一種用于干餾煤氣除塵、回收煤氣和油品的方法及設備與流程

本發明屬于一種用于干餾煤氣除塵、回收煤氣和油品的工藝及設備。

背景技術：

低階煤是指煤化程度比較低的煤主要分為褐煤和低煤化程度的煙煤。褐煤約占我國煤炭探明保有資源量的13％，低煤化程度的煙煤包括長焰煤、不黏煤和弱黏煤，約占我國煤炭探明保有資源量的33％，由于資源豐富、價格低廉、高水分、高含氧量和低發熱量的特點，再加上低階煤易風化和自燃的特性，不適合遠距離輸送，應用受到很大限制。低階煤提質生成的熱解氣中含的大部分半焦粉塵經旋風分離器分離脫除，然后再將熱解氣中剩余的粉塵和煤焦油進行凈化和回收處理，隨后再將產物煤氣和煤焦油分別送入下游生產工藝裝置作進一步加工利用，由此可實現低階煤熱解的高效、清潔、多聯產，是目前低階煤綜合利用實現大規模生產和降低生產成本的主要發展方向之一。目前國內外以低階煤為原料進行熱解生產的主要方法有外熱式回轉爐、固體熱載體移動床和固體熱載體流化床等，發展相對成熟。如化肥設計期刊，文章編號：1004-8901(2013)02-0001-07的文獻所述。只是目前在后續的干餾氣除塵回收煤氣、油品時采用常規的凈化除塵方法，主要有旋風分離、水洗、高溫電除塵、顆粒層過濾、冷凝冷卻和電捕煤焦油等設備組成，其生產工藝過程復雜，能量消耗大，還不能保證安全、穩定、長周期生產。如：

中國專利，申請號：201510169994.4的專利公開了一種粉煤熱解/干餾油氣的除塵裝置及除塵方法，先使用兩級旋風除塵，然后使用膜過濾，實際使用過程中由于干餾其中含有粉塵和焦油，使旋風和膜過濾堵，影響長周期穩定運行。

中國專利，申請號：201510315420.3的專利公開了一種低階煤熱解氣的油洗凈化系統中使用的洗滌塔采用一體三塔結構，在洗滌塔中采用填料，容易在洗滌過程中被洗滌油中塵、瀝青質等堵塞，后續油渣使用離心分離機分離是利用固液密度差來分離，但是對于小粒度粉塵未必有效。

為此，急需對低階煤干餾煤氣除塵、回收煤氣和液相產品工藝技術及設備進行改進或開發，實現干餾煤清潔回收利用。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了克服上述技術中的缺點和不足，提供一種長周期穩 定運行，工藝簡單，能耗低的用于干餾煤氣除塵、回收煤氣和油品的方法及設備。

本發明采用輕油洗滌干餾煤氣，來除塵、除油。洗滌冷卻的油、水和渣經過兩級分離，初級采用高速離心分離機分離，二級選用多層金屬網過濾器分離；洗滌過的氣體經過廢熱回收器回收余熱，最終獲得清潔的氣體和焦油。

本發明的方法包括如下步驟:

(1)干餾煤氣從干餾煤氣進口進入油洗滌冷卻器，洗滌油從油洗滌口進入洗滌冷卻器夾套后與洗滌后的煤氣、油、水和渣換熱后以1.2m/s-5.6m/s的速度經過洗油噴淋口對干餾煤氣進行噴淋洗滌，洗滌混合物經過一系列變速、混合，使干餾煤氣中的油塵與洗油充分接觸；洗滌后每立方米干餾煤氣中粉塵含量降到1-50mg，經過干餾氣出口引出后的粗煤氣依次進行廢熱回收、換熱、冷卻作為清潔產品氣；洗滌冷卻的油、水和渣經過油、水和渣排放口排出后，進入高速離心機進行初級分離，得到含塵焦油組分；，水和渣的混合物外排進行處理；

