热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺及装置制造方法及图纸

技术编号:11700070 阅读:89 留言:0更新日期:2015-07-09 00:03
本发明专利技术提供了一种热解煤气的除尘工艺及装置,以及热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺及装置,其中所述热解煤气的除尘工艺包括如下步骤:(1)将热解煤气逆向通过由干燥煤形成的移动床颗粒层,得到一次除尘煤气;(2)采用350℃以上馏份的重质油对所述一次除尘煤气进行二次除尘处理,得到无尘煤气。与现有技术相比,本发明专利技术的除尘工艺操作简单、能耗小、便于大规模运营。另外本发明专利技术首次将热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化完美地耦合在一起,大大简化了工艺流程,降低了操作难度,减少了生产装置的成本投入和能源消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种组合工艺及装置,尤其涉及一种热解煤气的除尘与重质油的延迟 焦化相组合的工艺及装置,属于煤化工
技术背景 我国是一个石油产品消费大国,但同时又是一个石油资源贫乏的国家,近年来由 于对石油的需求量持续增多,巨大的原油进口已威胁到我国的能源安全。然而值得欣慰的 是,我国的煤炭资源相对比较丰富,因此,如何实现煤炭的高效、清洁转化以生产石油代替 产品已成为国家"十二五"能源科技规划中的重要组成部分,同时也是保证我国能源和国家 安全的重要措施。 现阶段对于煤炭的处理较为成熟的工艺技术有:发电、气化、炼焦、加氢液化等,其 中,将原料煤气化或热解而获得的清洁燃料或其它初级化工产品在我国有着广阔的应用前 景。但煤在气化或热解过程中所产生的粗煤气中含有大量的粉尘,并混合着焦油、胶质等有 机杂质,因此,为了得到适用于出售或满足下游工序的洁净煤气,同时考虑回收粗煤气中的 焦油副产品,就必须对粗煤气进行除尘净化处理。 以工业上常用的恩德炉热解工艺为例,原料煤进入热解炉后产生含灰含焦油的 粗煤气(500-600°C),首先经高温旋风分离器分离除去大颗粒灰尘,再经废热锅炉回收余 热,换热后的煤气经低温旋风分离器进一步除灰,粗煤气进洗涤塔洗涤,洗涤煤气水及煤气 冷凝液混合后形成的大量含有焦油等有机杂质的废水去废水处理装置,经洗涤后煤气进气 柜,后经电除尘及电捕焦器进一步净化,并副产含灰焦油。然而,这种工艺存在着诸多问 题,主要表现在:(1)煤气除尘效果差、效率低:煤气中灰尘的粒径分布非常广泛,既有较大 的颗粒状灰尘,也有极为细小的粉尘,而目前传统的煤热解产煤气净化过程通常仅利用旋 风分离后水洗再电除尘的方法来洗涤净化煤气,受旋风分离器分离效率及其临界粒径的限 制,灰尘分离效果较差,即使累积两次旋风分离及电除尘后煤气中通常还含有较多的细小 粉尘,必须增加水洗涤的过程,且效果仍然不佳,使得除尘工艺变得极为复杂,延长了处理 周期,增加了生产成本;(2)副产焦油回收率低、品质差:一方面受旋风分离器分离效率及 其临界粒径的限制,使电捕焦油后得到副产的焦油中含灰量较大,焦油品质较差,另一方 面,由于前期通过废热锅炉、洗涤塔洗涤等降温步骤,使得含焦油的煤气中部分煤焦油被冷 凝后随灰尘排出,大大影响了最终电捕焦油器对焦油的回收率;(3)废水处理量大、生产成 本增加:原料煤中含水量高(最高可达30%以上),热解后形成含水量高的粗煤气,该粗煤 气若直接进行干法除灰,则降温后形成的大量冷凝液会成为杂质一起被带入煤焦油中,严 重影响煤焦油的品质,而利用洗涤塔对粗煤气进行洗涤降温,虽然能避免冷凝液大量进入 成品煤焦油中,但是此过程中又会产生大量含灰冷凝液及焦油等有机物的废水,处理大量 的此类废水难度高、工艺复杂,不但造成企业生产成本增大、设备投资增加,而且还给环境 带来沉重的压力。鉴于此,如何有效改进热解煤气的除尘工艺以克服上述技术缺陷,是本领 域亟待解决的技术难题。 此外,将炼焦生产的重质煤焦油进行延迟焦化而转化为汽、柴、蜡油及各类衍生产 品已成为本领域的一个研宄热点。目前,延迟焦化一般采用"一炉两塔"的工艺,加热炉需要 消耗大量的能源,焦炭塔也需要频繁切换,从而导致延迟焦化的操作难度大、能量消耗高。 对于现有技术存在的这一问题,迄今为止尚未找到十分有效的解决方法。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于解决现有技术中的粗煤气除尘工艺因采用先旋风分离后 水洗再电除尘的方法而导致除尘效率低、焦油品质差、废水处理量大、生产成本高的问题, 进而提供一种除尘效率高、焦油品质好、无废水产生且成本投入小的热解煤气除尘工艺及 装置。 