一种含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统。高温旋风除尘器、高温电除尘器、余热锅炉、一级电捕焦油器、间冷器、二级电捕轻油器、煤气排送机顺次相连。来自于煤热解工艺的含灰和焦油的高温粗煤气依次经高温旋风除尘器和高温电除尘器进行高温除灰，经除灰的粗煤气在余热锅炉采用冷却水进行余热回收，产生低压蒸汽，余热锅炉冷却后粗煤气进入一级电捕焦油器进行焦油捕集，输出粗煤气经间冷器利用冷却水进行冷却，出口煤气进入二级电捕轻油器，净煤气经过煤气排送机排出。本实用新型可以实现含灰和焦油的高温热解煤气冷却、热量回收和焦油的有效捕集，并能大幅度减少废水排放，节能减排。
【专利说明】一种含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤气净化系统和工艺，尤其涉及一种含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统。
【背景技术】
[0002]煤气净化工艺广泛应用与各种煤气生产和使用的系统中，典型的包括焦化炉煤气净化工艺、发生炉煤气净化工艺。一般煤气中焦油含量50-200g/Nm3，飞灰含量达到5_20g/Nm3。因此一般的净化工艺包括冷却、洗涤、后处理等主要工序内容。煤气净化除灰回收焦油的工艺是向高温荒煤气中直接喷洒70-75°C的循环氨水将其接降至80-82°C，然后使煤气进入初冷器中，用冷却水间接直接冷却至25-35°C。然后将喷洒循环氨水和冷凝焦油以及初冷器冷凝下来的冷凝氨水和焦油送入机械化氨水澄清槽，被分成氨水、焦油及焦油渣三部分。焦油经焦油中间槽送至焦油车间；剩余氨水为高浓度含酚废水，集合后先经除油和溶剂脱酚，之后去蒸氨。
[0003]该净化工艺存在如下问题:
[0004]0直接向高温煤气中喷淋循环氨水冷却至25?35°C，煤气中余热没能利用；
[0005]0循环氨水喷淋后仍需要大量的冷却水冷却；
[0006]0为了使重质焦油能与氨水流动，喷淋的氨水大大过量，产生大量含酚废水；
[0007]0为使废水循环氨氮达标，需采用蒸氨工艺，能耗较大，处理成本高。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统。
[0009]本实用新型解决技术问题采用如下技术方案:
[0010]含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统包括高温旋风除尘器、高温电除尘器、余热锅炉、一级电捕焦油器、间冷器、二级电捕轻油器、煤气排送机、第一焦油罐、第二焦油罐、第三焦油罐、第四焦油罐、冷却塔、净水池、加压水泵；高温旋风除尘器煤气出口与高温电除尘器煤气入口相连，高温电除尘器煤气出口与余热锅炉煤气入口相连，余热锅炉煤气出口与一级电捕焦油器煤气入口相连，一级电捕焦油器煤气出口与间冷器煤气入口相连，间冷器煤气出口与二级电捕轻油器煤气入口相连，二级电捕轻油器煤气出口与煤气排送机煤气入口相连，余热锅炉与第一焦油罐相连，一级电捕焦油器与第二焦油罐相连，间冷器与第三焦油罐相连，二级电捕轻油器与第四焦油罐相连，间冷器冷却水出口经冷却塔、净水池与加压水泵相连，加压水泵出口分成两路，一路与余热锅炉冷却水入口相连，另一路与间冷器冷却水入口相连；第一焦油罐的蒸汽入口、第二焦油罐的蒸汽入口、第三焦油罐的蒸汽入口、第四焦油罐的蒸汽入口分别接蒸气管路，第一焦油罐的蒸汽出口、第二焦油罐的蒸汽出口、第三焦油罐的蒸汽出口、第四焦油罐的蒸汽出口分别接排水管路至冷却塔。
[0011]所述高温旋风除尘器中采用涡壳式切向入口结构，在下部粉尘排出口中设置两级阀门锁气机构。
[0012]所述高温电除尘器采用密封的圆筒结构，内部布置耐高温电极、收尘极板和振打机构，在下部粉尘排出口中设置两级阀门锁气机构。
[0013]所述余热锅炉采用管壳式结构，煤气在管内流动，冷却水由下部管外壳程进入，上部壳程产生低压蒸汽输出，底部与第一焦油罐相连，所述焦油罐设有低压蒸汽加热盘管。
[0014]所述间冷器米用管壳式结构，煤气在管内流动，冷却水在管外壳程流动冷却煤气。
[0015]所述余热锅炉、一级电捕焦油器、间冷器、二级电捕轻油器、煤气排送机之间连接的煤气管道采用蒸汽夹套保温。
[0016]与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在:
