔内；脱水塔重沸器采用导热油 加热，脱水塔底焦油中的轻油和水气化后从脱水塔塔顶排出；排出的高温油气经热泵机组和轻油冷凝冷却器冷却后，油水冷凝液进入油水分离单元，脱水塔底的最终脱水焦油外送 至焦油加工装置进行后续蒸馏；