(2)含塵焦油組分進入多層金屬燒結網過濾器進行再次分離，使焦油中塵的含量降到0.85mg以下，過濾得到的焦油作為產品與步驟(1)粗煤氣換熱后送往后續工段深加工；

(3)粗煤氣經廢熱回收后得到的冷液、經換熱后得到的輕油、冷液和輕油回流到油洗滌口循環使用；

(4)多層金屬燒結網過濾器燒分離1-4小時后，用反吹氣進行反吹，使燒結網過濾器再生，反吹出的塵在燒結網過濾器富集間隙排出。

如上所述步驟(1)的干餾煤氣是干餾爐或熱解爐熱解生成的溫度在450-650度的煤氣。

如上所述步驟(1)的洗油為洗油、輕油、粗苯、低溫煤焦油中的一種或兩種及兩種以上的混合物。

如上所述的每1立方米洗油洗干餾煤氣量在100-400立方米之間。

如上所述步驟(2)多層金屬燒結網過濾器的過濾網孔的孔徑為1-120um。

如上所述步驟(2)高速離心機的轉速為2000-5000轉/min。

如上所述步驟(3)反吹氣為惰性氣體、工藝氣以及蒸汽。

為了實現本發明，設計了專用的洗滌冷卻器，它包括干餾煤氣進口，干餾 氣出口，油水渣排放口，洗油進口，洗油排放口，洗油噴淋口，殼體，其特征在于殼體頂端連接干餾煤氣進口，殼體上部有倒U形環體和上連接短接，倒U形環體與上連接短接的上部連接，在殼體內有洗滌通道，洗滌通道的上部是收縮段，中部是擴大段，下部是直段，收縮段的上端連接彎段，彎段上部連接洗油分布圈，彎段和洗油分布圈位于倒U形環體的倒U形下方，收縮段下端連接擴大段，擴大段連接直段，直段由下連接短接固定在殼體上，在連接短接之上的殼體有洗油排放口，殼體上中部與洗滌通道之間形成夾套，殼體下部有排放通道和干餾氣出口。排放通道包括收縮短接，垂直擋板和弧形導流板，收縮短接上端連接直段下端，收縮短接下端連接垂直擋板和弧形導流板，垂直擋板對應于干餾氣出口處，弧形導流板和垂直擋板連接形成通道。

如上所述的收縮段是上端大，下端小。

如上所述的擴大段是上端小，下端大。

如上所述的擴大段是上端大，下端小。

如上所述的弧形導流板的凸弧對應垂直擋板。

如上所述的垂直擋板和弧形導流板的底端低于干餾氣出口。

如上所述的高速離心機是德國Hettich，昆山天恩離心機制造有限公司，艾本德(上海)國際貿易有限公司以及浙江杰能環保科技設備有限公司的離心機，可適用于處理顆粒直徑在1-120um范圍內，固、液相密度差大于0.01g/cm³難分離的懸浮液。

如上所述的多層金屬燒結網過濾器為美景(北京)環保科技有限公司，石家莊乾煌過濾設備有限公司，新鄉市恒源過濾設備有限公司或上海信步科技有限公司生產的產品。

本發明的有益效果

1、采用洗滌冷卻器，可以有效脫除干餾煤氣中的油塵，使每立方米粗煤氣中油塵的含量在1-50mg，實現干餾煤氣連續、有效除塵目的。

2、洗滌冷卻器采用雙層結構，對洗油有很好的換熱，確保洗油很好的流動性，內夾套采用不斷變徑設計，促使干餾煤氣和洗油很好接觸，但不會發生堵塞問題。

3、在洗滌冷卻器外連接第一級分離采用高速離心分離機。離心分離機可分離固、液相密度差大于0.01g/cm³難分離的混合物，實現油、塵以及水渣的連 續、有效地分離。

4、在洗滌冷卻器外連接第二級分離選用燒結網過濾器分離。燒結網過濾器為多層金屬絲網燒結濾芯過濾器，能在線進行恒速過濾和反沖洗，過濾后獲得油品中塵含量達到0.85mg以下。

5、本發明的高速離心分離機和燒結網過濾器結構簡單，易加工。

附圖說明

圖1是本發明的工藝示意圖。

圖2是本發明的洗滌冷卻器結構示意圖。

圖3是本發明的洗滌冷卻器結構部分位置放大圖

如圖所示，101-干餾煤氣進口，102-干餾煤氣出口，103-油水渣排放口，104-洗油進口，105-洗油排放口，106-油洗滌塔，107-環體，108-分布圈，109-上連接短接，110-洗油噴淋口，111-彎段，112-收縮段，113-擴大段，114-直段，115-下連接短接，116-收縮短接，117-導流板，118-擋板，119-洗滌通道，200-排放通道。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式做更為詳細的說明。

下面通過具體的實施例進一步說明本發明，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發明。

本部分對本發明中所使用到的材料以及試驗方法進行一般性的描述。雖然為實現本發明所使用的許多材料和操作方法是本領域公知的，但是本發明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，本發明所用材料和操作方法是本領域公知的。

實施例1

一種洗滌冷卻器，它包括干餾煤氣進口101，干餾氣出口102，油水渣排放口103，洗油進口104，洗油排放口105，洗油噴淋口110，殼體106，其特征在于殼體106頂端連接干餾煤氣進口101，殼體106上部有倒U形環體107和上連接短接109，倒U形環體107與上連接短接109的上部連接，在殼體106內有洗滌通道119，洗滌通道119的上部是收縮段112，中部是擴大段113，下部是直段114，收縮段112的上端連接彎段111，彎段111上部連接洗油分布圈108，彎段111和洗油分布圈108位于倒U形環體107的倒U形下方，收縮段112下 端連接擴大段113，擴大段113連接直段114，直段114由下連接短接115固定在殼體106上，在連接短接115之上的殼體106有洗油排放口105，殼體106上中部與洗滌通道119之間形成夾套，殼體106下部有排放通道200和干餾氣出口102。排放通道200包括收縮短接116，垂直擋板118和弧形導流板117，收縮短接116上端連接直段114下端，收縮短接116下端連接垂直擋板118和弧形導流板117，垂直擋板118對應于干餾氣出口102處，弧形導流板117和垂直擋板118連接形成通道。

