本實用新型屬于煤化工技術領域,涉及一種從煤熱解油氣中回收煤焦油的系統,尤其涉及一種從煤低溫熱解油氣中利用水洗和油洗回收煤焦油的系統。
背景技術:
粉煤低溫熱解產生的油氣中含有較多的粉塵和重質組分煤焦油。需要對其進行凈化以得到符合要求的煤氣和煤焦油。目前常用的凈化工藝為水洗工藝,然而水洗油氣工藝存在能耗高,廢水量大,油品質量差等缺點。還需要對其進行進一步地研究。
CN 205323420U公開了一種煤熱解油氣凈化裝置。它包括進料口、密封閥門、可視窗口、一級篩網、二級篩網、三級篩網、細料出口、過濾料出口、過濾油氣出口和油氣過濾網,進料口與熱解爐尾氣出口相連,進料口下方傾斜設置有一級篩網,一級篩網下方設置有細料出口,一級篩網端部下方設置有三級篩網,一級篩網和三級篩網之間設置有二級篩網,三級篩網下方右側設置有油氣過濾網,油氣過濾網右上方設置有過濾油氣出口;所述的進料口處設置有密封閥門和可視窗口。但是其結構復雜,并且不能有效地分離出重質組分煤焦油。
將含有粉塵和重質組分的煤熱解油氣進行油洗,存在如下缺點:得到的煤焦油含塵量大、重質組分含量高,煤焦油品質較差,利用難度大,利用價值低。因此,通常不對煤熱解油氣進行油洗。
技術實現要素:
針對現有技術存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種從煤熱解油氣中回收煤焦油的系統,所述系統結構簡單,首次使用油洗單元,并充分利用了水洗和油洗的優點,能夠將煤熱解油氣中的粉塵和重質煤焦油分離出來,得到高品質的煤焦油和煤氣,且所述系統能夠長期穩定運行。
為達此目的,本實用新型采用以下技術方案:
一種從煤熱解油氣中回收煤焦油的系統,所述系統包括:
水洗單元,對煤熱解油氣進行水洗,得到水洗后的油氣及第一煤焦油;
油洗單元,對洗滌后的油氣進行油洗,得到油洗后的油氣及第二煤焦油;
分離單元,將油洗后的油氣分離為第三煤焦油和煤氣;
所述油洗單元包括第二洗滌塔和第三洗滌塔;
水洗單元的油氣出口與第二洗滌塔的進氣口相連,第二洗滌塔的出氣口與第三洗滌塔的進氣口相連;第三洗滌塔的液體出口分別與第二洗滌塔的進油口和第三洗滌塔的進油口相連;
第三洗滌塔的出氣口與分離單元的進料口相連。
本實用新型提供的從煤熱解油氣中回收煤焦油的系統通過將常規的水洗結合油洗,先把油氣中的粉塵及重質組分通過水洗工藝分離出來,處理后的油氣再進行油洗,充分利用了水洗和油洗的優點,能夠得到高品質的分離的煤焦油和煤氣,通過具體的裝置連接,使得水洗和油洗起到協同作用的目的,避免了水洗和油洗各自的缺點。
所述第一煤焦油主要為重質煤焦油;所述第二煤焦油為需要收集的煤焦油產品;所述第三煤焦油為輕質煤焦油;所述重質煤焦油為煤熱解油氣在高溫階段(400-700℃)直接冷凝下來的焦油;輕質煤焦油為煤熱解油氣在低溫階段(小于150℃)冷凝下來的焦油。所述溫度根據實際情況可有所不同。
所述第二洗滌塔和第三洗滌塔中設置塔板。
所述第二洗滌塔的進油口的水平高度高于第二洗滌塔的進氣口的水平高度。以取得逆流洗滌提高洗滌效率的目的。
所述第二洗滌塔的進油口包括第一進油口和第二進油口,第一進油口的水平高度高于第二進油口的水平高度,第三洗滌塔的液體出口與第一進油口和第二進油口分別相連,所述第二洗滌塔底部設置第二煤焦油出口。設置兩個進油口不但能夠充分洗滌油氣,還能夠將洗滌后的油氣的溫度控制在一定的范圍內,起到穩定運行的作用。