[0017]I)本实用新型系统中热煤气经高温高效旋风除尘器和高温电除尘器除尘，除尘效率达到99.9%以上，从而使焦油中的含灰量降低到1%以下，流动性大大改善，从而保证煤气管道内不会发生焦油和灰的沉积而堵塞管道；
[0018]2)本实用新型方法采用两级电捕焦油器捕集焦油，焦油的回收率高达99.99%以上，出口煤气焦油含量低于20mg/Nm3 ；
[0019]3)本实用新型中对于设置在余热锅炉、电捕焦油器和间冷器下方的焦油罐采用低压蒸汽底部加热，可以有效防止焦油沉底凝结，保证各设备正常运行；
[0020]4)本实用新型余热锅炉采用冷却水间接冷却煤气产生低压蒸汽，回收煤气余热；而间冷器采用的冷却水经循环水冷却塔冷却后也可以循环使用，因此煤气冷却都采用间接冷却的方式本身不产生废水，实现零排放；
[0021]5)本实用新型可以实现含灰和焦油的热解煤气在净化过程焦油的有效回收，所有低温煤气管道采用蒸汽夹套保温，解决煤气净化过程中焦油和灰冷凝堵塞煤气管道、阀门和净化设备问题，特别适用各种高含灰量和高焦油量的中低温煤气的净化。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型系统构成及本实用新型方法工艺流程示意图；
[0023]图中，高温旋风除尘器1、高温电除尘器2、余热锅炉3、一级电捕焦油器4、间冷器
5、二级电捕轻油器6、煤气排送机7、第一焦油罐8、第二焦油罐9、第三焦油罐10、第四焦油罐11、冷却塔12、净水池13、加压水泵14。
[0024]以下通过【具体实施方式】，结合附图对本实用新型作进一步说明。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统包括高温旋风除尘器1、高温电除尘器2、余热锅炉3、一级电捕焦油器4、间冷器5、二级电捕轻油器6、煤气排送机7、第一焦油罐8、第二焦油罐9、第三焦油罐10、第四焦油罐11、冷却塔12、净水池13、加压水泵14 ;高温旋风除尘器I煤气出口与高温电除尘器2煤气入口相连，高温电除尘器2煤气出口与余热锅炉3煤气入口相连，余热锅炉3煤气出口与一级电捕焦油器4煤气入口相连，一级电捕焦油器4煤气出口与间冷器5煤气入口相连，间冷器5煤气出口与二级电捕轻油器6煤气入口相连，二级电捕轻油器6煤气出口与煤气排送机7煤气入口相连，余热锅炉3与第一焦油罐8相连，一级电捕焦油器4与第二焦油罐9相连，间冷器5与第三焦油罐10相连，二级电捕轻油器6与第四焦油罐11相连，间冷器5冷却水出口经冷却塔12、净水池13与加压水泵14相连，加压水泵14出口分成两路，一路与余热锅炉3冷却水入口相连，另一路与间冷器5冷却水入口相连；第一焦油罐8的蒸汽入口、第二焦油罐9的蒸汽入口、第三焦油罐10的蒸汽入口、第四焦油罐11的蒸汽入口分别接蒸气管路，第一焦油罐8的蒸汽出口、第二焦油罐9的蒸汽出口、第三焦油罐10的蒸汽出口、第四焦油罐11的蒸汽出口分别接排水管路至冷却塔12。
[0026]所述高温旋风除尘器I中采用涡壳式切向入口结构，在下部粉尘排出口中设置两级阀门锁气机构。
[0027]所述高温电除尘器2采用密封的圆筒结构，内部布置耐高温电极、收尘极板和振打机构，在下部粉尘排出口中设置两级阀门锁气机构。
[0028]所述余热锅炉3采用管壳式结构，煤气在管内流动，冷却水由下部管外壳程进入，上部壳程产生低压蒸汽输出，底部与第一焦油罐8相连，所述焦油罐设有低压蒸汽加热盘管。
[0029]所述间冷器5采用管壳式结构，煤气在管内流动，冷却水在管外壳程流动冷却煤气。
[0030]所述余热锅炉3、一级电捕焦油器4、间冷器5、二级电捕轻油器6、煤气排送机I之间连接的煤气管道采用蒸汽夹套保温。
[0031]含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收方法的步骤如下:
[0032]I)来自于煤热解工艺的含灰和焦油的高温粗煤气依次经高温旋风除尘器I和高温电除尘器2进行高温除灰，所述高温旋风除尘器I煤气入口处的煤气速度为20-25m/s，煤气温度为500-700°C，所述高温电除尘器2中的空塔速度为0.5-lm/s，煤气温度为400-600 0C ；
[0033]2)经除灰的粗煤气在余热锅炉3采用冷却水进行余热回收，产生低压蒸汽，冷却捕集的焦油流入底部的第一焦油罐8，所述余热锅炉3煤气在管内流动，冷却水在管外产生低压蒸汽，冷却水温度为80-120°C，余热锅炉3的煤气出口温度为100-150°C ；
