專利名稱：一種含塵煤焦油的分離設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種分離設備，具體涉及一種處理含塵煤氣水，并對其中的含塵煤焦油進行分離的處理設備。
背景技術：
在碎煤加壓氣化工藝中，氣化爐粗煤氣出口的溫度較低，粗煤氣中含有焦油、塵等雜質，通常需經煤氣水噴淋洗滌，而洗滌后的煤氣水混合物也需要進一步處理，以便循環利用，節約水資源。現有技術對上述煤氣水的處理方式為:將含塵煤氣水減壓到常壓，利用煤氣水中各組分密度的不同，靠自重流入焦油分離器，在重力作用下分為焦油油/中油、煤氣水、含塵焦油(即含塵煤焦油)三層，其中位于上面兩層的焦油油/中油和煤氣水被分別送至專門的處理裝置，剩余的位于下層的含塵煤焦油則沉降于焦油分離器的底部，因處理困難，一般作為廢渣直接送至電廠燒掉。然而，含塵煤焦油中含有大部分的煤塵和部分煤焦油，如果直接燒掉則浪費了煤焦油資源，利用率不高，不利于提高經濟效益和社會效益。發明人曾使用以下工藝路線對該含塵煤焦油進行處理:將含塵煤焦油卸出裝車，送入壓力罐通過加熱、加壓、機械過濾的方法，濾去的機械雜質部分稱為焦油渣，而含塵焦油在脫除雜質后進入脫水罐，在其底部用低壓蒸汽脫水，經脫除機械雜質和水分后的煤焦油裝入成品罐。該工藝仍存在一些不足，如電、蒸汽消耗大，能耗高，經濟效益差，操作較為復雜，產品質量波動大，不易控制，焦油中水、渣含量不穩定，含水量可達10%，以及不能連續化生產，等等。
因此，如何對上述含塵煤焦油進行更加有效且經濟的分離處理，成為行業中亟待解決的技術問題。
實用新型內容因此，本實用新型的目的在于克服現有技術中對含塵煤焦油利用率不高的缺陷，提供了一種能夠較好地分離含塵煤焦油中的油、水及焦油渣的分離設備，從而有助于進一步提高煤氣化工藝的經濟效益。本實用新型提供了一種含塵煤焦油的分離設備，該設備包括依次連接的閃蒸槽1、焦油分離器2和臥螺離心機3。所述閃蒸槽用于膨脹閃蒸含塵煤氣水，將產生的閃蒸氣送至煤鎖氣氣柜或氣化火炬燒掉。所述臥螺離心機在本領域中的全稱為臥式螺旋沉降離心機，其內部具有轉鼓，利用離心力場對不同比重的成分進行離心分離，具有結構緊湊、連續操作等特點。根據本實用新型的分離設備，其中，所述焦油分離器2的下部為錐形的焦油渣儲倉21，所述焦油渣儲倉21的側壁設有焦油出口 22，所述焦油分離器2通過所述焦油出口 22與所述臥螺離心機的進料口 31連接，所述焦油渣儲倉21的底部設有焦油渣排放口 23。通過在焦油渣儲倉的側壁設置焦油出口，使含塵焦油從側向抽出，可以避免泵入口管線堵塞的問題。另外，由于焦油渣的熱值比較高，從焦油渣排放口 23排出后可作為工業鍋爐燃料或民用燃料出售。發明人優選將焦油出口 22設置于錐形的中部側壁上，該焦油出口距離錐形的尖端(即錐底)的高度約為2.2米，并且該焦油出口的上部具有310m3的空間，便于進行煤氣水、油和塵的重力分離，下部具有IOm3的空間可以儲存分離的焦油渣。發明人發現這樣的設置能夠大幅減少焦油渣堵塞泵入口管線的現象，避免了人工清理管線對裝置區造成的污染。根據本實用新型的分離設備，其中，所述焦油分離器2與所述臥螺離心機3之間還連接有三通換向閥6，所述三通換向閥6的入口與所述焦油出口 22連接，所述三通換向閥的一個出口與臥螺離心機的進料口 31連接，另一個出口與所述焦油分離器2的頂部連接。