第二洗滌塔下部的第二煤焦油出口與儲罐相連,用于回收產品。
所述第三洗滌塔的進油口的水平高度高于第三洗滌塔的進氣口的水平高度,以取得逆流洗滌提高洗滌效率的目的。
所述第三洗滌塔還設置第三煤焦油進口,所述第三煤焦油進口的水平高度高于第三洗滌塔的進油口的水平高度,第三煤焦油進口與所述分離單元的第三煤焦油出口相連,分離單元的第三煤焦油出口還與儲罐相連。所述第三煤焦油進口的設置能夠保證第三洗滌塔分離效果及流出的油氣的溫度在一定的范圍內。
所述水洗單元包括第一洗滌塔和/或洗滌罐,所述第一洗滌塔或洗滌罐設置進氣口和進液口,頂部設置出氣口,底部設置液體出口,所述進液口的水平高度高于進氣口的水平高度。所述第一洗滌塔中進行逆流洗滌,將煤熱解油氣中的粉塵和重質煤焦油洗滌出來。
所述第一洗滌塔中不設置塔板。
所述第一洗滌塔的液體出口可與后處理裝置相連,用于對流出的重質煤焦油進行進一步的后處理。
所述分離單元包括冷凝裝置和氣液分離裝置,所述第三洗滌塔的出氣口與冷凝裝置的進料口相連,冷凝裝置出料口與氣液分離裝置的進料口相連。
所述冷凝裝置和氣液分離裝置為本領域常用的設備,本領域技術人員可根據需要進行選擇。
作為優選的技術方案,所述系統包括第一洗滌塔、第二洗滌塔、第三洗滌塔、冷凝裝置和氣液分離裝置;
所述第一洗滌塔上部設置洗滌劑進口和第一進氣口,頂部設置第一出氣口,底部設置第一煤焦油出口,洗滌劑進口位于第一進氣口上部;
第二洗滌塔下部設置第二進氣口,頂部設置第二出氣口,上部設置第一進油口,中部設置第二進油口,底部設置第二煤焦油出口;
第三洗滌塔下部設置第三進氣口,進氣口的上部設置第三進油口和第三煤焦油進口,頂部設置第三出氣口,底部設置液體出口;
氣液分離器設置進料口、煤焦油出口、煤氣出口和廢水出口;
所述第一出氣口與第二進氣口相連,第二出氣口與第三進氣口相連;液體出口分別與第一進油口、第二進油口和第三進油口相連;
第三出氣口通過冷凝裝置與氣液分離裝置的進料口相連,氣液分離裝置的第三煤焦油出口分別與第三煤焦油進口和儲罐相連;
所述第二煤焦油出口與儲罐相連;
所述第一煤焦油出口連接沉降池,沉降池的出水口與廢水出口分別與第一洗滌塔的洗滌劑進口相連。沉降池還連接后處理裝置,用于沉降的含塵煤焦油的后處理。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果為:
本實用新型提供的從煤熱解油氣中回收煤焦油的系統首次使用油洗單元,并充分利用了水洗和油洗的優點,能夠將煤熱解油氣中的粉塵和重質煤焦油分離出來,得到高品質的煤焦油和煤氣,煤氣中塵含量為痕量,煤氣中的焦油含量降至50ppm以下;煤焦油含塵量降至5-7%以下且顆粒均為20μm以下,油品收率為12-14%;
本實用新型提供的從煤熱解油氣中回收煤焦油的系統能夠長期穩定運行。
附圖說明
圖1為實施例1提供的從粉煤低溫熱解油氣中回收煤焦油的系統的結構連接示意圖。
其中:1,第一洗滌塔;2,第二洗滌塔;3,第三洗滌塔;4,氣液分離裝置;圖中的箭頭表示流體的流向。
具體實施方式
下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。
實施例1
一種從粉煤低溫熱解油氣中回收煤焦油的系統,如圖1所示。所述系統包括第一洗滌塔1、第二洗滌塔2、第三洗滌塔3、冷凝裝置和氣液分離裝置4;
