[发明专利]一种控制再生气中萘含量的方法及装置

说明书

本发明公开了一种控制再生气中萘含量的方法及装置，该方法利用再生气对吸附塔交替进行热吹和冷吹，使吸附塔内吸附剂上的萘解吸出来进入再生气中，使吸附剂再生。热吹过程从吸附塔流出的萘的峰值含量达到7000～8000mg/Nm³的再生气，经冷却器及旁通再生气降温可以有效削减再生气中萘的含量，含萘量高的再生气经至最终用户的气体输送管道到最终用户。冷吹过程从吸附塔流出的再生气中萘含量小于1mg/Nm³，经加热器加热升温，随后进入至最终用户的气体输送总管可使热吹过程期间结晶在管道内的萘重新升华。使再生气到达最终用户的温度都能够≤50℃，萘含量≤530mg/Nm³，可以避免萘结晶在管道内引起的管道堵塞，保证管道及设备稳定运行。

技术领域

本发明属于涉及干法脱萘再生气资源化、无害化处理的技术领域，具体的涉及一种控制再生气中萘含量的方法及装置。

背景技术

我国煤炭资源储量丰富，以煤炭为主要能源的格局难以改变。焦炉煤气作为钢铁联合企业焦化过程的副产物，每年炼焦产生的量非常巨大，除回炉加热自用、发电、化工利用(如生产甲醇、合成氨)外，大量富余焦炉煤气的综合利用变得相当紧迫。焦炉煤气制甲醇、焦炉煤气提氢、焦炉煤气制天然气等一系列项目的建设及投产，不仅符合国家节能宗旨，实现减排和环境治理，更加能够创收良好的经济效益。

在焦炉煤气制甲醇、氢气、天然气等工艺流程中，精制后的焦炉煤气仍需进一步净化脱除杂质(如焦油、萘、苯、NH₃等)。这些杂质通常采用干法脱除，在吸附塔床层再生过程中，大量杂质萘会在再生气中富集并随之进入到下游。饱和含量的萘就会在降温过程中不断析出结晶在管道上，随着萘结晶量的增加，其会造成管道流量减小，严重时还会造成管道堵塞的问题出现，因此如何控制再生气中萘含量，对于下游管道、设备及用户稳定运行具有非常重要意义。特别针对用户对再生气品质如温度、萘含量及稳定性有严格要求的情况下，在长距离管道输送中控萘成为了亟待解决的问题。

干法脱萘技术是利用脱萘吸附剂在常温和一定压力下对萘有强吸附作用，而对其它成份吸附作用较低，从而达到脱除净化的目的。同时高温低压下对吸附剂进行解吸，恢复其吸附能力重新使用。跟传统湿法脱萘和冷冻脱萘相比，具有工艺简单，成本低优点。目前，干法脱萘技术在处理低浓度萘含量已有广泛的工业化应用。

中国专利申请号201811344746.9公开了“一种改进的变温吸附塔的再生工艺”，其重要改进了对吸附塔进行变温的工艺，从而缩短再生周期，降低能耗。该专利中没有涉及到再生气中萘含量的控制，以及对管道内萘结晶的处理。

中国专利申请号201811080647.4公开了“一种利用变温吸附法脱除煤气中杂质的方法及装置”，其中涉及多级吸附处理杂质，增加吸附剂床层长度，提高分离效果。同时采用不同种类活性炭提高选择性，改善吸附剂使用寿命。但是其未对热吹及冷吹后的再生气进行相关的处理，也未对管道萘结晶进行处理。

由于吸附塔再生热吹过程的再生气温度非常高，而下游用户无法接受高温气体，所以需要对再生气进行降温，但是高温再生气中萘含量很高，如直接混入到下游管道与冷气体混合后，由于温度降低，萘会结晶，所以无法采用简单的方式直接将萘送入下游。目前干法脱萘都是采用变温吸附工艺，再生采用高温解吸。现有技术中大多都是对再生工艺的改进，但是对于再生气的后续处理及品质没有严格要求，因此处理方式都比较容易。目前现有技术也未见有控制从吸附塔流出再生气中萘含量呈正弦变化，到达最终用户时再生气中萘含量均匀、稳定，还兼顾到达最终用户再生气温度一定的方法介绍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制再生气中萘含量的方法及装置，使再生气到达最终用户时再生气中萘含量均匀、稳定，即萘含量≤530mg/Nm³，温度≤50℃；同时解决萘在输送过程中在管道内结晶引起的管道堵塞问题，保证下游管道及设备的稳定运行。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：