一种高温粉煤热解制油分离冷却装置的制造方法
【专利摘要】一种高温粉煤热解制油分离冷却装置，涉及高温粉煤热解技术，解决现有低阶煤热解气冷却分离设备繁多，结构庞大，能耗高，分离效果差的技术问题。本实用新型包括：初冷塔、氮气加热器、气体冷却器、三相分离器、轻油循环泵、重油收集罐、轻油收集罐、废水收集罐；初冷塔包括：从下至上依次设置的旋流下降管、内折流板、外折流版、固阀塔板、喷淋洗涤装置、高效叶片分离器及降液管；初冷塔底部与重油收集罐连通，初冷塔顶部顺序与氮气加热器、气体冷却器、三相分离器、轻油循环泵、轻油收集罐、废水收集罐连通。本实用新型生产工艺简单，设备结构紧凑，热能消耗低，分离效果良好，能够实现安全稳定长周期生产。
【专利说明】
一种高温粉煤热解制油分离冷却装置
技术领域
[0001]本实用新型属于高温粉煤热解技术领域，具体涉及一种高温粉煤热解制油分离冷却装置。【背景技术】
[0002]低阶煤(褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤)的粉煤(5?90微米)热解生产半焦、煤焦油和煤气，具有低阶煤资源丰富，价廉易得的特点，是实现大规模生产和降低生产成本的主要发展方向之一。目前，国内外热解气冷却分离采用常规的旋流板水洗塔、高温电除尘或颗粒层过滤、冷凝冷却和电捕煤焦油等设备。其生产工艺复杂，能量消耗大，难以实现安全稳定长周期生产。为此，急需对低阶煤热解气冷却分离和回收系统进行改造。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高温粉煤热解制油分离冷却装置，解决现有低阶煤热解气冷却分离设备繁多，结构庞大，能耗高，分离效果差，存在生产安全隐患的技术问题。
[0004]本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]—种高温粉煤热解制油分离冷却装置，包括:初冷塔、氮气加热器、气体冷却器、三相分离器、轻油循环栗、重油收集罐、轻油收集罐、废水收集罐;初冷塔包括:从下至上依次设置的旋流下降管、内折流板、外折流版、固阀塔板、喷淋洗涤装置、高效叶片分离器及降液管;初冷塔底部与重油收集罐连通，初冷塔顶部与氮气加热器连通，氮气加热器与气体冷却器连通，气体冷却器与三相分离器连通，三相分离器通过轻油循环栗与初冷塔连通，并与轻油收集罐连通，三相分离器通过液位控制阀与废水收集罐连通;氮气加热器设有热氮气进口和冷氮气出口，气体冷却器设有循环水进口和循环水出口。
[0006]进一步，所述初冷塔中下部设有热解气进口，热解气进入塔体沿切线方向与旋流下降管相连，旋流下降管直径800mm，旋流下降管内安装螺旋格板，螺旋格板厚度为5mm。
[0007]进一步，所述内折流板、外折流版水平安装在塔体与旋流下降管之间，内、外折流板间距50?80mm,折流板格板角度为30?75°。
[0008]进一步，所述初冷塔中部设置两层固阀塔板，两层固阀塔板间距80?100mm。
[0009]进一步，所述初冷塔中部和上部安装两组喷淋洗涤装置，两组喷淋洗涤装置间距 80?100mm，每组喷嘴至少对称设置4个，喷嘴与轻油循环栗的管线连接;单喷嘴最大喷雾粒径不大于90微米，d9Q小于35微米，单喷嘴流量0.2m3/h，喷雾角60°?120°，喷嘴材质采用 inconel 625〇
[0010]进一步，所述初冷塔顶部安装高效叶片分离器，高效叶片分离器底部连接降液管， 降液管有降液管支撑紧固。
[0011]进一步，所述高效叶片分离器叶片厚度lmm,高效叶片分离器自身压降不大于 0.8KPa；
[0012]本实用新型生产工艺简单，设备结构紧凑，热能消耗低，分离效果良好，能够实现安全稳定长周期生产。【附图说明】
