一种快速热解油气处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种快速热解油气处理系统。所述系统包括热解炉、急冷塔、分馏塔；热解炉设有热解油气出口、以及对立设置在炉体下部两侧的喷嘴；急冷塔设有热解油气入口、初冷油气出口、重质焦油出口；热解油气入口与热解炉的热解油气出口连接；重质焦油出口与喷嘴连接；分馏塔设有初冷油气入口；初冷油气入口与所述急冷塔的初冷油气出口连接。本实用新型专利技术使燃料在快速热解过程中多产出轻质焦油组分和热解气，不产出含尘重质的焦油。

Fast pyrolysis oil gas treatment system

The utility model discloses a fast pyrolysis oil and gas treatment system. The system includes a pyrolysis furnace, cooling tower, distillation tower; pyrolysis furnace with pyrolysis oil and gas exports, as well as the opposite are arranged at both sides of the lower part of the furnace nozzle; cooling tower with pyrolysis oil and gas entrance, primary cooling oil and gas exports, exports of heavy tar; pyrolysis oil and gas entrance pyrolysis furnace pyrolysis of oil and gas export connection; heavy tar outlet and the nozzle is connected with the early cold; fractionator oil and gas entrance; primary cooling oil and gas entrance and the quench tower of cold oil and gas outlet connection. The utility model causes the fuel to produce the light tar component and the thermal gas in the process of fast pyrolysis, and can not produce the tar containing the dust.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种热解油气处理系统。更具体的说，是在煤等燃料快速热解过程中，耦合煤焦油回收及分离过程获得轻质馏分油及热解气的系统。
技术介绍
煤炭分质利用被认为是煤炭清洁高效利用的有效途径，也是我国“十三五”煤化工重点发展的方向。煤炭的分质利用就是通过热解将煤炭中不同成分先分离出来，分离出来的产品包括煤气、焦油和半焦等。煤焦油通过加氢可以生产出汽油、柴油；半焦通过热解变成低挥发分、低硫的清洁燃料，代替散烧煤减少对大气的污染；煤气可直接作为燃料气使用。煤炭分质利用“龙头”是煤的热解技术，要提取规模产量的焦油、煤气，煤分质利用需要规模化、大型化，单套煤热解装置规模越来越大型化，在低阶煤的分质利用过程中，快速热解一般处理粉煤原料，粉煤在热解炉中温度升高快，停留时间短，油气溢出速率快，热解油气携带了大量的粉尘，虽然经过除尘器处理，但只能除去较大的固体颗粒，热解油气经急冷塔冷却后，细小粉尘进入焦油中，因此获得的煤焦油中甲苯不溶物含量较高，不溶物的主要成分是煤灰、煤粉等，导致所得煤焦油黏度大、含重质组分多、热稳定性较差，属于重质、劣质焦油的范畴，这些缺点导致煤焦油的后续深加工难度较大；追求焦油高收率的热解工艺，并不能带来较好的经济效益。为了解决上述问题，现有一种针对煤热解焦油的回收方法：将热解气与冷焦油在焦油回收塔中进行接触换热，使热解气中的焦油冷凝回收，一部分冷凝焦油经热量回收并经固液分离出粉尘后作为热解气的冷却介质，一部分循环回焦油回收塔底部，提高焦油在焦油回收塔底部的流速，防止粉尘沉积堵塞回收塔。该工艺利用重质焦油作为冷却介质，部分重质焦油需要经固液分离脱除粉尘，因此重质焦油中的粉尘很难除去，固液分离后获得一定量的难以利用的油泥，且重质焦油的后续深加工难度较大。此外，该方法中焦油回收塔上端装有填料，此段冷却温度低，热解气可能会携带少量重质焦油在此冷凝，长时间运行会堵塞冷却塔。目前还有一种提高煤热解低温焦油品质的方法，该方法是将低温煤焦油或其蒸馏残渣加入原料煤中进行共热解，获取焦油和气态烃产物。具体做法是将低温煤焦油或其蒸馏残渣与原料煤进行均匀混合，共同进入热解炉中共热解，获得液体产物、热解气、半焦，液体产物为油水混合物，经油水分离后得到低温煤焦油。但该技术方案中低温煤焦油或其蒸馏残渣的粘度都较大，其与原料煤进行均匀混合的方式会使煤粉成块状或泥状，给原料筛分、破碎等处理带来困难。此外，热解油气采用水冷，会产生大量污水，同时热解油气热量也没有有效利用。
技术实现思路
