鲁奇炉煤气的甲烷化处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤的气化技术领域，特别是一种鲁奇炉煤气的甲烷化处理装置。


背景技术：

2.中国专利201720258794.0公开了一种甲烷化反应系统，包括甲烷化换热反应器，所述甲烷化换热反应器顶部设置原料气进口、底部设置反应气出口；还包括中压汽包，所述中压汽包通过低温蒸汽管路与甲烷化换热反应器的壳程进口连接、通过回收蒸汽管路与甲烷化换热反应器的壳程出口连接，所述中压汽包顶部设置饱和蒸汽出口、底部设置排污口；所述中压汽包通过补给管路连接给水泵，所述补给管路上安装电加热器；所述甲烷化换热反应器外壳体上开设置有外部高温蒸汽壳程入口和外部高温蒸汽壳程出口。该专利采用外界高温蒸汽加热反应器减短反应器升温时间，提高焦炉煤气甲烷化反应系统的效率。但是，该系统依赖高温蒸汽系统，消耗能源，系统复杂。因此，需要提供一种新的鲁奇炉煤气的甲烷化处理装置,用来克服现有技术中的缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种鲁奇炉煤气的甲烷化处理装置，包括壳体装置、集气仓、甲烷化处理仓、旋转反吹装置，筒状金属滤芯；本实用新型对煤气采用甲烷化催化活性层处理可以提高煤气的质量，采用高压过热蒸汽对金属滤芯进行反吹可以减少煤气中焦油液化现象，防止焦油堵塞过滤元件。独立的筒状金属滤芯更换简便。
4.本实用新型的目的是由下述技术方案实现的：一种鲁奇炉煤气的甲烷化处理装置，包括一个壳体装置，所述壳体装置上部设置集气仓，所述壳体装置中部设置甲烷化处理仓，所述集气仓与所述甲烷化处理仓之间设置仓隔板，所述壳体装置下部设置集灰仓，该集灰仓底部设置排灰接口；所述集气仓上设置精煤气排出接口，所述集气仓内设置旋转反吹装置，所述甲烷化处理仓上设置粗煤气输入接口；所述仓隔板上设置多个精煤气通过孔道，所述甲烷化处理仓内设置多个筒状金属滤芯，该筒状金属滤芯顶部与所述精煤气通过孔道一一对应固定连通；所述筒状金属滤芯的筒壁外层是过滤材料层，其筒壁内层是甲烷化催化材料层，其顶端设置整流管；所述旋转反吹装置包括驱动电机、减速器、蒸汽导入管、扇形反吹盘，所述蒸汽导入管通过轴承机构与所述壳体装置上部安装，所述扇形反吹盘上设置多个喷嘴，所述蒸汽导入管与所述多个喷嘴并联连通，所述多个喷嘴布局的位置与所述多个精煤气通过孔道布局位置相同。
5.为了降低反吹气流的能量损失，所述整流管是文丘里管。
6.为了提高反吹效率，所述喷嘴与所述整流管进口端距离为2-5毫米。
7.为了提高反吹气流的精准性，所述喷嘴径向布局位置与所述精煤气通过孔道径向布局位置相同，所述喷嘴圆周向布局位置与所述精煤气通过孔道圆周向布局位置相同。
8.为了提高煤气的甲烷化质量，所述筒状金属滤芯的筒壁内层是ni基甲烷化催化剂层。
9.本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
10.1、本实用新型采用多个筒状金属滤芯对粗煤气过滤及甲烷化处理，具有流程短，占地面积小的优点。
11.2、由于本实用新型中的筒状金属滤芯的筒壁内层是ni基甲烷化催化剂层，可提高煤气的甲烷化品质。
12.3、由于本实用新型采用旋转反吹装置，可以对固定安装位置的筒状金属滤芯进行全面反吹清理。
13.4、由于本实用新型采用高压过热蒸汽对金属滤芯进行反吹清理，可以防止焦油、杂质堵塞金属滤芯。