[0034]3)余热锅炉3冷却后粗煤气进入一级电捕焦油器4进行焦油捕集，捕集的焦油进入底部的第二焦油罐9 ；
[0035]4) 一级电捕焦油器4输出粗煤气经间冷器5利用冷却水进行冷却，捕集的焦油进入底部的第三焦油罐10，所述间冷器5煤气在管内流动，冷却水在管外流动，冷却水温度为10-20°C，间冷器5出口煤气温度为20-30°C、管内煤气流速为5-lOm/s、煤气停留时间l-2s ；
[0036]5)间冷器5出口煤气进入二级电捕轻油器6，捕集的焦油进入底部的第四焦油罐11，不含灰和焦油的净煤气经过煤气排送机7排出；
[0037]6)第一焦油罐8、第二焦油罐9、第三焦油罐10、第四焦油罐11分别设置保温液位计，运行时根据液位情况及时排出焦油；
[0038]7)系统运行时要随时测量煤气中氧含量，控制氧含量低于1%，以保证一级电捕焦油器4和二级电捕轻油器6运行安全性。
【权利要求】
1.一种含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统，其特征是包括高温旋风除尘器(1)、高温电除尘器(2)、余热锅炉(3)、一级电捕焦油器(4)、间冷器(5)、二级电捕轻油器(6)、煤气排送机(7)、第一焦油罐(8)、第二焦油罐(9)、第三焦油罐(10)、第四焦油罐(11)、冷却塔(12)、净水池(13)、加压水泵(14);高温旋风除尘器(I)煤气出口与高温电除尘器(2)煤气入口相连，高温电除尘器(2)煤气出口与余热锅炉(3)煤气入口相连，余热锅炉(3)煤气出口与一级电捕焦油器(4)煤气入口相连，一级电捕焦油器(4)煤气出口与间冷器(5)煤气入口相连，间冷器(5)煤气出口与二级电捕轻油器(6)煤气入口相连，二级电捕轻油器(6)煤气出口与煤气排送机(7)煤气入口相连，余热锅炉(3)与第一焦油罐(8)相连，一级电捕焦油器(4)与第二焦油罐(9)相连，间冷器(5)与第三焦油罐(10)相连，二级电捕轻油器(6)与第四焦油罐(11)相连，间冷器(5)冷却水出口经冷却塔(12)、净水池(13)与加压水泵(14)相连，加压水泵(14)出口分成两路，一路与余热锅炉(3)冷却水入口相连，另一路与间冷器(5)冷却水入口相连；第一焦油罐(8)的蒸汽入口、第二焦油罐(9)的蒸汽入口、第三焦油罐(10)的蒸汽入口、第四焦油罐(11)的蒸汽入口分别接蒸气管路，第一焦油罐(8)的蒸汽出口、第二焦油罐(9)的蒸汽出口、第三焦油罐(10)的蒸汽出口、第四焦油罐(11)的蒸汽出口分别接排水管路至冷却塔(12)。
2.根据权利要求1所述的含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统，其特征是在所述高温旋风除尘器(I)中采用涡壳式切向入口结构，在下部粉尘排出口中设置两级阀门锁气机构。
3.根据权利要求1所述的含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统，其特征是在所述高温电除尘器(2)采用密封的圆筒结构，内部布置耐高温电极、收尘极板和振打机构，在下部粉尘排出口中设置两级阀门锁气机构。
4.根据权利要求1所述的含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统，其特征是在所述余热锅炉(3)采用管壳式结构，煤气在管内流动，冷却水由下部管外壳程进入，上部壳程产生低压蒸汽输出，底部与第一焦油罐(8)相连，所述焦油罐设有低压蒸汽加热盘管。
5.根据权利要求1所述的含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统，其特征是在所述间冷器(5)米用管壳式结构,煤气在管内流动,冷却水在管外壳程流动冷却煤气。
6.根据权利要求1所述的一种含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统，其特征是所述余热锅炉(3)、一级电捕焦油器(4)、间冷器(5)、二级电捕轻油器(6)、煤气排送机(7)之间连接的煤气管道采用蒸汽夹套保温。
【文档编号】C10K1/04GK203411517SQ201320490112
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】方梦祥, 王勤辉, 骆仲泱, 施正伦, 王树荣, 倪明江, 岑可法 申请人:浙江大学