高温油气尘分离装置和煤热解设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及煤化工领域领域，公开了一种高温油气尘分离装置和煤热解设备。高温油气尘分离装置包括分离塔，分离塔包括塔体、进气管道、第一循环油喷嘴、雾化喷嘴以及第二循环油喷嘴，塔体的顶部设有热解气入口，塔体的底部设有重质油出口，塔体的侧部靠下设有热解气出口；进气管道的出气端连接于热解气入口，用于向塔体内输入待分离的热解气；第一循环油喷嘴设置在进气管道上，用于向进气管道内喷入循环油；雾化喷嘴设置在塔体的顶部，用于向塔体内喷入雾化的循环油；第二循环油喷嘴设置在塔体的中部，用于向塔体内喷入循环油。所述高温油气尘分离装置能够解决现有油气尘分离装置存在的油气尘分离效果差、油气二次反应结焦等问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
高温油气尘分离装置和煤热解设备


[0001]本技术涉及煤化工领域，具体地涉及一种高温油气尘分离装置和包括该分离装置的煤热解设备。

技术介绍

[0002]我国一次能源的自然禀赋特征是“多煤、少油、缺气”，煤炭资源化利用，是推动我国能源安全新战略、实现“双碳”目标的重要内容。我国低阶煤储量丰富，具有挥发分高、反应活性高的特点，适宜通过中低温热解，获得高附加值油气，在温和的条件下实现高值化和清洁化利用。在热解工艺中，为解决焦油收集过程中存在的管路堵塞、设备磨损等问题，需将从热解炉出来的高温油气，在焦油冷凝前去除焦粉。高温油气尘分离是现有粉煤热解工艺普遍存在的技术难题，限制了其大规模应用，因此该问题亟待解决。
[0003]专利CN215995660U公开了一种热解油气冷却分离除尘一体化设备，包括喷淋冷却除尘装置、均气板、除雾器、长颈漏斗、油水渣分离池。该设备内部结构简单、体积小、易于实现撬装化，但是其使用水作为冷却介质，耗水量大，且油水分离困难，产生大量含油废水。另外均气板上部会累积大量粉尘，造成气孔堵塞，设计不合理。
[0004]专利CN113680161A公开了一种油洗除尘罐及热脱附高温尾气除尘冷凝系统及方法，包括油洗除尘罐罐体、填料筒、除雾器、喷油器、加热盘管、导流折板，实现了对含油固体废物热脱附气的除尘净化和凝液的逐级回收，避免了一次冷凝产生油水混合，提高了除尘和冷凝效果。该装置设置导流折板实现部分除尘功能，但是高温粉尘会在导流折板上进行累积，难以清理，使高温油气通道变窄堵塞。另一方面填料的使用可能导致局部高温引起二次反应，降低油收率。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种高温油气尘分离装置和包括该分离装置的煤热解设备，以解决现有油气尘分离装置存在的油气尘分离效果差、油气二次反应结焦等问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供一种高温油气尘分离装置，包括分离塔，所述分离塔包括：
[0007]塔体，所述塔体的顶部设有热解气入口，所述塔体的底部设有重质油出口，所述塔体的侧部靠下设有热解气出口；
[0008]进气管道，所述进气管道的出气端连接于所述热解气入口，用于向所述塔体内输入待分离的热解气；
[0009]第一循环油喷嘴，所述第一循环油喷嘴设置在所述进气管道上，用于向所述进气管道内喷入循环油；
[0010]雾化喷嘴，所述雾化喷嘴设置在所述塔体的顶部，用于向所述塔体内喷入雾化的循环油；以及
[0011]第二循环油喷嘴，所述第二循环油喷嘴设置在所述塔体的中部，用于向所述塔体
