專利名稱：流化床裂解煤氣凈化和焦油回收系統及方法
技術領域：
本發明涉及煤氣凈化系統和工藝，尤其涉及一種適合流化床裂解煤氣凈化和焦油回收 的系統及方法。
背景技術：
煤氣凈化工藝廣泛應用與各種煤氣生產和使用的系統中，典型的包括焦化爐煤氣凈化 工藝、發生爐煤氣凈化工藝，但現有各種氣化爐主要產生高溫煤氣為主，煤氣中焦油含量較 低，焦油在常溫下流動性好；而采用流化床中低溫裂解技術產生的煤氣，焦油含量達到50 一200g/Nnf以上，飛灰含量達到5_20g/Nm3，而且焦油的粘性大，流動性差，冷凝溫度高， 采用現有的各種凈化工藝，焦油和灰很容易在管道和閥門冷凝，堵塞管道和凈化設備，從而 影響系統正常運行。
發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種流化床裂解煤氣凈化和焦油 回收系統及方法。使得焦油含量高、飛灰含量大的流化床裂解煤氣在煤氣凈化和焦油回收過 程中不易發生管道和閥門的堵塞，從而保證系統的正常運行。
本發明解決技術問題采用如下技術方案
本發明流化床裂解煤氣凈化和焦油回收系統的結構特點是對于來自于流化床裂解爐的 含灰和焦油的粗煤氣，依序設置由串接的一級旋風除塵器和二級旋風除塵器構成的高溫除灰 單元；由急冷塔和后續的一級電捕焦油器構成的焦油捕集單元；以及由二級電捕輕油器構成 的輕油捕集單元；在一級電捕焦油器和二級電捕輕油器之間設置間冷器；凈煤氣在二級電捕 輕油器中輸出；捕集焦油在急冷塔和一級電捕焦油器中輸出；捕集輕油在所述二級電捕輕油 器中輸出。
本發明流化床裂解煤氣凈化和焦油回收系統的結構特點也在于-
在一級旋風除塵器中釆用渦殼式入口結構，在一級旋風除塵器的粉塵排出口中設置兩 級閥門鎖氣機構。
在二級旋風除塵器中采用渦殼式入口結構，在二級旋風除塵器的粉塵排出口中設置兩 級閥門鎖氣機構。
在急冷塔的輸出回路中設置沉淀池，在一級電捕焦油器的捕集焦油輸出回路中設置油 水分離器，沉淀池和油水分離器中分別設置低壓蒸汽加熱盤管。
本發明流化床裂解煤氣凈化和焦油回收方法的特點是具有如下工藝流程
a、 來自于流化床裂解爐的含灰和焦油的粗煤氣依次經一級旋風除塵器和二級旋風除塵 器高溫除灰；
b、 經高溫除灰的粗煤氣送經噴淋除灰器冷卻除灰；
C、經冷卻除灰的粗煤氣在急冷塔進行噴水冷卻，收集被冷卻捕集的焦油，冷卻后粗煤 氣進入一級電捕焦油器；
d、 收集一級電捕焦油器中捕集的焦油，輸出粗煤氣經間冷器冷卻后，進入二級電捕輕
油器；
e、 收集二級電捕輕油器中捕集的輕油，輸出不含灰和焦油的凈煤氣； 本發明流化床裂解煤氣凈化和焦油回收方法的特點也在于-所述一級旋風除塵器入口處氣體速度為20-25m/s，氣體溫度400-600°C。 所述二級旋風除塵器入口氣體速度20-25m/s，氣體溫度400-600°C。 所述噴淋除灰器采用循環水多層霧化噴淋，出口氣體溫度控制在250-350'C、氣體流速
1-2m/s、氣體停留時間3-6s;排出的粉塵和重質焦油經沉淀后送鍋爐燃燒；在所述沉淀過 程中以低壓蒸汽盤管進行加熱。
所述急冷塔采用循環水多層霧化噴淋，出口氣體溫度控制在40-8(TC，氣體流速l-2m/s， 塔內氣體停留時間3-6s，冷卻排出的焦油經沉淀脫水收集，在所述沉定過程中采用低壓蒸 汽盤管進行加熱。
本發明中從流化床裂解爐出來的含灰和焦油的粗煤氣首先經兩級高溫高效旋風除塵器 和除灰，然后再送噴淋除灰器進一步冷卻除灰后，粗煤氣進入急冷塔噴水冷卻，煤氣中的大 部分焦油被冷卻捕集下來，粗煤氣再進一級電捕焦油器進一步除去煤氣中焦油，然后經間冷 器冷卻后，再經二級電捕輕油器除去煤氣中的少量輕油，然后不含灰和焦油的凈煤氣經煤氣 排送機送至下一工段進行脫硫等進一步的精凈化。而從急冷塔、 一級電捕焦油器、間冷器和 二級電捕輕油器捕集下來的焦油經油水分離后，可外運直接銷售或進一步進行深加工利用。
