CN104762109B - 热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺及装置 - Google Patents

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    • C10K1/30Purifying combustible gases containing carbon monoxide by treating with solids; Regenerating spent purifying masses with moving purifying masses

Abstract

本发明提供了一种热解煤气的除尘工艺及装置,以及热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺及装置,其中所述热解煤气的除尘工艺包括如下步骤:(1)将热解煤气逆向通过由干燥煤形成的移动床颗粒层,得到一次除尘煤气;(2)采用350℃以上馏份的重质油对所述一次除尘煤气进行二次除尘处理,得到无尘煤气。与现有技术相比,本发明的除尘工艺操作简单、能耗小、便于大规模运营。另外本发明首次将热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化完美地耦合在一起,大大简化了工艺流程,降低了操作难度,减少了生产装置的成本投入和能源消耗。

Description

热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种组合工艺及装置,尤其涉及一种热解煤气的除尘与重质油的延迟 焦化相组合的工艺及装置,属于煤化工技术领域。 技术背景
[0002] 我国是一个石油产品消费大国,但同时又是一个石油资源贫乏的国家,近年来由 于对石油的需求量持续增多,巨大的原油进口已威胁到我国的能源安全。然而值得欣慰的 是,我国的煤炭资源相对比较丰富,因此,如何实现煤炭的高效、清洁转化以生产石油代替 产品已成为国家“十二五”能源科技规划中的重要组成部分,同时也是保证我国能源和国家 安全的重要措施。
[0003] 现阶段对于煤炭的处理较为成熟的工艺技术有:发电、气化、炼焦、加氢液化等,其 中,将原料煤气化或热解而获得的清洁燃料或其它初级化工产品在我国有着广阔的应用前 景。但煤在气化或热解过程中所产生的粗煤气中含有大量的粉尘,并混合着焦油、胶质等有 机杂质,因此,为了得到适用于出售或满足下游工序的洁净煤气,同时考虑回收粗煤气中的 焦油副产品,就必须对粗煤气进行除尘净化处理。
[0004] 以工业上常用的恩德炉热解工艺为例,原料煤进入热解炉后产生含灰含焦油的粗 煤气(500-600°C),首先经高温旋风分离器分离除去大颗粒灰尘,再经废热锅炉回收余热, 换热后的煤气经低温旋风分离器进一步除灰,粗煤气进洗涤塔洗涤,洗涤煤气水及煤气冷 凝液混合后形成的大量含有焦油等有机杂质的废水去废水处理装置,经洗涤后煤气进气 柜,后经电除尘及电捕焦器进一步净化,并副产含灰焦油。然而,这种工艺存在着诸多问题, 主要表现在:(1)煤气除尘效果差、效率低:煤气中灰尘的粒径分布非常广泛,既有较大的颗 粒状灰尘,也有极为细小的粉尘,而目前传统的煤热解产煤气净化过程通常仅利用旋风分 离后水洗再电除尘的方法来洗涤净化煤气,受旋风分离器分离效率及其临界粒径的限制, 灰尘分离效果较差,即使累积两次旋风分离及电除尘后煤气中通常还含有较多的细小粉 尘,必须增加水洗涤的过程,且效果仍然不佳,使得除尘工艺变得极为复杂,延长了处理周 期,增加了生产成本;(2)副产焦油回收率低、品质差:一方面受旋风分离器分离效率及其临 界粒径的限制,使电捕焦油后得到副产的焦油中含灰量较大,焦油品质较差,另一方面,由 于前期通过废热锅炉、洗涤塔洗涤等降温步骤,使得含焦油的煤气中部分煤焦油被冷凝后 随灰尘排出,大大影响了最终电捕焦油器对焦油的回收率;(3)废水处理量大、生产成本增 加:原料煤中含水量高(最高可达30 %以上),热解后形成含水量高的粗煤气,该粗煤气若直 接进行干法除灰,则降温后形成的大量冷凝液会成为杂质一起被带入煤焦油中,严重影响 煤焦油的品质,而利用洗涤塔对粗煤气进行洗涤降温,虽然能避免冷凝液大量进入成品煤 焦油中,但是此过程中又会产生大量含灰冷凝液及焦油等有机物的废水,处理大量的此类 废水难度高、工艺复杂,不但造成企业生产成本增大、设备投资增加,而且还给环境带来沉 重的压力。鉴于此,如何有效改进热解煤气的除尘工艺以克服上述技术缺陷,是本领域亟待 解决的技术难题。
