焦炉煤气的二次净化方法技术

本发明专利技术提供了一种焦炉煤气的二次净化方法，包括初滤、冷却、吸附、精滤和加热步骤，首先将焦炉煤气通过焦炭过滤得到第一煤气；将第一煤气进行压缩后冷却至40~50℃得到第二煤气；将第二煤气通过多孔性固体吸附剂吸附洗脱得到第三煤气；将第三煤气经过预处理步骤，然后通过中空纤维滤料过滤得到第四煤气；将第四煤气加热至70~80℃得到净化煤气。解决了焦炉煤气净化不完全，导致燃气轮机易腐蚀，使用寿命短的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焦炉煤气领域，特别地，涉及一种。
技术介绍
焦炉煤气是一种可燃工业废气，以往通常被排放到空气中，这样不仅造成能源浪费，还严重污染了空气环境。燃气轮机能利用焦炉煤气进行发电和供热，对焦炉煤气进行二次利用，但是焦炉煤气中含有杂质较多，影响了燃气轮机的使用寿命。为了提高燃气轮机的使用寿命，通常对焦炉煤气进行净化处理。现有技术中，大部分采用初冷、洗氨、终冷、洗苯的煤气净化或称煤气回收工艺。但是按照上述煤气净化工艺只能满足普通燃烧用气的要求，煤气还含有大量未被净化粉尘、焦油、金属和非金属离子等杂质，这些杂质容易使燃气轮机产生腐蚀，影响使用寿命。 目前运行的焦炉煤气发电项目中，只在压缩前和进燃气轮机前设置了简单过滤器。该过滤器的滤芯由不锈钢丝网加工而成，存在过滤精度不高的问题，只能去除气体中的大颗粒的粉尘，不能去除焦炉煤气中的焦油、硫化氢等杂质，仍然存在燃气轮机叶片腐蚀严重，运行寿命短的问题。对于焦炉煤气的二次净化，国内目前没有现成的技术和净化装置可以使用，而国外燃气轮机发电一般都用天然气，对焦炉煤气的深度净化研究较少。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种，以解决现有技术中焦炉煤气净化不完全，导致燃气轮机易腐蚀，使用寿命短的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种，其特征在于，包括以下步骤I)初滤将焦炉煤气通过焦炭过滤得到第一煤气；2)冷却将第一煤气进行压缩后冷却至4(T50°C得到第二煤气；3)吸附将第二煤气通过多孔性固体吸附剂吸附洗脱得到第三煤气；4)精滤将第三煤气经过预处理步骤，然后通过中空纤维滤料过滤得到第四煤气;5)加热将第四煤气加热至7(T80°C得到净化煤气。进一步地，初滤步骤中焦炭为粒径25 30_的颗粒。进一步地，焦炭可通入150°C的蒸汽2(T40天进行再生。进一步地，吸附步骤中多孔性固体吸附剂为硅胶、活性氧化铝、活性炭、活性焦、碳纤维中的一种或多种。进一步地，多孔性固体吸附剂可通入150°C的蒸汽或者150°C的净化煤气15 20天进行再生。进一步地，精滤步骤中预处理步骤为将第三煤气在f 2m/s流速下进行沉降分离。进一步地，第四煤气中彡IOum的颗粒残留率彡1%,^ 15um的颗粒残留率为0%。本专利技术具有以下有益效果本专利技术提供的，对于粒径大于ΙΟμπι颗粒的截留率^99%；对于粒径大于15 μ m颗粒的截留率> 100%，能有效去除焦炉煤气中的粉尘、萘、焦油等无机或有机杂质，能有效减缓燃气轮机中叶轮的腐蚀作用，延长燃气轮机的使用寿命。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中 图I是本专利技术优选实施例的工艺流程示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。一种，其特征在于，包括以下步骤I)初滤将焦炉煤气通过焦炭过滤得到第一煤气；2)冷却将第一煤气冷却至4(T50°C得到第二煤气；3)吸附将第二煤气通过多孔性固体吸附剂吸附洗脱得到第三煤气；4)精滤将第三煤气经过预处理步骤，然后通过中空纤维滤料过滤得到第四煤气;5)加热将第四煤气加热至7(T80°C得到净化煤气。本专利技术采用的焦炉煤气二次净化方法为将焦炉煤气经过初次净化后再进行二次净化，初次净化的方法包括初冷、洗氨、终冷、洗苯步骤；二次净化包括初滤、冷却、吸附、精滤和加热步骤。初滤步骤采用焦炭过滤器对焦炉煤气进行初步过滤，焦炭具有一定的孔径，能除去大颗粒的粉尘，同时焦炭对高沸点的焦油组分有较好的吸附效果，能吸附焦炉煤气中部分萘和焦油。