内喷入循环油。
[0012]本技术的高温油气尘分离装置，通过在进气管道上设置第一循环油喷嘴，能够对热解气进行一级降温，使热解气在进入塔体前进行预激冷，促进传质传热，提高冷却效果；通过在塔体的顶部设置雾化喷嘴，雾化喷嘴能够在热解气一进入塔体就对其进行二级降温，能够防止局部高温导致的结焦问题，还能够将热解气中的液相雾化为细液滴，增大传热面积，实现气相温度的快速降低以及粉尘的有效捕集，利于热解气在塔体内的沉降；通过在塔体的中部设置第二循环油喷嘴，能够对沉降中的热解气进行三级降温，从而防止塔体中下部温度高导致的结焦问题，提高油气尘分离效果，提高油气产率，使工艺经济性更好。另外，本技术的高温油气尘分离装置通过采用循环油进行降温，能够避免现有技术中水作为冷却介质时存在的相应问题。
[0013]可选地，所述第一循环油喷嘴设置为将循环油沿所述进气管道的径向喷入所述进气管道内。
[0014]可选地，所述分离塔包括多个所述第一循环油喷嘴，多个所述第一循环油喷嘴沿所述进气管道的周向均匀地间隔排布。
[0015]可选地，所述进气管道为与所述热解气入口同轴的直管，多个所述第一循环油喷嘴分为多组沿所述进气管道的轴向间隔排布，相邻组间的所述第一循环油喷嘴在水平面上错位设置。
[0016]可选地，靠近所述热解气入口的一组所述第一循环油喷嘴与所述塔体顶面之间的距离为所述进气管道长度的1/6～1/2。
[0017]可选地，相邻的两组所述第一循环油喷嘴之间的竖直间距为所述进气管道长度的1/6～1/2。
[0018]可选地，所述雾化喷嘴的喷口靠近所述塔体内的顶面设置。
[0019]可选地，所述分离塔包括多个所述雾化喷嘴，多个所述雾化喷嘴并排设置于所述塔体的顶部以使雾化区域覆盖所述塔体内的整个横截面。
[0020]可选地，所述热解气入口位于所述塔体的顶部中央，多个所述雾化喷嘴围绕所述热解气入口均布。
[0021]可选地，所述第二循环油喷嘴的喷入方向偏离于所述塔体的径向和切线方向。
[0022]可选地，所述分离塔包括多个所述第二循环油喷嘴，多个所述第二循环油喷嘴沿所述塔体的周向均匀地间隔排布。
[0023]可选地，所述第二循环油喷嘴的喷入方向与所述塔体的切线方向之间的夹角为10
°
～80
°
。
[0024]可选地，所述循环油为热解产生的煤焦油全馏分油或部分馏分油。
[0025]可选地，所述塔体内部从上至下依次设为雾滴沉降段、气体溢出段以及液封段，所述热解气出口对应于所述雾滴沉降段设置，所述第二循环油喷嘴设置于所述雾滴沉降段。
[0026]可选地，所述雾滴沉降段包括从上至下依次设置的等径段、锥体段和缩口段，其中，所述锥体段的最大直径与所述等径段的直径相等，所述缩口段的直径与所述锥体段的最小直径相等，所述第二循环油喷嘴设置于所述等径段，所述热解气出口对应于所述锥体段设置。
[0027]可选地，所述雾滴沉降段按照以下至少一种方式设置：
[0028]方式一、所述等径段的高径比为1～10；
[0029]方式二、所述锥体段的锥度为0.5～4；
[0030]方式三、所述缩口段的高径比为0.1～1。
[0031]可选地，所述热解气出口设置在所述锥体段中间位置对应的所述塔体处。
[0032]可选地，所述缩口段的外周与所述塔体的内表面之间水平设置有除雾网。
[0033]可选地，所述塔体包括位于上方的圆柱段和连接于该圆柱段下方的圆锥段，所述圆锥段以及靠近所述圆锥段的所述圆柱段的一部分形成所述液封段，所述液封段与所述除雾网之间为所述气体溢出段。
[0034]可选地，形成所述气体溢出段和所述液封段的所述圆柱段部分的高径比为1～5，和/或所述圆锥段的锥度为0.5～4。