與已有技術相比，本發明有益效果體現在
1、 本發明系統中熱煤氣先采用兩級高溫旋分除塵和噴淋除灰器除塵，除塵效率達到 99.8%，從而使焦油中的含灰量大大降低，流動性大大改善，從而保證煤氣管道內不會發生 焦油和灰的沉積而堵塞管道；
2、 本發明方法采用急冷塔和兩級電捕焦油器捕集焦油，焦油的回收率高達99%;
3、 本發明中對于設置在噴淋除灰器、急冷塔和電捕焦油器下方的沉淀池和焦油罐采用 采用低壓蒸汽底部加熱，可以有效防止焦油沉底凝結，保證各設備正常運行；
4、 本發明系統中噴淋除灰器和急冷塔使用的冷卻水經熱水降溫水池降溫以及污水冷卻
塔冷卻后可以循環使用，而間冷器采用的冷卻水經循環水冷卻塔冷卻后也可以循環使用，因 此凈化系統本身不產生廢水，而煤氣冷卻產生的多余冷凝水和兩級高溫高效旋風除塵器分離 下來的灰則送鍋爐燃燒，實現零排放。
5、 本發明可以實現高含灰量和高焦油量的流化床裂解煤氣在凈化過程焦油的有效回 收，解決煤氣凈化過程中焦油和灰冷凝堵塞煤氣管道、閥門和凈化設備問題，特別適用各種 高含灰量和高焦油量的中低溫煤氣的凈化。
圖1為本發明系統構成及本發明方法工藝流程示意圖。
圖中標號1 一級旋風除塵器、2 二級旋風除塵器、3噴淋除灰器、4急冷塔、41沉淀 池、42油水分離器、43低壓蒸汽加熱盤管、5—級電捕焦油器、6間冷器、7二級電捕輕油 器、8煤氣排送機。
以下通過具體實施方式
，結合附圖對本發明作進一步說明。
具體實施例方式
參見圖1，本實施例中的系統設備包括依次相接的一級旋風除塵器1、 二級旋風除塵器 2、噴淋除灰器3、急冷塔4、 一級電捕焦油器5、間冷器6、 二級電捕輕油器7和煤氣排送 機8。
具體實施中，在急冷塔4的輸出回路中設置沉淀池41，在一級電捕焦油器5的捕集焦 油輸出回路中設置油水分離器42，沉淀池41和油水分離器42中分別設置低壓蒸汽加熱盤 管43。
工藝流程
從流化床裂解爐出來的含灰和焦油的粗煤氣首先經兩級高溫高效旋風除塵器除灰，然 后再送噴淋除灰器進一步冷卻除灰后，粗煤氣進入急冷塔噴水冷卻，煤氣中的大部分焦油被 冷卻捕集下來，粗煤氣再進一級電捕焦油器進一步除去煤氣中焦油，然后經間冷器冷卻后， 再經二級電捕輕油器除去煤氣中的少量輕油，然后不含灰和焦油的凈煤氣經煤氣排送機送至 下一工段進行脫硫等進一步的精凈化。而從急冷塔、 一級電捕焦油器、間冷器和二級電捕輕 油器捕集下來的焦油經油水分離后，可外運直接銷售或進一步進行深加工利用。
一級旋風除塵器1和二級旋風除塵器2均為高溫高效旋風除塵器，采用常規的渦殼式 入口結構，設計入口氣體速度20-25m/s，氣體溫度400-600。C，除塵效率大于90%，分離下 來的粉塵經下部按常規設置的兩級閥門鎖氣機構排出送鍋爐燃燒。 噴淋除灰器3采用循環水多層霧化噴淋，出口氣體溫度控制在250-350°C,氣體流速 l-2m/s，氣體停留時間3-6s，除灰效率80%以上，粉塵和部分重質焦油排入下部沉淀池，經 掛板機排出送鍋爐燃燒。沉淀池采用循環水密封，底部采用低壓蒸汽盤管加熱，以防止焦油 和灰沉底凝結。
急冷塔4采用循環水多層霧化噴淋，出口氣體溫度控制在40-8CTC，氣體流速1-2m/s， 塔內氣體停留時間3-6s，焦油捕集效率80%以上，冷卻焦油進入下部沉淀池41，經刮板機 排出脫水后到中間焦油罐儲存。沉淀池41采用循環水密封，底部采用低壓蒸汽盤管43加熱， 以防止焦油沉底結團。
一級電捕焦油器5采用高壓靜電捕集焦油，焦油捕集效率高，除焦油率達到99%以上。 間冷器6采用冷卻水循環冷卻，使煤氣出口溫度降至20-40°C,使煤氣中的焦油和水進 一步冷凝。
二級電捕輕油器7采用高壓靜電捕集焦油，焦油捕集效率高，除焦油率達到9將以上。
權利要求
