CN101280225A - 一种热脏高温煤气净化冷却方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高温煤气的净化冷却领域，具体为两段式煤气发生炉的煤气净化冷却方法。该技术方案为，上段煤气净化冷却步骤为，上段煤气先进入电捕焦油器，接着进入立式低温煤气超速导向换热器，被冷却后的上段煤气再进入二级电捕轻油器；下段煤气净化冷却步骤为，下段煤气先进入旋风除尘器离心除尘，然后进入立式高温煤气超速导向换热器进行冷却，再进入风冷器，再与上段煤气混合进入立式低温煤气超速导向换热器，接着进入二级电捕轻油器，得到的冷净煤气到低压总管经加压机加压后，进入窑炉。该工艺方法降低了酚水排放量，土建施工无需洗涤水、循环水池，节约煤气站的占地面积50％，并且得到的煤气的酚水含量低，煤气质量好。

Description

一种热脏高温煤气净化冷却方法
技术领域
本发明属于高温煤气的净化冷却领域，具体为两段式煤气发生炉的煤气净化冷却方法。
背景技术
目前普遍采用两段式煤气发生炉生产煤气，在对高温煤气的净化冷却处理中时，普遍采用的工艺过程分为上下两段煤气的处理工艺，上段煤气的处理工艺过程为：上段煤气→电捕焦油器→间冷器，下段煤气的处理工艺过程为：下段煤气→旋风除尘器→废热锅炉→间冷器，上下段煤气在间冷器汇合后，再进入电捕轻油器，最后经加压机加压输送到用户。该处理工艺存在的缺陷是，在下段煤气的处理过程中采用间冷器循环水洗涤，在此环节产生大量的酚水，需专门配置焚烧炉处理，每千克酚水约需近450Kcal热值才能烧掉，焚烧炉耗用燃料大，造成生产成本增加，并且有些厂家偷排偷放的现象时有发生，给环境保护留下一个很大隐患，并且间冷器间冷用循环水冷却需要大面积的冷却水池，增加了土建施工和土地的投资，在夏季炎热地区还需增设冷却塔，增加了设备运行和保养费用。该工艺得到的煤气中水分含量高，在输送过程中，容易受到温度的影响，使得在输送管道中凝结出大量污水，给管理带来不便，并且使煤气燃烧器的能力降低，单位时间供给窑炉的总热量降低，影响炉温以及升温速度。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种两段式煤气发生炉的煤气净化冷却方法，该工艺方法降低了酚水排放量，土建施工无需洗涤水、循环水池，节约煤气站的占地面积50％，并且得到的煤气的酚水含量低，煤气质量好。
本发明的煤气净化冷却方法，包括上段煤气净化冷却工艺和下段煤气净化冷却工艺。
其中上段煤气净化冷却处理过程是，由煤气发生炉出来的80～120℃左右的煤气先进入电捕焦油器，脱除重质焦油(重质焦油的一般热值可达8200大卡/kg以上)，其中重质焦油的产量因煤种不同而不定，一般为原煤总量的2～3.5％，是优质化工原料或燃料；经初步脱焦油后的上段煤气接着进入立式低温煤气超速导向换热器，在该立式低温煤气超速导向换热器内煤气被冷却至35～45℃；被冷却后的上段煤气再进入二级电捕轻油器，煤气中的轻焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至轻油罐，轻焦油的组份相当于重柴油。
由煤气发生炉出来的上段煤气的温度为80～120℃左右，可以通过调节加煤量和下段煤气产量来实现。
其中下段煤气净化冷却处理过程是，由煤气发生炉出来的下段煤气先进入旋风除尘器被离心除尘，除尘后的温度在350～400℃；然后进入立式高温煤气超速导向换热器进行冷却，温度降至100～200℃；再进入风冷器，被冷却至80～120℃；出来的煤气再与上段煤气混合进入立式低温煤气超速导向换热器，温度被降至35～45℃；接着进入二级电捕轻油器，再一次脱油、除尘，得到的冷净煤气到低压总管经加压机加压后，通过煤气管道进入窑炉，供用户使用。
上述的立式高温煤气超速导向换热器和立式低温煤气超速导向换热器是立式超速导向换热器，其结构为，它包括立式箱体，箱体由隔板分为左、右两个独立的腔体，分别为冷却腔和煤气腔，隔板上固定安装有换热管组，换热管的一端位于冷却腔内，另一端端位于煤气腔内，冷却腔设置有进口和出口，煤气腔设置有煤气进口和煤气出口。
上述箱体的底部固定有与煤气腔相通的落灰管。由于煤气在冷却降温的过程中，会清除煤气中的部分杂质和焦油，因此在煤气腔的下部设置有落灰管，为了防止煤气泄漏，可以将落灰管采用液封等方式密封。
为了增加换热速度，换热管轴线与隔板所在平面不垂直。在这种情况下换热管内的介质可以更快的运动，增强换热效果。
为了进一步增加传热速度，所述换热管的两端为半球形。
此外，箱体上设置有加强板，加强板具体可以采用槽钢，槽钢与箱体焊接固定。
为了使热交换充分，煤气进口位于箱体上部，煤气出口位于箱体下部，冷却腔的进口位于冷却腔的下部，出口位于冷却腔的上部。
本发明的有益效果在于，该煤气净化冷却工艺方法取消了原有下段煤气处理工艺中的间冷器循环水洗涤环节，很大程度减少酚水的产生，有效降低酚水量，相应处理酚水的人力、财力、物力得到显著减少，也减少了环境的污染，同时土建施工无需洗涤水、循环水池，节约煤气站的占地面积50％。通过立式超速导向换热器放热段释放的热量，再次利用到原料煤干燥工艺上，减少了热量的排放，节省能源。本发明采用立式高温煤气超速导向换热器、立式低温煤气超速导向换热器，该立式超速导向换热器的占地面积小，换热管的数量多长度长，换热效率高，大大提高了煤气的净化冷却的效率和质量。冷却降温的处理设备减少了，处理流程缩短。经过处理得到的煤气的含水量为6kg/吨煤，比以前降低90％，含尘量为65mg/m3，比以前降低5％，煤气热值为6800～7100KJ/m3，比以前提高8％～15％，在处理相同煤量的情况下，本发明的煤气净化冷却工艺可以节约成本为10％～35％。
附图说明
图1为本发明的流程框图；
图2为本发明示意图；
其中1为煤气发生炉，2为电捕焦油器，3为立式低温煤气超速导向换热器，4为二级电捕轻油器，5为风冷器，6为立式高温煤气超速导向换热器，7为旋风除尘器。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合附图，对本发明进行详细的说明。
本发明的煤气净化冷却方法，包括上段煤气净化冷却工艺和下段煤气净化冷却工艺。
上段煤气净化冷却处理过程是，由煤气发生炉1出来的80～120℃左右的煤气先进入电捕焦油器2，脱除重质焦油，经初步脱焦油后的上段煤气接着进入立式低温煤气超速导向换热器3，在该立式低温煤气超速导向换热器3内煤气被冷却至35～45℃；被冷却后的上段煤气再进入二级电捕轻油器4，煤气中的轻焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至轻油罐。
下段煤气净化冷却处理过程是，由煤气发生炉1出来的下段煤气先进入旋风除尘器7离心除尘，除尘后的温度在350～400℃；然后进入立式高温煤气超速导向换热器6进行冷却，温度降至100～200℃；再进入风冷器5，被冷却至80～120℃；出来的煤气再与上段煤气混合进入立式低温煤气超速导向换热器3，温度降至35～45℃；接着进入二级电捕轻油器4，再一次脱油、除尘，得到的冷净煤气到低压总管经加压机加压后，通过煤气管道进入窑炉，供用户使用。