所述第一洗滌塔1中不設置塔板;所述第二洗滌塔2和第三洗滌塔3中設置塔板;
所述第一洗滌塔1上部設置洗滌劑進口和第一進氣口,頂部設置第一出氣口,底部設置第一煤焦油出口,洗滌劑進口位于第一進氣口上部;
第二洗滌塔2下部設置第二進氣口,頂部設置第二出氣口,上部設置第一進油口,中部設置第二進油口,底部設置第二煤焦油出口;
第三洗滌塔3下部設置第三進氣口,進氣口的上部設置第三進油口和第三煤焦油進口,頂部設置第三出氣口,底部設置液體出口;
氣液分離裝置4設置進料口、第三煤焦油出口、煤氣出口和廢水出口;
所述第一出氣口與第二進氣口相連,第二出氣口與第三進氣口相連;液體出口分別與第一進油口、第二進油口和第三進油口相連;
第三出氣口通過冷凝裝置與氣液分離裝置4的進料口相連,氣液分離裝置4的第三煤焦油出口分別與第三煤焦油進口和儲罐相連;
所述第二煤焦油出口也與儲罐相連;
所述第一煤焦油出口連接沉降池,沉降池的出水口與廢水出口分別與第一洗滌塔1的洗滌劑進口相連。沉降池還連接后處理裝置,用于沉降的含塵煤焦油的后處理。
利用所述的系統從煤低溫熱解油氣中回收煤焦油和油氣的過程如下:
由粉煤低溫熱解反應系統來的高溫油氣(400-700℃)進入第一洗滌塔1進行水洗處理,高溫油氣中夾帶的大部分粉塵及重質煤焦油被第一洗滌塔1上方噴灑的氨水攜帶排出系統,經靜置分離后氨水循環使用,得到的第一煤焦油可進行進一步的處理;
含少量粉塵及重質煤焦油的油氣(200-400℃)由第二洗滌塔2的下部進入第二洗滌塔2與第二洗滌塔2中部和頂部的來自第三洗滌塔3塔底的循環油進行逆流接觸,將油氣中剩余少量的粉塵、重質煤焦油以及部分輕質煤焦油捕捉冷凝下來,得到第二煤焦油,所述第二煤焦油作為產品送至罐區;
第二洗滌塔2塔頂未冷凝油氣(150-300℃)由第三洗滌塔3下部進入第三洗滌塔3,與來自第三洗滌塔3底部的循環油進行進一步分離,并與塔頂回流的第三煤焦油進行充分的傳熱傳質,塔頂獲得煤氣及輕質煤焦油;
煤氣和輕質煤焦油經冷凝后進行氣液分離,得到煤氣產品、第三煤焦油產品和廢水,第三煤焦油產品一部分返回第三洗滌塔3用于控制第三洗滌塔3頂部排出的油氣的溫度,剩余部分作為產品送至罐區。
本領域技術人員可根據實際的煤熱解油氣中粉塵和重質煤焦油的量確定第一洗滌塔1、第二洗滌塔2或第三洗滌塔3的個數,如所述第一洗滌塔1的個數為1個、2個、3個、4個或5個等,所述第二洗滌塔2的個數為1個、2個、3個、4個或5個等,所述第三洗滌塔3的個數為1個、2個、3個、4個或5個等。
本實用新型提供的從煤熱解油氣中回收煤焦油的系統包含一個第一洗滌塔1、一個第二洗滌塔2和一個第三洗滌塔3時,即可得到高品質的煤氣和煤焦油。
本實用新型提供的從煤熱解油氣中回收煤焦油的系統通過將常規的水洗結合油洗,先把油氣中的粉塵及重質組分通過水洗工藝分離出來,處理后的油氣再進行油洗,能夠得到高品質的分離的煤焦油和煤氣。
如果單純使用水洗單元進行水洗,煤焦油收率低(7-8%),能耗高,廢水量大;如果單純使用油洗單元進行油洗,產品煤焦油中雜質的含量為20%以上。
申請人聲明,以上所述僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,所屬技術領域的技術人員應該明了,任何屬于本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,均落在本實用新型的保護范圍和公開范圍之內。