附图说明
14.图1是本实用新型的整体结构示意图；
15.图2是本实用新型中的筒状金属滤芯结构示意图；
16.图3是本实用新型中的仓隔板结构示意图；
17.图4是本实用新型中的扇形反吹盘结构示意图。
具体实施方式
18.实施例一：
19.以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
20.参见附图1、附图2所示，本实用新型的鲁奇炉煤气的甲烷化处理装置，包括一个壳体装置1，所述壳体装置上部设置集气仓2，所述壳体装置中部设置甲烷化处理仓4，所述集气仓与所述甲烷化处理仓之间设置仓隔板3，所述壳体装置下部设置集灰仓5，该集灰仓底部设置排灰接口6；所述集气仓上设置精煤气排出接口7，所述集气仓内设置旋转反吹装置9，所述甲烷化处理仓上设置粗煤气输入接口8；所述仓隔板上设置多个精煤气通过孔道301，所述甲烷化处理仓内设置多个筒状金属滤芯10，该筒状金属滤芯顶部与所述精煤气通过孔道一一对应固定连通；所述筒状金属滤芯的筒壁外层是过滤材料层103，筒壁内层是甲烷化催化材料层102，其顶端设置整流管101；所述旋转反吹装置包括驱动电机、减速器、蒸汽导入管、扇形反吹盘，所述蒸汽导入管通过轴承机构与所述壳体装置上部安装，所述扇形反吹盘上设置多个喷嘴，所述蒸汽导入管与所述多个喷嘴并联连通，所述多个喷嘴布局的位置与所述多个精煤气通过孔道布局位置相同。
21.本实施例中，壳体装置有一个钢质的圆筒状外壳，该钢质的圆筒状外壳可以分成三段制造(便于制造和维修)，然后通过法兰螺栓机构连接成一体，本实施例中，集气仓为第一段，甲烷化处理仓为第二段，集灰仓为第三段；在集气仓上设置压力检测接口14，其上安装压力表(图中没有显示)，设置温度检测接口13，其上安装温度表(图中没有显示)。在甲烷化处理仓上设置压力检测接口12，其上安装压力表(图中没有显示)，设置温度检测接口11，其上安装温度表(图中没有显示)。在底部的排灰接口上安装控制阀门(图中没有显示)用于定时打开向外界排灰。精煤气排出接口用于接入用户管网，粗煤气输入接口用于连接煤气化炉输出管路。精煤气排出接口处设置电控阀门，根据工作要求接通或者断开精煤气的输出。本实施例中，粗煤气是指来自鲁奇炉的带有杂质的煤气，精煤气是指经过本实用新型处
理过的煤气。粗煤气输入接口处设置电控阀门，根据工作要求接通或者断开粗煤气的输入。
22.本实施例中，在壳体装置的集气仓部位设置维修人孔装置(图中没有显示)维修人孔装置属于现有技术，不详细描述；打开维修人孔装置可以进行筒状金属滤芯的更换作业，可以进行旋转反吹装置的维修作业，在壳体装置的中部和下部都设置维修人孔装置(图中没有显示)。
23.本实施例中，所述集气仓与所述甲烷化处理仓之间设置仓隔板3，参见附图3(附图3是附图1的仓隔板位置的一个截面图，该截面相当于俯视图，仅仅显示仓隔板本身的结构情况)，仓隔板是一呈水平设置的钢质隔板，该钢质隔板与圆筒状外壳密封焊接，能够承受集气仓与甲烷化处理仓之间的压力差并且能够保持其表面平整，仓隔板上设置多个精煤气通过孔道301。参见附图2(附图2是筒状金属滤芯剖视图)，甲烷化处理仓内设置多个筒状金属滤芯10，该筒状金属滤芯挂装在精煤气通过孔道中，其顶端设置整流管101，整流管与精煤气通过孔道之间设置密封圈。设置整流管目的是为了降低反吹气流的能量损失。筒状金属滤芯垂直安装于仓隔板上，通过螺栓紧固结构固定。