該三通換向閥可用于在焦油出口 22與臥螺離心機的進料口 31連通或焦油出口 22與焦油分離2的頂部連通之間進行切換。這樣，焦油分離器中分離出的焦油可送至臥螺離心機進行離心分離，也可以在臥螺離心機扭矩過大時自動將進料切換至焦油分離器，防止損壞臥螺離心機。當扭矩恢復正常時重新切入臥螺離心機。根據本實用新型的分離設備，其中，所述焦油出口 22與所述三通換向閥6之間還連接有螺桿泵7。通過使用螺桿泵輸送焦油，可以有效避免焦油堵塞機泵，并保證出口焦油流量平穩，有利于進行連續生產。根據本實用新型的分離設備，其中，所述臥螺離心機3內設有轉鼓，所述臥螺離心機3在轉鼓錐端(即轉鼓尖端部位)的附近設有排渣口 32，在相反于排渣口 32的另一端附近設有焦油排液口 33，所述臥螺離心機3的底部設有煤氣水排出口 34。根據本實用新型的分離設備，其中，所述焦油排液口 33與焦油貯槽4連接，所述煤氣水排出口 34與廢液槽5連接。根據本實用新型的分離設備，其中，所述焦油貯槽4內設有一個或多個隔板，用于增加沉降和儲存的時間。 根據本實用新型的分離設備，其中，所述焦油貯槽4通過焦油輸送泵8與罐區連接。根據本實用新型的分離設備，其中，所述廢液槽5還與閃蒸槽的入口 11連接，用于循環處理煤氣水。根據本實用新型的分離設備，其中，所述臥螺離心機的進料口 31還與罐區連接，用于循環分離罐區沉積下來的含水焦油。本實用新型所提供的含塵煤焦油分離設備可具有但不限于以下有益效果:1.本實用新型通過結合使用焦油分離器和臥螺離心機，能夠較好地對含塵煤氣水進行油、水及焦油渣的三相分離處理，相對于現有技術降低了對電、蒸汽和熱能的消耗，克服了分離處理質量不穩定的問題，并且簡化了工藝流程，易于操作。因而本實用新型在綜合利用含塵煤焦油的同時，提高了處理效率，減少了處理成本，具有較大的經濟價值。2.本實用新型對該分離設備加以創新和優化后，能夠改善現場生產環境，防止二次污染。其中，分離所得高產品附加值的焦油可輸送至罐區，煤氣水可返回至閃蒸槽中進行循環處理，而熱值較高的焦油渣則可送至電廠鍋爐作為燃料燒掉，從而使含塵煤氣水中的成分得到充分利用，有助于實現對煤資源的清潔、綠色利用。3.本實用新型的分離設備工藝路線短、效益明顯，收回投資時間短。在煤焦化工藝中，產生的煤焦油大約占入爐煤的3 4%，其中含塵焦油占20% ;在魯奇和碎煤加壓氣化工藝中，產生的煤焦油占入爐煤的廣2%，其中含塵焦油占25%。按每年處理I萬噸含塵煤焦油計算，價格每噸400元，經分離低于5%塵含量和2%水含量成品焦油約7000噸，可產出2000噸左右的焦油渣。成品焦油的市場價格約為每噸1800元，可增加經濟效益約860萬元，可當年收回投資成本。4.我國的煤炭儲量豐富，在當前石油天然氣緊缺形勢下，進行煤炭資源的清潔高附加值轉化具有重要的意義。本實用新型的分離設備能夠連續化穩定生產，實現了工藝介質閉路循環和能源的梯級利用，適于進行規模化、大型化推廣，具有較為顯著的經濟效益和社會效益。
以下，結合附圖來詳細說明本實用新型的實施方案，其中:圖1示出了本實用新型的含塵煤焦油的分離設備的工藝流程示意圖。
具體實施方式