[0013]图1是一种高温粉煤热解制油分离冷却装置的结构及工作流程示意图；
[0014]图2是螺旋格板的结构示意图；[〇〇15]图3是外折流板的结构示意图；
[0016]图4是喷淋洗涤装置的结构示意图。【具体实施方式】
[0017]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
[0018]如图1、2、3、4所示，一种高温粉煤热解制油分离冷却装置，包括:初冷塔1、氮气加热器2、气体冷却器3、三相分离器4、轻油循环栗5、重油收集罐6、轻油收集罐7、废水收集罐 8;初冷塔1包括:从下至上依次设置的旋流下降管11、内折流板12、外折流版13、固阀塔板 14、喷淋洗涤装置15、高效叶片分离器16及降液管17;初冷塔1底部与重油收集罐6连通，初冷塔1顶部与氮气加热器2连通，氮气加热器2与气体冷却器3连通，气体冷却器3与三相分离器4连通，三相分离器4通过轻油循环栗5与初冷塔1连通，并与轻油收集罐7连通，三相分离器4通过液位控制阀9与废水收集罐8连通;氮气加热器2设有热氮气进口 21和冷氮气出口 22，气体冷却器3设有循环水进口 31和循环水出口 32。
[0019]所述初冷塔1中下部设有热解气进口 18,热解气进入塔体沿切线方向与旋流下降管11相连，旋流下降管直径800mm，旋流下降管内安装螺旋格板111，螺旋格板材质为SS321， 螺旋格板111厚度为5mm，热解气进入旋流下降管内形成旋流向下流动，分离热解气中的固体颗粒。
[0020]所述内折流板12、外折流版13水平安装在塔体与旋流下降管11之间，内、外折流板间距50?80mm，折流板格板角度为30?75°，防止折流板堵塞，折流板材质为316L，折流板增加高温热解气在初冷塔底部液位接触时间和面积。[〇〇21]所述初冷塔1中部设置两层固阀塔板14,两层固阀塔板间距80?100mm，固阀塔板材质为SS321;固阀塔板分离初冷塔底部高温闪蒸出来的固体颗粒，同时冷却闪蒸出来的热解气体。[〇〇22]所述初冷塔1中部和上部安装两组喷淋洗涤装置15,两组喷淋洗涤装置间距80? 100mm，每组喷嘴151至少对称设置4个(本实施例为8个)，喷嘴与轻油循环栗5的管线连接； 单喷嘴最大喷雾粒径不大于90微米，d9Q小于35微米，单喷嘴流量0.2m3/h，喷雾角60?120°， 喷嘴材质采用inconel 625。
[0023]所述初冷塔1顶部安装高效叶片分离器16,高效叶片分离器16底部连接降液管17， 降液管有降液管支撑171紧固。[〇〇24]所述高效叶片分离器16叶片厚度1mm，高效叶片分离器分离效率可以移除99.9% 直径35微米的液滴，高效叶片分离器自身压降不大于0.8KPa。
[0025]本实用新型的工作过程:[〇〇26]由分离系统送来的高温高压(500 °C、3.0MPa)热解气，从初冷塔1热解气进口 18进入旋流下降管11，由旋流下降管进入底部液位中，在底部液位中经过外折流板13内折流板 12，将热解气中的粒度3微米的固体颗粒进行分离，底部操作温度保持在450?500°C，以满足轻油组分和水分闪蒸汽化，热解气中的固体粉尘+重油组分，排到重油收集罐6存储;底部闪蒸气体进入喷淋洗涤装置15进行洗涤和冷却，在喷淋洗涤装置15用常温轻油将闪蒸气降温，同时洗涤气体中夹带的焦灰，该段操作温度保持在350?400°C，洗涤降温后的气体经过高效叶片分离器16将99.9%直径35微米的液滴移除，洁净的高温气水混合物进入氮气加热器2,将常温氮气加热到350°C用于半焦系统使用;从氮气加热器2出来的洁净的气水混合物进入气体冷却器3中降温为30°C，进入三相分离器4中；在三相分离器4中轻油组分、水、合成气进行分离，轻油组分由轻油循环栗5打回初冷塔1进行洗涤冷却，多余轻油去轻油收集罐7 存储;分离出来的水由液位控制阀9控制，送往废水收集罐8存储;分离出来的合成气由三相分离器4顶部合成气出口 41经压力控制阀42控制，送往后续系统。