本实用新型的另一个实施例中，所述整流管是文丘里管，即整流管的气流通道是按照文丘里管原理设计。本实施例中，筒状金属滤芯的筒壁外层是过滤材料层103，该过滤材料层属于现有技术中的耐高温烧结金属多孔过滤材料，该过滤材料层均匀孔径可以是50-100纳米。筒状金属滤芯的筒壁内层是甲烷化催化材料层102，甲烷化催化材料层可以采用现有技术中的烧结材料，甲烷化催化材料层均匀孔径可以是200-500纳米。采用甲烷化催化材料层的一个目的是鲁奇炉煤气的甲烷化处理的放热过程中能使煤气温度提高50～80℃，减少煤气中焦油液化现象，防止焦油堵塞过滤元件。本实用新型的另一个实施例中，筒状金属滤芯的筒壁内层是ni基甲烷化催化剂层或者是钛促进的镍-稀土型甲烷化催化剂层。该催化剂层可以使煤气质量大大提高(催化剂层是现有技术中的金属粉末烧结材料)本实施例中，筒状金属滤芯的长度设置为50厘米～80厘米，外径设置为10厘米～15厘米。采用筒状金属滤芯挂装在精煤气通过孔道中的结构可以提高筒状金属滤芯工作稳定性，便于过滤出来的灰尘、颗粒物、油垢沉降到集灰仓，同时，反吹操作过程中，附着在筒状金属滤芯上的附着物随着向下的反吹气流落入集灰仓。
24.本实施例中，在甲烷化处理过程中，所述甲烷化处理仓与所述集气仓之间保持压力差1.5～2mpa，甲烷化处理仓的温度保持在250～300℃。
25.参见附图1、附图4(附图4是附图1的扇形反吹盘位置的一个截面图，该截面相当于仰视图，仅仅显示扇形反吹盘形状及喷嘴布局情况)，本实施例中，所述旋转反吹装置包括驱动电机903、减速器904、蒸汽导入管901、扇形反吹盘902，所述蒸汽导入管通过轴承机构与所述壳体装置上部安装，蒸汽导入管顶部设置管路接口，可以与蒸汽供气管路连接，蒸汽导入管中部设置传动大齿轮906，减速器输出轴上安装小齿轮905，该小齿轮与传动大齿轮啮合；蒸汽导入管底端与扇形反吹盘连接，所述扇形反吹盘上设置多个喷嘴907，扇形反吹盘的扇面夹角是10-45度(该扇面夹角表示扇面的大小)，最佳扇面夹角是25度；驱动电机驱动蒸汽导入管转动，扇形反吹盘围绕蒸汽导入管中心转动。所述喷嘴与所述整流管进口端距离为2-5毫米。该距离能减少反吹蒸汽气流能量损失。本实施例中，所述喷嘴径向布局位置与所述精煤气通过孔道径向布局位置相同，所述喷嘴圆周向布局位置与所述精煤气通过孔道圆周向布局位置相同。所述旋转反吹装置根据煤气进出口压差采用6～8mpa、450～650℃高压过热蒸汽对金属滤芯进行反吹。
26.本实用新型的另一个实施例中，所述喷嘴径向布局位置与所述精煤气通过孔道径向布局位置相同，所述喷嘴圆周向布局位置与所述精煤气通过孔道圆周向布局位置相同。
27.本实用新型进入甲烷化处理作业过程时，精煤气排出接口处的电控阀门接通，精煤气向用户管网连续输出，粗煤气输入接口处的电控阀门接通，来自鲁奇炉的粗煤气连续输入甲烷化处理仓。旋转反吹装置不工作，排灰接口上控制阀门关闭。本实用新型进入反吹清理作业时，精煤气排出接口处的电控阀门关闭，停止向用户管网输出煤气，粗煤气输入接口处的电控阀门关闭，停止向甲烷化处理仓输气。旋转反吹装置投入作业，排灰接口上控制阀门打开排灰；蒸汽供气管路向扇形反吹盘连续供汽，扇形反吹盘连续旋转，扇形反吹盘上的多个喷嘴对筒状金属滤芯反吹清理。
28.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。