1、流化床裂解煤氣凈化和焦油回收系統，其特征是對于來自于流化床裂解爐的含灰和焦油的粗煤氣，依序設置由串接的一級旋風除塵器(1)和二級旋風除塵器(2)構成的高溫除灰單元；由急冷塔(4)和后續的一級電捕焦油器(5)構成的焦油捕集單元；以及由二級電捕輕油器(7)構成的輕油捕集單元；在所述一級電捕焦油器(5)和二級電捕輕油器(7)之間設置間冷器(6)；凈煤氣在所述二級電捕輕油器(7)中輸出；捕集焦油在所述急冷塔(4)和一級電捕焦油器(5)中輸出；捕集輕油在所述二級電捕輕油器(7)中輸出。
2、 根據權利要求l所述的流化床裂解煤氣凈化和焦油回收系統，其特征是在所述一級旋風除塵器(1)中采用渦殼式入口結構，在所述一級旋風除塵器(1)粉塵排出口中設置兩 級閥門鎖氣機構。
3、 根據權利要求1所述的流化床裂解煤氣凈化和焦油回收系統，其特征是在所述二級 旋風除塵器(2)中采用渦殼式入口結構，在所述二級旋風除塵器(2)的粉塵排出口中設置 兩級閥門鎖氣機構。
4、 根據權利要求l所述的流化床裂解煤氣凈化和焦油回收系統，其特征是在所述急冷 塔(4)的輸出回路中設置沉淀池(41)，在所述一級電捕焦油器(5)的捕集焦油輸出回路 中設置油水分離器(42)，所述沉淀池(41)和油水分離器(42)中分別設置低壓蒸汽加熱 盤管(43)。
5、 流化床裂解煤氣凈化和焦油回收方法，其特征是按如下工藝流程進行a、 來自于流化床裂解爐的含灰和焦油的粗煤氣依次經一級旋風除塵器(1)和二級旋 風除塵器(2)高溫除灰；b、 經高溫除灰的粗煤氣送經噴淋除灰器(3)冷卻除灰；c、 經冷卻除灰的粗煤氣在急冷塔(4)進行噴水冷卻，收集被冷卻捕集的焦油，冷卻后粗煤氣進入一級電捕焦油器(5);d、 收集一級電捕焦油器(5)中捕集的焦油，輸出粗煤氣經間冷器(6)冷卻后，進入二級電捕輕油器(7);e、 收集二級電捕輕油器(7)中捕集的輕油，輸出不含灰和焦油的凈煤氣；
6、 根據權利要求5所述的流化床裂解煤氣凈化和焦油回收方法，其特征是所述一級旋 風除塵器(1)入口處氣體速度為20-25m/s，氣體溫度400-600°C。
7、 根據權利要求5所述的流化床裂解煤氣凈化和焦油回收方法，其特征是所述二級旋 風除塵器(2)入口氣體速度20-25m/s，氣體溫度400-6Q0。C。
8、 根據權利要求5所述的流化床裂解煤氣凈化和焦油回收方法，其特征是所述噴淋除 灰器(3)采用循環水多層霧化噴淋，出口氣體溫度控制在250-350°C、氣體流速1-2m/s、 氣體停留時間3-6s;排出的粉塵和重質焦油經沉淀后送鍋爐燃燒；在所述沉淀過程中以低 壓蒸汽盤管進行加熱。
9、 根據權利要求5所述的流化床裂解煤氣凈化和焦油回收方法，其特征是所述急冷塔 (4)采用循環水多層霧化噴淋，出口氣體溫度控制在40-80'C，氣體流速卜2m/s，塔內氣體停留時間3-6s，冷卻排出的焦油經沉淀脫水收集，在所述沉定過程中采用低壓蒸汽盤管 進行加熱。
全文摘要
流化床裂解煤氣凈化和焦油回收系統及方法，其特征是對于來自于流化床裂解爐的含灰和焦油的粗煤氣，依序設置由串接的一級旋風除塵器和二級旋風除塵器構成的高溫除灰單元；由急冷塔和后續的一級電捕焦油器構成的焦油捕集單元；以及由二級電捕輕油器構成的輕油捕集單元；在一級電捕焦油器和二級電捕輕油器之間設置間冷器；凈煤氣在二級電捕輕油器中輸出；捕集焦油在急冷塔和一級電捕焦油器中輸出；捕集輕油在二級電捕輕油器中輸出。本發明可以實現高含灰量和高焦油量的流化床裂解煤氣在凈化過程焦油的有效回收，解決煤氣凈化過程中焦油和灰冷凝堵塞煤氣管道、閥門和凈化設備問題，特別適用各種高含灰量和高焦油量的中低溫煤氣的凈化。
文檔編號C10K1/00GK101348735SQ200810196248
公開日2009年1月21日 申請日期2008年8月26日 優先權日2008年8月26日
發明者岑可法, 張曉玲, 方夢祥, 曹之傳, 束金根, 源 王, 王勤輝, 王樹榮, 饒興道, 駱仲泱 申請人:浙江大學;淮南礦業(集團)有限責任公司