下面通過具體的實施例進一步說明本實用新型，但是，應當理解為，這些實施例僅僅是用于更詳細具體地說明之用，而不應理解為用于以任何形式限制本實用新型。本部分對本實用新型試驗中所使用到的材料以及試驗方法進行一般性的描述。雖然為實現本實用新型目的所使用的許多材料和操作方法是本領域公知的，但是本實用新型仍然在此作盡可能詳細描述。本領域技術人員清楚，在上下文中，如果未特別說明，本實用新型所用材料和操作方法是本領域公知的。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做更為詳細的說明。圖1示出了本實用 新型的含塵煤焦油分離設備的工藝流程示意圖。如圖所示，該分離設備包括依次連接的閃蒸槽1、焦油分離器2和臥螺離心機3。所述焦油分離器2的下部為錐形的焦油渣儲倉21，所述焦油渣儲倉21的側壁設有焦油出口22，所述焦油分離器2通過所述焦油出口 22與所述臥螺離心機的進料口 31連接，所述焦油渣儲倉21的底部設有焦油渣排放口 23。所述焦油分離器2與所述臥螺離心機3之間還連接有三通換向閥6，所述三通換向閥6的入口與所述焦油出口 22連接，所述三通換向閥的一個出口與臥螺離心機的進料口31連接，另一個出口與所述焦油分離器2的頂部連接。該三通換向閥可用于在焦油出口 22與臥螺離心機的進料口 31連通或焦油出口 22與焦油分離2的頂部連通之間進行切換。所述焦油出口 22與所述三通換向閥6之間還連接有螺桿泵7。所述臥螺離心機3內設有轉鼓，所述臥螺離心機3在轉鼓錐端的附近設有排渣口32，相反于排渣口 32的另一端附近設有焦油排液口 33，所述臥螺離心機3的底部設有煤氣水排出口 34。所述焦油排液口 33與焦油貯槽4連接，所述煤氣水排出口 34與廢液槽5連接。所述焦油貯槽4通過焦油輸送泵8與罐區連接。在實際操作時，需處理的含塵煤氣水從閃蒸槽的入口 11通入閃蒸槽1，經膨脹閃蒸后，閃蒸氣從上部出口送煤鎖氣氣柜或氣化火炬燒掉，液相通入焦油分離器2。[0035]本領域技術人員可選擇適當的條件操作焦油分離器2。發明人優選采用接近常壓(如0.008MPa)、操作溫度7(T90°C的工藝條件下進行重力沉降分離。焦油分離器2的下部為錐形的焦油渣儲倉21，沉積下來的焦油渣通過焦油渣儲倉底部的焦油渣排放口 23排出，可送至電廠鍋爐燒掉。而上層的含塵煤焦油則從焦油出口 22通過螺桿泵7送至臥螺離心機的進料口 31。此時，三通換向閥6切換為焦油出口 22與臥螺離心機的進料口 31相連通。含塵煤焦油進入臥螺離心機后，依靠高轉速產生的離心力，使煤焦油中的渣在離心力的作用下，通過螺旋輸送器傳送到轉鼓錐端附近，由此處設置的排渣口 32排出，也可作為燃料燒掉。同時，煤焦油中含有的兩相密度不同的清液形成同心圓柱，其中較輕的液相(油相)位于轉鼓的最內層，依重力經焦油排液口 33排出，而較重的液相(水相)則位于轉鼓的外層。依重力經煤氣水排出口 34排出。作為優選，可以控制臥螺離心機3的轉鼓轉速為300(T3200rpm，螺旋推料差速為18 20rpm，扭矩為3(T50Nm。排出的焦油被送至焦油貯槽4，經收集后通過焦油輸送泵8送至罐區進行后續處理，如包裝外售。該罐區也可以與臥螺離心機的進料口 31連接，用于循環分離罐區沉積下來的含水焦油，以便進一步提高焦油的質量。所述焦油貯槽4內可設有 一個或多個隔板，用于增加沉降和儲存的時間，有利于降低焦油的水分含量，保證成品焦油中低的含水量。同時，可以將焦油貯槽的操作溫度控制在7(T90°C左右，以降低其粘度，保證產品焦油輸送的流動性。排出的煤氣水被送至廢液槽5，經收集后可重新利用。例如，所述廢液槽5也可以與閃蒸槽的入口 11連接，這樣，廢液槽中所收集的煤氣水可重新送至閃蒸槽進行分離處理，從而提升了分離效果。盡管本實用新型已進行了一定程度的描述，明顯地，在不脫離本實用新型的精神和范圍的條件下，可進行各個條件的適當變化。可以理解，本實用新型不限于所述實施方案，而歸于權利要求的范圍，其包括所述每個因素的等同替換。