[0027]本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于前述的细节，而应在权利要求所限定的范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的变化和改型都应为权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种高温粉煤热解制油分离冷却装置，其特征在于:所述高温粉煤热解制油分离冷 却装置包括:初冷塔(1)、氮气加热器(2)、气体冷却器(3)、三相分离器(4)、轻油循环栗(5)、 重油收集罐(6)、轻油收集罐(7)、废水收集罐(8);所述初冷塔(1)包括:从下至上依次设置 的旋流下降管(11)、内折流板(12)、外折流板(13)、固阀塔板(14)、喷淋洗涤装置(15)、高效 叶片分离器(16)及降液管(17);所述初冷塔(1)底部与所述重油收集罐(6)连通，所述初冷 塔(1)顶部与所述氮气加热器(2)连通，所述氮气加热器(2)与所述气体冷却器(3)连通，所 述气体冷却器(3)与所述三相分离器(4)连通，所述三相分离器(4)通过所述轻油循环栗(5) 与所述初冷塔(1)连通，并与所述轻油收集罐(7)连通，所述三相分离器(4)通过液位控制阀 (9)与所述废水收集罐(8)连通;所述氮气加热器(2)设有热氮气进口(21)和冷氮气出口 (22)，所述气体冷却器(3)设有循环水进口(31)和循环水出口(32)。2.根据权利要求1所述的高温粉煤热解制油分离冷却装置，其特征在于:所述初冷塔 (1)中下部设有热解气进口(18)，热解气进入塔体沿切线方向与旋流下降管(11)相连，旋流 下降管直径800mm，旋流下降管内安装螺旋格板(111 )，螺旋格板厚度为5mm。3.根据权利要求1所述的高温粉煤热解制油分离冷却装置，其特征在于:所述内折流板 (12)、外折流板(13)水平安装在塔体与旋流下降管(11)之间，内、外折流板间距50?80mm， 折流板格板角度为30?75°。4.根据权利要求1所述的高温粉煤热解制油分离冷却装置，其特征在于:所述初冷塔 (1)中部设置两层固阀塔板(14 )，两层固阀塔板间距80?100mm。5.根据权利要求1所述的高温粉煤热解制油分离冷却装置，其特征在于:所述初冷塔 (1)中部和上部安装两组喷淋洗涤装置(15)，两组喷淋洗涤装置间距80?100mm，每组喷嘴 至少对称设置4个，喷嘴与轻油循环栗(5)的管线连接;单喷嘴最大喷雾粒径不大于90微米， d90小于35微米，单喷嘴流量0.2m3/h，喷雾角60?120°，喷嘴材质采用inconel 625。6.根据权利要求1所述的高温粉煤热解制油分离冷却装置，其特征在于:所述初冷塔 (1)顶部安装高效叶片分离器(16)，高效叶片分离器底部连接降液管(17)，降液管有降液管 支撑(171)紧固。7.根据权利要求1或6所述的高温粉煤热解制油分离冷却装置，其特征在于:所述高效 叶片分离器(16)的叶片厚度1mm，高效叶片分离器自身压降不大于0.SKPa。
【文档编号】C10K1/04GK205635490SQ201620353443
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】安英保, 郑琪, 扶振, 张宗磊
【申请人】中美新能源技术研发（山西）有限公司