Claims (7)

1.一种煤气净化冷却方法，包括上段煤气净化冷却工艺和下段煤气净化冷却工艺，其特征在于，(1)上段煤气净化冷却步骤为
由煤气发生炉出来的上段煤气先进入电捕焦油器脱除重质焦油，经初步脱焦油后的上段煤气接着进入立式低温煤气超速导向换热器，被冷却后的上段煤气再进入二级电捕轻油器，煤气中的轻焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至轻油罐；
(2)下段煤气净化冷却步骤为
由煤气发生炉出来的下段煤气先进入旋风除尘器离心除尘，然后进入立式高温煤气超速导向换热器进行冷却，再进入风冷器，出来的煤气再与上段煤气混合进入立式低温煤气超速导向换热器，接着进入二级电捕轻油器，再一次脱油、除尘，得到的冷净煤气到低压总管经加压机加压后，通过煤气管道进入窑炉。
2.根据权利要求1所述的煤气净化冷却方法，其特征是，所述的上段煤气净化冷却处理过程中，由煤气发生炉出来的上段煤气的温度为80～120℃。
3.根据权利要求1所述的煤气净化冷却方法，其特征是，所述的下段煤气净化冷却处理过程中，煤气由旋风除尘器被离心除尘后的温度为350～400℃。
4.根据权利要求1所述的煤气净化冷却方法，其特征是，所述的下段煤气净化冷却处理过程中，煤气经立式高温煤气超速导向换热器后的温度降至100～200℃。
5.根据权利要求1所述的煤气净化冷却方法，其特征是，所述的下段煤气净化冷却处理过程中，煤气经风冷管后被冷却至80～120℃。
6.根据权利要求1所述的煤气净化冷却方法，其特征是，所述的下段煤气净化冷却处理过程中，上段煤气与下段煤气混合进入立式低温煤气超速导向换热器后温度被降至35～45℃。
7.根据权利要求1所述的煤气净化冷却方法，其特征是，所述的下段煤气净化冷却处理过程中，所述的风冷器为16管。
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