權利要求1.一種含塵煤焦油的分離設備，其特征在于，該設備包括依次連接的閃蒸槽(I)、焦油分離器(2)和臥螺離心機(3)。
2.根據權利要求1所述的分離設備，其特征在于，所述焦油分離器(2)的下部為錐形的焦油渣儲倉(21)，所述焦油渣儲倉(21)的側壁設有焦油出口(22)，所述焦油分離器(2)通過所述焦油出口(22)與所述臥螺離心機的進料口(31)連接，所述焦油渣儲倉(21)的底部設有焦油渣排放口(23)。
3.根據權利要求2所述的分離設備，其特征在于，所述焦油分離器(2)與所述臥螺離心機(3 )之間還連接有三通換向閥(6 )，所述三通換向閥的入口與所述焦油出口( 22 )連接，所述三通換向閥的一個出口 與臥螺離心機的進料口(31)連接，另一個出口與所述焦油分離器(2)的頂部連接。
4.根據權利要求3所述的分離設備，其特征在于，所述焦油出口(22)與所述三通換向閥(6)之間還連接有螺桿泵(7)。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的分離設備，其特征在于，所述臥螺離心機(3)內設有轉鼓，所述臥螺離心機(3)在轉鼓錐端的附近設有排渣口(32)，在相反于排渣口(32)的另一端附近設有焦油排液口(33)，所述臥螺離心機(3)的底部設有煤氣水排出口(34)。
6.根據權利要求5所述的分離設備，其特征在于，所述焦油排液口(33)與焦油貯槽(4)連接，所述煤氣水排出口(34)與廢液槽(5)連接。
7.根據權利要求6所述的分離設備，其特征在于，所述焦油貯槽(4)內設有一個或多個隔板，用于增加沉降和儲存的時間。
8.根據權利要求6或7所述的分離設備，其特征在于，所述焦油貯槽(4)通過焦油輸送泵(8)與罐區連接。
9.根據權利要求6或7所述的分離設備，其特征在于，所述廢液槽(5)還與閃蒸槽的入口( 11)連接，用于循環處理煤氣水。
10.根據權利要求8所述的分離設備，其特征在于，所述臥螺離心機的進料口(31)還與罐區連接，用于循環分離罐區沉積下來的含水焦油。
專利摘要本實用新型提供了一種含塵煤焦油的分離設備，該設備包括依次連接的閃蒸槽1、焦油分離器2和臥螺離心機3。本實用新型能夠較好地對含塵煤氣水進行油、水及焦油渣的三相分離處理，相對于現有技術降低了對電、蒸汽和熱能的消耗，克服了分離處理質量不穩定的問題，并且簡化了工藝流程，易于操作，從而在綜合利用含塵煤焦油的同時，提高了處理效率，減少了處理成本，具有可觀的經濟價值。
文檔編號C10C1/04GK203079912SQ201320057130
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者孟祥清, 馬冬云, 潘瑞豐, 姜成旭, 劉永健, 李安學, 王立夫, 孟桂芝, 宋文生, 楊言江 申請人:遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司