所述的收縮段112是上端大，下端小。

所述的擴大段113是上端小，下端大。

所述的擴大段113是上端大，下端小。

所述的弧形導流板117的凸弧對應垂直擋板118。

所述的垂直擋板118和弧形導流板117的底端低于干餾氣出口102。

所述的高速離心機是德國Hettich。

所述的燒結網過濾器是美景(北京)環保科技有限公司。

具體實施過程為：

(1)干餾爐熱解生成的溫度為460度的干餾煤氣，干餾煤氣從干餾煤氣進口101進入洗滌通道119，洗滌油為低溫煤焦油和輕油混合物，每立方米洗滌油洗干餾煤氣量為120立方米，洗滌油從油洗滌口104進入洗滌冷卻器夾套后與洗滌后的煤氣、油、水和渣換熱后以1.3m/s的速度經過洗油噴淋口110對干餾煤氣進行噴淋洗滌，洗滌混合物經過一系列變速、混合，使干餾煤氣中的油塵與洗油充分接觸；洗滌后每立方米干餾煤氣中粉塵含量降到45mg，經過干餾氣出口102引出后的粗煤氣依次進行廢熱回收、換熱、冷卻作為清潔產品氣；洗滌冷卻的油、水和渣經過油、水和渣排放口103排出后，進入高速離心機以2300轉/min進行初級分離，得到含塵焦油組分；，水和渣的混合物外排進行處理；

(2)含塵焦油組分進入孔徑為115um的多層金屬燒結網過濾器進行再次分離，使焦油中塵的含量降到0.8mg，過濾得到的焦油作為產品與步驟(1)粗煤氣換熱后送往后續工段深加工；

(3)粗煤氣經廢熱回收后得到的冷液、經換熱后得到的輕油、冷液和輕油回流到油洗滌口104循環使用；

(4)多層金屬燒結網過濾器燒分離1.2小時后，二氧化碳氣體作為反吹氣 進行反吹，使燒結網過濾器再生，反吹出的塵在燒結網過濾器富集間隙排出。實施例2

高速離心機是艾本德(上海)國際貿易有限公司，燒結網過濾器是乾煌過濾設備有限公司。如上所述步驟(1)的干餾煤氣是熱解生成的溫度在500度的煤氣，洗滌油為洗油、輕油和粗苯的混合物，每立方米洗滌油洗干餾煤氣量為160立方米。過濾網孔的孔徑為80um，高速離心機的轉速為2800轉/min，反吹氣為氮氣，洗滌油以1.8m/s的速度經過洗油噴淋口110對干餾煤氣進行噴淋洗滌，洗滌后每立方米干餾煤氣中粉塵含量降到42mg，含塵焦油組分進入多層金屬燒結網過濾器進行再次分離，使焦油中塵的含量降到0.65mg，多層金屬燒結網過濾器燒分離2小時。其余同實施例1。

實施例3

高速離心機是昆山天恩離心機制造有限公司，燒結網過濾器是新鄉市恒源過濾設備有限公司。如上所述步驟(1)的干餾煤氣的溫度在530度的煤氣，洗滌油為粗苯，每立方米洗滌油洗干餾煤氣量為210立方米。過濾網孔的孔徑為65um，高速離心機的轉速為3200轉/min，反吹氣為二氧化碳，洗滌油以2.6m/s的速度經過洗油噴淋口110對干餾煤氣進行噴淋洗滌，洗滌后每立方米干餾煤氣中粉塵含量降到19mg，含塵焦油組分進入多層金屬燒結網過濾器進行再次分離，使焦油中塵的含量降到0.55mg，多層金屬燒結網過濾器燒分離3.5小時。其余同實施例1。

實施例4

高速離心機是德國Hettich，燒結網過濾器是上海信步科技有限公司。如上所述步驟(1)的干餾煤氣的溫度在550度的煤氣，洗滌油為洗油，每立方米洗滌油洗干餾煤氣量為300立方米。過濾網孔的孔徑為12um，高速離心機的轉速為4600轉/min，反吹氣為低壓蒸汽，洗滌油以3.6m/s的速度經過洗油噴淋口110對干餾煤氣進行噴淋洗滌，洗滌后每立方米干餾煤氣中粉塵含量降到6mg，含塵焦油組分進入多層金屬燒結網過濾器進行再次分離，使焦油中塵的含量降到0.02mg，多層金屬燒結網過濾器燒分離1.2小時。其余同實施例1。

實施例5

高速離心機是浙江杰能環保科技設備有限公司的離心機，燒結網過濾器是美景(北京)環保科技有限公司。如上所述步驟(1)的干餾煤氣的溫度在620 度的煤氣，洗滌油為低溫煤焦油，每立方米洗滌油洗干餾煤氣量為120立方米。過濾網孔的孔徑為25um，高速離心機的轉速為3800轉/min，反吹氣為氮氣，洗滌油以5.2m/s的速度經過洗油噴淋口110對干餾煤氣進行噴淋洗滌，洗滌后每立方米干餾煤氣中粉塵含量降到1.2mg，含塵焦油組分進入多層金屬燒結網過濾器進行再次分離，使焦油中塵的含量降到0.12mg，多層金屬燒結網過濾器燒分離2.6小時。其余同實施例1。