[0005] 此外,将炼焦生产的重质煤焦油进行延迟焦化而转化为汽、柴、蜡油及各类衍生产 品已成为本领域的一个研究热点。目前,延迟焦化一般采用“一炉两塔”的工艺,加热炉需要 消耗大量的能源,焦炭塔也需要频繁切换,从而导致延迟焦化的操作难度大、能量消耗高。 对于现有技术存在的这一问题,迄今为止尚未找到十分有效的解决方法。
发明内容
[0006] 本发明的目的之一在于解决现有技术中的粗煤气除尘工艺因采用先旋风分离后 水洗再电除尘的方法而导致除尘效率低、焦油品质差、废水处理量大、生产成本高的问题, 进而提供一种除尘效率高、焦油品质好、无废水产生且成本投入小的热解煤气除尘工艺及 装置。
[0007] 本发明的另一个目的在于解决现有技术中重质油的延迟焦化因采用“一炉两塔” 的工艺而导致操作难度大、能量消耗高的问题,进而提供一种操作简便、能耗小的热解煤气 的除尘与重质油的延迟焦化相组合的工艺及装置。
[0008] 本发明实现上述目的的技术方案为:
[0009] —种热解煤气的除尘工艺,包括如下步骤:
[0010] (1)将热解煤气逆向通过由干燥煤形成的移动床颗粒层对所述热解煤气进行一次 除尘处理,得到一次除尘煤气;
[0011] (2)采用350°C以上馏份的重质油对所述一次除尘煤气进行二次除尘处理,得到无 尘煤气。
[0012] 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、氧含量彡5v%的 气体接触,即得所述干燥煤。
[0013]所述原料煤与所述气体接触的时间为40-7Omin。
[0014] 所述干燥煤的粒径为0.2_30mm。
[0015] 所述移动床颗粒层的形成过程为:所述干燥煤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。
[0016] 所述热解煤气与所述移动床颗粒层的流速之比为(90-130) :1。本发明中,热解煤 气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
[0017] 所述热解煤气的温度为400-600°C、压力为-500〜500Pa。
[0018] 所述重质油为低温煤焦油或渣油。
[0019] 所述二次除尘处理的具体步骤为:用所述重质油匀速喷淋所述一次除尘煤气。
[0020] 还包括采用汽油、柴油或蜡油中的至少一种对所述无尘煤气进行冷却和洗涤,得 到净煤气;其中所述无尘煤气的温度为90-110°C,所述汽油、柴油或蜡油中的至少一种的温 度为 50-70 °C。
[0021] 还包括将经所述一次除尘处理后的含尘干燥煤在400-650 °C、-500〜500Pa的条件 下热解,对产生的热解煤气依次进行所述一次除尘处理和所述二次除尘处理。
[0022] —种将所述的热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化相组合的工艺,还包括在 400-650°C下对经所述二次除尘处理后的含尘重质油进行延迟焦化。
[0023] 在对所述含尘重质油进行延迟焦化之前,采用部分所述含尘重质油喷淋所述一次 除尘煤气,分别得到二次预除尘煤气和二次含尘重质油,再对所述二次预除尘煤气进行所 述二次除尘处理,并将所述二次含尘重质油与所述含尘干燥煤混合。
[0024] 在对所述含尘重质油进行延迟焦化之前,采用另一部分所述含尘重质油对所述一 次除尘煤气或所述二次预除尘煤气进行所述二次除尘处理。
[0025] 在对所述含尘重质油进行延迟焦化之前,将其它部分所述含尘重质油与所述干燥 煤混合。
[0026] —种利用所述的除尘工艺对热解煤气进行除尘的装置,包括:
[0027] 热解炉,其具有第一出气口;
[0028] 移动床反应器,在其两端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;
[0029] 二次除尘塔,通过导气通道与所述第二出气口连通设置,在所述二次除尘塔的顶 部和侧壁上分别设置有第三出气口和若干个进液口。
[0030] 还包括冷却塔,与所述第三出气口相连通,在所述冷却塔的顶部、侧壁上分别设置 有冷却液进口和第四出气口。
[0031] 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。
[0032] 还包括与部分所述进液口连接设置的重质油加热器。
[0033] 还包括干燥煤罐,其出煤口与所述移动床反应器的进料口连通设置。
