除尘剂及使用该除尘剂对煤热解气体除尘的工艺及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种除尘剂，尤其涉及一种使用该除尘剂对煤热解气体进行除尘的工 艺及装置，属于煤化工技术领域。 技术背景
[0002] 我国是一个缺油少气、煤炭资源相对丰富的国家，煤炭占据一次能源的65%以上。 目前，我国的煤炭产量和消费总量均列世界首位，并且煤炭产量仍呈逐年上升趋势，而我国 的大部分电力依赖于燃煤电厂的供给，由于燃煤所产生的大量污染物的排放，导致现阶段 我国正面临着能源供应安全和环境保护的双重压力，因此，研宄与开发洁净煤技术刻不容 缓。
[0003] 迄今为止，国内的许多企事业单位都在致力于推进煤热解提质技术的工业化进 程，并取得了一定程度的突破性进展，例如部分地区依托丰富的煤炭资源，已规划、建设并 运行了粉煤洁净化分级利用项目，以生产高附加值的提质煤、油品和LNG等产品。但是现有 技术中的煤热解气体仍存在以下不足：（1)含有大量粉尘，容易沉积并堵塞管道；（2)气体 中的烃类物质易于结焦，附着在管壁上也会造成堵塞；（3)煤热解气体所生产的煤焦油的 品质低下，导致分离和储运困难。为解决煤热解气体所存在的上述问题，现有技术通常的处 理工艺是将煤热解气体直接冷却，得到含尘煤焦油，然后再加热以进行后续加工；或者采用 氨水喷淋荒煤气以达到降温、除尘的目的，然而，这两种工艺不仅能耗巨大，且会产生废水 废渣，造成环境污染，同时还浪费了煤热解气体的物理显热。
[0004] 为克服现有技术中的上述缺陷，中国专利文献CN101882553A公开了一种适用于 煤基气体的一体化中高温煤气净化工艺与设备，其中所述煤气净化工艺的流程为：来自 气化炉的高温煤气由逆流移动床装置的下部入口进入，含有杂质的热煤气与固体净化剂 接触后，杂质由固体净化剂吸收，煤气经过上部的陶瓷高温过滤单元过滤后从顶部出口排 出；其中，该移动床使用的净化剂为褐煤半焦负载的多元金属基固体净化剂，该固体净化 剂具有极高的反应活性及高的孔隙率和比表面积，可以同时脱除含硫化合物、氮氧化物前 驱体、汞蒸气、焦油蒸汽等主要杂质。虽然上述技术能够使得煤热解气体中的各种杂质的 总含量有效降低至lOmg/m 3以下，但由于该工艺不仅需要用到特制的铁基净化剂，其成分 是 FeyMox(Ce，Ca，Ni，Cu) (a6ri/C(x = 0· 1-0. 6, y = 0· 6-0. 9)，还需要设置陶瓷高温过滤单 元，这样势必会造成该工艺的前期投入较大，成本较高，并且该工艺仍不能有效解决因粉尘 沉积及高温结焦而导致的管道堵塞的问题。鉴于此，如何对煤热解气体的除尘工艺进行改 进以克服现有技术中的上述缺陷，对于本领域技术人员来说依旧是一个亟待解决的技术难 题。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的是现有技术中的煤气净化工艺因存在粉尘沉积及高温结焦而导致 管道易于堵塞，以及需要使用特制的固体净化剂和陶瓷高温过滤单元而导致成本较高的问 题；进而提供一种除尘效果好、可减少煤气中的重组分结焦、且无需使用特制净化剂的煤热 解气体除尘工艺及装置。
[0006] 本发明实现上述目的的技术方案为：
[0007] -种除尘剂，所述除尘剂为干燥煤，所述干燥煤由如下方法制备而成：将原料煤与 温度为150-350°C、氧含量< 5v%的气体接触，即得所述干燥煤。
[0008] 所述原料煤与所述气体接触的时间为40-70min。
[0009] 所述干燥煤的粒径为0. 2-30mm。
[0010] 所述的除尘剂在煤热解气体除尘工艺中的应用。
[0011] 一种煤热解气体的除尘工艺，将煤热解气体逆向通过所述的除尘剂形成的移动床 颗粒层，对所述煤热解气体进行除尘处理，得到无尘煤气。
[0012] 所述移动床颗粒层的形成过程为：所述除尘剂匀速连续地进入移动床反应器中， 并自上而下匀速流出所述移动床反应器，从而在所述移动床反应器内形成所述移动床颗粒 层。
[0013] 所述移动床颗粒层的料层高度占所述移动床反应器的反应室高度的1/3-1/2。
[0014] 所述煤热解气体与所述移动床颗粒层的流速之比为（400-500) : 1。本发明中，煤 热解气体的流速是指单位时间内流入移动床反应器内的热解煤气的工况体积，单位为ml/ min;移动床颗粒层的流速指的是单位时间内流出移动床反应器的干燥煤的工况体积，单位 为 ml/min〇