本专利技术的另一个目的在于解决现有技术中重质油的延迟焦化因采用"一炉两塔" 的工艺而导致操作难度大、能量消耗高的问题,进而提供一种操作简便、能耗小的热解煤气 的除尘与重质油的延迟焦化相组合的工艺及装置。 本专利技术实现上述目的的技术方案为: 一种热解煤气的除尘工艺,包括如下步骤: (1)将热解煤气逆向通过由干燥煤形成的移动床颗粒层对所述热解煤气进行一次 除尘处理,得到一次除尘煤气; (2)采用350°C以上馏份的重质油对所述一次除尘煤气进行二次除尘处理,得到 无尘煤气。 所述干燥煤由如下方法制备而成:将原料煤与温度为150-350°c、氧含量< 5v% 的气体接触,即得所述干燥煤。 所述原料煤与所述气体接触的时间为40-70min。 所述干燥煤的粒径为0? 2-30mm。 所述移动床颗粒层的形成过程为:所述干燥煤匀速连续地进入移动床反应器中, 并自上而下匀速流出所述移动床反应器,从而在所述移动床反应器内形成所述移动床颗粒 层。 所述热解煤气与所述移动床颗粒层的流速之比为(90-130) : 1。本专利技术中,热解 煤气的流速是指单位时间内流入移动床反应器内的热解煤气的工况体积,单位为ml/min; 移动床颗粒层的流速指的是单位时间内流出移动床反应器的干燥煤的工况体积,单位为 ml/min〇 所述热解煤气的温度为400-600°C、压力为-500~500Pa。 所述重质油为低温煤焦油或渣油。 所述二次除尘处理的具体步骤为:用所述重质油匀速喷淋所述一次除尘煤气。 还包括采用汽油、柴油或蜡油中的至少一种对所述无尘煤气进行冷却和洗涤,得 到净煤气;其中所述无尘煤气的温度为90-1KTC,所述汽油、柴油或蜡油中的至少一种的 温度为50-70 °C。 还包括将经所述一次除尘处理后的含尘干燥煤在400-650°C、-500~500Pa的条 件下热解,对产生的热解煤气依次进行所述一次除尘处理和所述二次除尘处理。 一种将所述的热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化相组合的工艺,还包括在 400-650°C下对经所述二次除尘处理后的含尘重质油进行延迟焦化。 在对所述含尘重质油进行延迟焦化之前,采用部分所述含尘重质油喷淋所述一次 除尘煤气,分别得到二次预除尘煤气和二次含尘重质油,再对所述二次预除尘煤气进行所 述二次除尘处理,并将所述二次含尘重质油与所述含尘干燥煤混合。 在对所述含尘重质油进行延迟焦化之前,采用另一部分所述含尘重质油对所述一 次除尘煤气或所述二次预除尘煤气进行所述二次除尘处理。 在对所述含尘重质油进行延迟焦化之前,将其它部分所述含尘重质油与所述干燥 煤混合。 一种利用所述的除尘工艺对热解煤气进行除尘的装置,包括: 热解炉,其具有第一出气口; 移动床反应器,在其两端分别开设有第二进气口和第二出气口,所述第二进气口 与所述第一出气口相连通,在所述移动床反应器内具有由干燥煤形成的移动床颗粒层; 二次除尘塔,通过导气通道与所述第二出气口连通设置,在所述二次除尘塔的顶 部和侧壁上分别设置有第三出气口和若干个进液口。 还包括冷却塔,与所述第三出气口相连通,在所述冷却塔的顶部、侧壁上分别设置 有冷却液进口和第四出气口。 所述移动床反应器的出料口与所述热解炉的进煤口相连通。 还包括与部分所述进液口连接设置的重质油加热器。 还包括干燥煤罐,其出煤口与所述移动床反应器的进料口连通设置。 一种将所述的对热解煤气进行除尘的装置与重质油的延迟焦化相组合的装置,还 包括塔底泵,其一端设置有含尘重质油进口,所述含尘重质油进口与所述二次除尘本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种热解煤气的除尘工艺,其特征在于,包括如下步骤:(1)将热解煤气逆向通过由干燥煤形成的移动床颗粒层对所述热解煤气进行一次除尘处理,得到一次除尘煤气;(2)采用350℃以上馏份的重质油对所述一次除尘煤气进行二次除尘处理,得到无尘煤气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王守峰山秀丽常景泉贺鑫平吕子胜王淑岩李锦涛李万飞李万善
申请(专利权)人:陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司华陆工程科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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