由于焦炉煤气中含有部分水分，水分将影响后续吸附和精滤步骤，本专利技术采用冷却步骤去除第一煤气中的水分。水在煤气中存在的蒸汽压力和温度之间的对应关系，通过降低焦炉煤气的温度，使气体中的水蒸气在低温下过饱和而被冷凝下来，达到分离的目的；当温度达到4(T50°C时，可以使焦炉煤气中达到气液分离；同时焦炉煤气中的萘在降温过程中由气态变为固态，从而去除气体中的水份和萘杂质。经过冷却步骤的第二煤气中还存在少量不能被焦炭处理的有机和无机杂质，多孔性固体吸附剂可以根据焦炉煤气中的成分选择性吸附气体中各种有机和无机杂质，除去焦炉煤气中的焦油、硫化氢、萘、碱金属等有机和无机杂质，达到净化的目的。经过吸附处理后的第三煤气中还存在不被吸附和过滤的粉尘和焦油，本专利技术首先对焦炉煤气进行预处理，除去粒径为100 μ m以上的杂质，防止杂质粒径过大，导致后续精滤步骤容易堵塞；然后将预处理后的焦炉煤气通过中空纤维滤料除去5μπι以上的细微粉尘和部分焦油，对焦炉煤气中的粒径较小的杂质进行进一步净化。由于焦炉煤气需要进行燃烧发电，若煤气中含有液态水则严重影响了焦炉煤气的燃烧效率，同时也容易导致燃气轮机腐蚀；为了彻底除去焦炉煤气中的液态水，本专利技术将第四煤气加热至7(T80°C，使焦炉煤气的温度高于露点温度20°C以上，保证焦炉煤气充分干燥。本专利技术采用的焦炉煤气净化方法包括初滤、冷却、吸附、精滤和加热步骤对焦炉煤气进行深层净化，彻底除去了焦炉煤气中的水份、粉尘、焦油、萘、硫化氢、碱金属等杂质，保证了燃气轮机的使用寿命。同时为了保证各设备的正常运行，冷却步骤以后所有管道及设备均进行保温处理，防止温度低于露点温度，影响设备运行。初滤步骤采用的是焦炭过滤器对焦炉煤气进行过滤吸附，在焦炭过滤器中填有直径25 30_左右大小的焦炭颗粒，对高沸点的焦油组分有较好的吸附效果，其吸附效率达到40%以上，同时，焦炭可以除去焦炉煤气中的粉尘，对萘也有一定的吸附作用。进一步地，焦炭在的使用时间可达到1(Γ12个月，当焦炭吸附达到饱和后，则需对焦炭进行再生。焦炭的再生方法为通入150°C的蒸汽或者150°C净化煤气，再生周期为2(Γ40天，焦炭再生后还具有吸附效果，可以重复利用，节约了生产成本，减少了废渣的排放，更加节能环保。上述的净化煤气为焦炉煤气经过二次净化后的煤气。 同时本专利技术在净化工艺的设计过程中，使用了两个焦炭过滤装置，一个处于使用状态，另外一个作为备用；当处于使用状态的焦炭过滤装置吸附饱和后，可以马上转入备用状态的焦炭过滤装置，免去拆卸，填充等不必要的步骤，延误生产。而使用状态的焦炭过滤装置，可以利用燃气轮机发电后的余热产生的蒸汽进行再生，或者将经过二次净化后的净化煤气对焦炭过滤装置进行再生，使生产的废气充分利用，保证能源可循环利用，更加节能环保。焦炭过滤装置为技术专利ZL200920266004. 9所公布的焦炭过滤装置。吸附步骤是根据吸附原理，选择某些多孔性固体吸附剂吸附气体中的水蒸气和各种有机和无机气体。其中硅胶、活性氧化铝和分子筛可以起到脱水，除去无机物的作用；而活性炭、活性焦和碳纤维可以除去焦炉煤气中的有机物。吸附前后吸附后的气体均通过丝网除沫器，去除气体中的液体及大颗粒的固体颗粒物，是吸附更完全，净化更彻底。丝网除沫器的过滤网为不锈钢金属丝。多孔性固体吸附剂进一步地，多孔性固体吸附剂的使用时间可达到6 12个月。当多孔性固体吸附剂达到饱和后，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炉煤气的二次净化方法，其特征在于，包括以下步骤：1）初滤：将焦炉煤气通过焦炭过滤得到第一煤气；2）冷却：将所述第一煤气进行压缩后冷却至40~50℃得到第二煤气；3）吸附：将所述第二煤气通过多孔性固体吸附剂吸附洗脱得到第三煤气；4）精滤：将所述第三煤气经过预处理步骤，然后通过中空纤维滤料过滤得到第四煤气；5）加热：将所述第四煤气加热至70~80℃得到净化煤气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗莉，彭建军，魏冰霞，孙婷，
申请(专利权)人：株洲南方燃气轮机成套制造安装有限公司，
类型：发明
国别省市：