针对上述现有快速热解油气中粉尘含量高，导致煤焦油后续加工困难的问题，本技术提出一种快速热解油气处理系统，将含粉尘量多的重质焦油进行二次脱碳，以便获得更多的轻质焦油和热解气。本技术是通过如下技术方案来实现上述目的：一种快速热解油气处理系统，包括热解炉、急冷塔、分馏塔；所述热解炉设有热解油气出口、以及对立设置在炉体下部两侧的喷嘴；所述急冷塔设有热解油气入口、初冷油气出口、重质焦油出口；所述热解油气入口与所述热解炉的热解油气出口连接；所述重质焦油出口与所述喷嘴连接；所述分馏塔设有初冷油气入口；所述初冷油气入口与所述急冷塔的初冷油气出口连接。本技术还将所述分馏塔设有的重质馏分出口与所述急冷塔的急冷油入口连接，将分馏塔所得的重质馏分作为急冷塔的急冷油，冷却所得重质焦油进入热解炉二次热解；实现系统自给自足，节省能源。为了尽可能大地去除热解油气中的灰尘、杂质，本技术进一步包括设置在所述热解炉和所述急冷塔之间的除尘器，所述除尘器设有进气口和出气口，所述进气口与所述热解炉的热解油气出口连接；所述出气口与所述急冷塔的热解油气入口连接。作为优选实施方式，所述分馏塔在所述初冷油气入口的上方还设有洗油入口，所述洗油入口与所述重蜡油出口连接。热解炉的热解温度为600～850℃，热解油气在急冷塔中被冷却至350～480℃，优选365～450℃，进入分馏塔的未被冷凝的油气温度优选为340～430℃。在本技术中，通过控制急冷油量来控制急冷塔中被冷却下来的重质焦油的干点，具体结构为，在所述急冷塔的塔身不同高度设置冷却油喷淋口，实现多级喷淋。本技术的有益效果在于：(1)本技术使燃料在快速热解过程中多产出轻质焦油组分和气体，不产出含尘重质的焦油，并可以充分利用热解半焦的热量使重质焦油进一步裂化脱碳，生成的焦炭会附着在半焦上，与半焦一起利用，实现重质焦油脱碳目的，获得更多的轻质焦油馏分和热解气；(2)本技术对热解油气实现急冷塔喷淋、分馏塔底部进料洗涤的措施，大大减少了热解油气中携带的粉尘，可有效防止分馏塔的结焦。(3)热解油气采用重质馏分冷却替代常规水或氨水冷却，避免了焦油与水乳化难以分离的问题，可减少污水的产生。附图说明图1为本技术快速热解油气处理系统一实施例的结构示意图；图2为本技术快速热解油气处理方法一实施例的流程示意图。附图标记说明1、粉煤，2、热解炉，3、半焦，4、热解油气，5、除尘器，6、除尘后热解油气，7、急冷塔，8、未冷凝热解油气，9、重质焦油，10、11、12、13.喷嘴，14、分馏塔，16、重质馏分，17、热解气，18、石脑油馏分，19、柴油馏分，20、蜡油馏分。具体实施方式本技术公开一种快速热解油气处理系统，是将粉煤等燃料快速热解，产生的热解油气通过急冷油冷却，被冷却下来的含尘重质焦油返回热解炉，与热解炉中下行的热解固体产物(半焦)接触发生进一步裂化脱碳，提高热解气和轻质焦油的转化率，未被急冷油冷凝下来的热解油气经分馏塔分离出热解气和各轻质馏分，其中热解气可分离出的CO、H2可作合成原料，其它低碳烃可作热解炉燃料气，各轻质馏分可再进一步深加工利用。换句话说，本技术耦合了煤的快速热解和热解油气回收及分离过程，使煤的快速热解过程中多产出轻质组分和气体，减少重质焦油的产出，耦合工艺可以充分利用热解半焦的热量使重质焦油进一步裂化，生焦会附着在半焦上，与半焦一起利用，实现重质焦油脱碳目的，获得更多的轻质焦油和热解气。为了实现上述专利技术宗旨，本技术公开一种快速热解油气处理组合系统，包括热解炉、急冷塔、分馏塔；热解炉设有热解油气出口、以及对立设置在炉体下部两侧的喷嘴；急冷塔设有热解油气入口、初冷油气出口、重质焦油出口；热解油气入口与热解炉的热解油气出口连接；重质焦油出口与喷嘴连接；分馏塔设有初冷油气入口；初冷油气入口与急冷塔的初冷油气出口连接。图1为本技术快速热解油气处理系统一具体实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的快速热解油气处理组合系统包括热解炉2、除尘器5、急冷塔7和分馏塔14。煤粉1有热解炉2的进料口进入，在热解炉内热解，生成热解油气4和半焦3。热解油气4中含有大量的粉尘，经过除尘器5，除去较大的固体颗粒，得到除尘后的热解油气6。除尘后的热解油气6进入急冷塔7，在冷却油的喷淋作用下，重质组分被冷凝成重质焦油9；轻质组分未被冷凝，以气态从急冷塔7上方溢出。重质焦油9由对立设置在炉体下部两侧的喷嘴10、11以及12、13送回至热解炉的底部，与热解炉中下行的热解固体产物(半焦)接触发生进一步裂化脱碳，提高热解气和轻质焦油的转化率。喷嘴10、11对立设置，喷嘴12、13对立设置。喷嘴成对对立设置，能够彼此抵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速热解油气处理系统，其特征在于，包括热解炉、急冷塔、分馏塔；所述热解炉设有热解油气出口、以及对立设置在炉体下部两侧的喷嘴；所述急冷塔设有热解油气入口、初冷油气出口、重质焦油出口；所述热解油气入口与所述热解炉的热解油气出口连接；所述重质焦油出口与所述喷嘴连接；所述分馏塔设有初冷油气入口；所述初冷油气入口与所述急冷塔的初冷油气出口连接。

【技术特征摘要】
1.一种快速热解油气处理系统，其特征在于，包括热解炉、急冷塔、分馏塔；所述热解炉设有热解油气出口、以及对立设置在炉体下部两侧的喷嘴；所述急冷塔设有热解油气入口、初冷油气出口、重质焦油出口；所述热解油气入口与所述热解炉的热解油气出口连接；所述重质焦油出口与所述喷嘴连接；所述分馏塔设有初冷油气入口；所述初冷油气入口与所述急冷塔的初冷油气出口连接。2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述分馏塔设有的重质馏分出口与所述急冷塔的急冷油入口连接。3.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，进一步包括设置在所述热解炉和所述急冷塔之间的除尘器，所述除尘器设有进气口和出气口，所述进气口与所述热解炉的热解油气出口连接；所述出气口与所述急冷塔的热解油...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱元宝，闫琛洋，杜少春，许梅梅，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11