[0034] —种将所述的对热解煤气进行除尘的装置与重质油的延迟焦化相组合的装置,还 包括塔底栗,其一端设置有含尘重质油进口,所述含尘重质油进口与所述二次除尘塔的出 液口连通设置;另一端设置有含尘重质油出口,所述含尘重质油出口与所述热解炉相连接。
[0035] 与所述含尘重质油出口连通设置有第一送油通道,所述第一送油通道的另一端与 所述导气通道相连通。
[0036] 与所述含尘重质油出口连通设置有第二送油通道,所述第二送油通道的另一端与 另一部分所述进液口相连通。
[0037] 在所述第二送油通道上还设置有重质油冷却器。
[0038] 与所述含尘重质油出口连通设置有第三送油通道,所述第三送油通道的另一端与 所述干燥煤罐的进油口相连通,所述进油口设置在所述干燥煤罐的侧壁上。
[0039] 本发明所述的热解煤气的除尘工艺,步骤(1)限定将热解煤气逆向通过由干燥煤 形成的移动床颗粒层对所述煤热解气体进行除尘处理,得到一次除尘煤气;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。
[0040] 进一步地,为了提高对热解煤气的除尘效果以及对轻煤焦油的回收效率,本发明 的除尘工艺还限定步骤(2)采用350°C以上馏份的重质油对所述一次除尘煤气进行二次除 尘处理,以利用重质油中大密度的液滴与一次除尘煤气中的尘粒之间产生的相互摩擦、碰 撞作用,有效拦截一次除尘煤气中的尘粒,并使其凝聚在重质油中,最终使得绝大部分尘粒 与一次除尘煤气分离,达到对热解煤气除尘的效果,从而得到无尘煤气。在此基础上,再采 用50-70°C的汽油、柴油或蜡油中的至少一种对所述无尘煤气进行冷却和洗涤,以使无尘煤 气中的汽柴蜡油馏分降温并冷凝为液相的同时,进一步洗涤除去无尘煤气中极少量的粉 尘,最终得到净煤气。
[0041] 本发明所述的将热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化相组合的工艺,限定在400-650°C下对经所述二次除尘处理后的含尘重质油进行延迟焦化;本发明首次在不需要加热 炉和焦炭塔的情况下,仅仅利用热解煤气的除尘装置就实现了重质油的延迟焦化处理。并 且,本发明在对所述含尘重质油进行延迟焦化之前,还限定将部分所述含尘重质油与所述 干燥煤混合,这样可以有效加湿干燥煤,从而更有利于移动床颗粒层的吸附除尘。
[0042] 与现有技术中的煤气除尘工艺相比,本发明所述的热解煤气的除尘工艺具有如下 优点:
[0043] (1)本发明所述的热解煤气的除尘工艺,通过将热解煤气逆向通过由干燥煤形成 的移动床颗粒层以对热解煤气进行除尘处理,得到一次除尘煤气;本发明首次在热解煤气 的除尘工艺中直接使用干燥煤作为除尘剂以达到除尘的目的,与现有技术中的煤气除尘工 艺相比,不需要使用旋风分离器和电除尘器,也无需水洗,这样在减少了设备投入和降低了 废水处理量及处理难度的情况下,也可除去大部分具有细小粒径的粉尘,并且也有利于降 低焦油中的含灰量,提高焦油的品质和回收率,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热解煤气进行换热处理,不仅能够减 少重组分因高温结焦而导致管道堵塞的发生,也可降低使热解煤气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。进一步地,本发明通过限定热解煤 气与移动床颗粒层的流速之比为(90-130) : 1,以实现热解煤气与干燥煤的充分接触,从而 更好地达到对热解煤气进行除尘和降温的效果。
[0044] 此外,本发明通过对原料煤进行干燥处理,在热解干燥煤时可大幅降低热解煤气 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及处理难度,也减少了废水处理装置的投资和运行成本,并且在上 述干燥过程中从原料煤中蒸发出来的水蒸汽较为纯净,也不需要处理便可直接回用系统。
[0045] (2)本发明所述的热解煤气的除尘工艺,通过采用350°C以上馏份的重质油对所述 一次除尘煤气进行二次除尘处理;如此可进一步提高对热解煤气的除尘效果以及对轻煤焦 油的回收效率,使得依照本发明的除尘工艺得到的无尘煤气中粉尘的含量能够降低至 1.69mg/m3以下。
[0046] (3)本发明所述的热解煤气的除尘工艺,通过将得到的含尘干燥煤进行热解,可使 含尘干燥煤沿着热解煤气的逸出管道抵达热解炉,从而利用含尘干燥煤在反应器及管道内 的运动而产生摩擦作用,有效解决热解煤气因存在粉尘沉积及高温结焦而导致反应器和管 道易于堵塞的问题。