[0015] 还包括：对所述无尘煤气进行冷却和洗涤，得到净煤气。
[0016] 采用50_70°C、氨含量小于3g/L的氨水冷却和洗绦。
[0017] 经除尘处理后的除尘剂作为煤热解气体的反应原料。
[0018] 所述煤热解气体的产生条件是：在400-650°C、-500~500Pa下热解40-70min。
[0019] 还包括：将部分所述净煤气提压后与所述煤热解气体混合，再对得到的混合气进 行除尘处理。
[0020] 一种利用所述的煤热解气体的除尘工艺对煤热解气体进行除尘的装置，包括：
[0021] 热解炉，其具有第一出气口；
[0022] 移动床反应器，在其底部、顶部分别开设有第二进气口和第二出气口，所述第二进 气口与所述第一出气口相连通，在所述移动床反应器内具有由干燥煤形成的移动床颗粒 层。
[0023] 还包括洗涤塔，在其下部、顶部分别设置有第三进气口和第三出气口，所述第三进 气口与所述第二出气口相连通。
[0024] 在所述洗涤塔的侧壁上开设有若干个进液口，在所述洗涤塔的底部还设置有出液 口，所述出液口与洗涤泵相连接。
[0025] 所述移动床反应器的出料口与所述热解炉的进煤口相连通。
[0026] 所述热解炉上开设有第一进气口，所述第一进气口与所述第三出气口相连通。
[0027] 还包括螺旋送料机，所述热解炉的进煤口通过所述螺旋送料机的送料管道与所述 移动床反应器的出料口相连通，且所述进煤口与所述第一出气口重合，所述出料口即为所 述第二进气口。
[0028] 还包括干燥煤缓冲罐，其底部设置有第二出料口，所述第二出料口与所述移动床 反应器的进料口相连通。
[0029] 在所述干燥煤缓冲罐的外壁上设置有第一称重传感器。
[0030] 在所述移动床反应器的进料口与出料口之间还设置有第二称重传感器和分布器。
[0031] 本发明所述的煤热解气体的除尘工艺，限定将煤热解气体逆向通过由除尘剂形成 的移动床颗粒层对所述煤热解气体进行除尘处理，得到无尘煤气；本发明首次在煤热解气 体的除尘工艺中直接使用干燥煤作为除尘剂，充分利用干燥煤本身高的比表面积和过滤精 度，不仅有效吸附了煤热解气体中的细微颗粒物，还实现了对煤热解气体中的胶质、沥青质 及重组分的截留；同时，本发明还利用干燥煤作为冷媒对高温的煤热解气体进行了换热处 理，从而实现了对煤热解气体的除尘降温。此外，本发明所述的除尘工艺还限定对所述无尘 煤气进行冷却和洗涤，以使无尘煤气中的气相油降温冷凝为液相的同时，进一步洗涤除去 无尘煤气中的少量粉尘，从而得到净煤气。
[0032] 与现有技术中的煤气除尘工艺相比，本发明所述的煤热解气体的除尘工艺具有如 下优点：
[0033] (1)本发明所述的除尘剂，首次将干燥煤用作煤热解气体的除尘剂，通过对原煤在 特定条件下的处理，实现了干燥煤作为除尘剂所需的吸附特性，充分利用了自身的高比表 面积和过滤精度，一方面可有效吸附煤热解气体中的细微颗粒物，另一方面有效地截留了 煤热解气体中的胶质、沥青质、重组分等，从而达到高效除尘的目的。
[0034] (2)本发明所述的煤热解气体的除尘工艺，通过将煤热解气体逆向通过由干燥煤 形成的移动床颗粒层，以对煤热解气体进行除尘处理，得到无尘煤气；本发明首次在煤热 解气体的除尘工艺中直接使用干燥煤作为除尘剂以达到除尘降温的目的，与现有技术中的 煤气除尘工艺相比，本发明不需要使用特制的固体除尘剂，也无需设置陶瓷高温过滤单元， 就可截留住煤热解气体中的胶质、沥青质、重组分及粉尘，从而实现对煤热解气体的高效除 尘，这样不仅极大降低了成本投入，也有利于改善煤焦油的性质，降低煤焦油在后续加工过 程中的处理难度，使得本发明的除尘工艺操作简单、便于大规模运营。同时，本发明还利用 干燥煤作为冷媒对高温的煤热解气体进行换热处理，不仅能够减少重组分因高温结焦而导 致管道堵塞的发生，也可降低使煤热解气体冷却所需的能源消耗，从而使得本发明的除尘 工艺具有能耗小、成本低的优点。
[0035] 并且，本发明通过对原料煤进行干燥处理以除去原料煤中的游离水、吸附在毛细 孔中的气体及粒径小于〇. 2mm的粉尘，大幅降低了煤热解气体中的含水量，使得在干法除 尘时几乎不产生冷凝水，也无需使用含水的洗涤液淋洗，从而极大地降低了废水处理量