[0035]可选地，所述高温油气尘分离装置还包括用于向所述分离塔供应所述循环油的供油管道，所述第一循环油喷嘴、所述雾化喷嘴、所述第二循环油喷嘴分别与所述供油管道连通。
[0036]本技术还提供一种煤热解设备，包括热解炉和以上所述的高温油气尘分离装置，所述进气管道的进气端与所述热解炉的热解气出口连通。
[0037]可选地，所述煤热解设备还包括旋风分离器，所述旋风分离器设置于所述热解炉的热解气出口与所述进气管道的进气端之间，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温油气尘分离装置，其特征在于，包括分离塔(10)，所述分离塔(10)包括：塔体(11)，所述塔体(11)的顶部设有热解气入口(111)，所述塔体(11)的底部设有重质油出口(112)，所述塔体(11)的侧部靠下设有热解气出口(113)；进气管道(12)，所述进气管道(12)的出气端连接于所述热解气入口(111)，用于向所述塔体(11)内输入待分离的热解气；第一循环油喷嘴(13)，所述第一循环油喷嘴(13)设置在所述进气管道(12)上，用于向所述进气管道(12)内喷入循环油；雾化喷嘴(14)，所述雾化喷嘴(14)设置在所述塔体(11)的顶部，用于向所述塔体(11)内喷入雾化的循环油；以及第二循环油喷嘴(15)，所述第二循环油喷嘴(15)设置在所述塔体(11)的中部，用于向所述塔体(11)内喷入循环油。2.根据权利要求1所述的高温油气尘分离装置，其特征在于，所述第一循环油喷嘴(13)设置为将循环油沿所述进气管道(12)的径向喷入所述进气管道(12)内，和/或所述分离塔(10)包括多个所述第一循环油喷嘴(13)，多个所述第一循环油喷嘴(13)沿所述进气管道(12)的周向均匀地间隔排布。3.根据权利要求2所述的高温油气尘分离装置，其特征在于，所述进气管道(12)为与所述热解气入口(111)同轴的直管，多个所述第一循环油喷嘴(13)分为多组沿所述进气管道(12)的轴向间隔排布，相邻组间的所述第一循环油喷嘴(13)在水平面上错位设置。4.根据权利要求3所述的高温油气尘分离装置，其特征在于，靠近所述热解气入口(111)的一组所述第一循环油喷嘴(13)与所述塔体(11)顶面之间的距离为所述进气管道(12)长度的1/6～1/2，和/或相邻的两组所述第一循环油喷嘴(13)之间的竖直间距为所述进气管道(12)长度的1/6～1/2。5.根据权利要求1所述的高温油气尘分离装置，其特征在于，所述雾化喷嘴(14)的喷口靠近所述塔体(11)内的顶面设置，和/或所述分离塔(10)包括多个所述雾化喷嘴(14)，多个所述雾化喷嘴(14)并排设置于所述塔体(11)的顶部以使雾化区域覆盖所述塔体(11)内的整个横截面。6.根据权利要求5所述的高温油气尘分离装置，其特征在于，所述热解气入口(111)位于所述塔体(11)的顶部中央，多个所述雾化喷嘴(14)围绕所述热解气入口(111)均布。7.根据权利要求1所述的高温油气尘分离装置，其特征在于，所述第二循环油喷嘴(15)的喷入方向偏离于所述塔体(11)的径向和切线方向，和/或所述分离塔(10)包括多个所述第二循环油喷嘴(15)，多个所述第二循环油喷嘴(15)沿所述塔体(11)的周向均匀地间隔排布。8.根据权利要求7所述的高温油气尘分离装置，其特征在于，所述第二循环油喷嘴(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳杰，徐润，吴治国，段利，刘克武，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：