[0047] 与现有技术中的重质油延迟焦化工艺相比,本发明所述的将热解煤气的除尘与重 质油的延迟焦化相组合的工艺具有如下优点:
[0048] 本发明通过将含尘重质油与干燥煤或含尘干燥煤的混合物送入热解炉中,在对干 燥煤或含尘干燥煤进行热解的同时对含尘重质油进行延迟焦化,从而省略了传统工艺在进 行重质油延迟焦化时必须用到的加热炉和焦炭塔,本发明仅仅利用热解煤气的除尘装置在 保证对热解煤气的除尘效率高、无废水产生且焦油品质好的同时,还实现了重质油的延迟 焦化处理。本发明首次将热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化完美地耦合在一起,大 大简化了工艺流程,降低了操作难度,减少了生产装置的成本投入和能源消耗。
附图说明
[0049] 图1为本发明所述的将热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化相组合的工艺的 流程图;
[0050] 其中,附图标记如下所示:
[0051] 10-热解炉;11-第一出气口; 12-进煤口; 20-移动床反应器;21-第二进气口; 22-第 二出气口;23-出料口;24-进料口;30-二次除尘塔;31-导气通道;32-第三出气口;33-进液 口; 34-出液口; 35-重质油加热器;40-冷却塔;41-冷却液进口; 42-第四出气口; 50-塔底栗; 51-第一送油通道;52-第二送油通道;53-第三送油通道;54-重质油冷却器;60-干燥煤罐; 61-出煤口; 62-进油口; 63-称重传感器。
具体实施方式
[0052] 下面组合具体实施例对本发明所提供的热解煤气的除尘工艺及装置,以及热解煤 气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺及装置进行详细说明。
[0053] 实施例1
[0054] 本实施例所述的热解煤气的除尘工艺,包括如下步骤:
[0055] (1)将原料煤与温度为200°C、氧含量为5v%的气体接触70min,即得粒径为0.2-30mm的干燥煤;
[0056] (2)干燥煤匀速连续地进入移动床反应器中,并自上而下匀速流出移动床反应器, 从而在移动床反应器的反应室内形成移动床颗粒层;且在此过程中,温度为400°C、压力为 IOOPa的煤热解气体经移动床反应器底部进入反应室内并与移动床颗粒层逆向接触,煤热 解气体与移动床颗粒层的流速之比为130:1,利用干燥煤本身高的比表面积和过滤精度实 现对煤热解气体的除尘处理,得到一次除尘煤气;
[0057] (3)采用350°C以上馏分的渣油匀速喷淋所述一次除尘煤气,以对所述一次除尘煤 气进行二次除尘处理,得到无尘煤气。
[0058] 实施例2
[0059] 本实施例所述的热解煤气的除尘工艺,包括如下步骤:
[0060] (1)原料煤与温度为250°C、氧含量为3v%的气体接触55min,即得粒径为0.2-30mm 的干燥煤;
[0061] (2)干燥煤匀速连续地进入移动床反应器中,并自上而下匀速流出移动床反应器, 从而在移动床反应器的反应室内形成移动床颗粒层;且在此过程中,温度为500°C、压力为-IOOPa的煤热解气体经移动床反应器底部进入反应室内并与移动床颗粒层逆向接触,煤热 解气体与移动床颗粒层的流速之比为90:1,利用干燥煤本身高的比表面积和过滤精度实现 对煤热解气体的除尘处理,得到一次除尘煤气;
[0062] (3)采用350°C以上馏分的煤焦油匀速喷淋所述一次除尘煤气,以对所述一次除尘 煤气进行二次除尘处理,得到无尘煤气;
[0063] ⑷再采用50°C汽油对110°C的所述无尘煤气进行冷却和洗涤,得到净煤气。
[0064] 实施例3
[0065] 本实施例所述的热解煤气的除尘工艺,包括如下步骤:
[0066] (1)原料煤与温度为350°C、氧含量为2v%的气体接触40min,即得粒径为l-20mm的 干燥煤;
[0067] (2)干燥煤匀速连续地进入移动床反应器中,并自上而下匀速流出移动床反应器, 从而在移动床反应器的反应室内形成移动床颗粒层;且在此过程中,温度为600°C、压力为 500Pa的煤热解气体经移动床反应器底部进入反应室内并与移动床颗粒层逆向接触,煤热 解气体与移动床颗粒层的流速之比为110:1,利用干燥煤本身高的比表面积和过滤精度实 现对煤热解气体的除尘处理,分别得到一次除尘煤气和含尘干燥煤;
[0068] (3)采用500-600°C馏分的煤焦油匀速喷淋所述一次除尘煤气,以对所述一次除尘 煤气进行二次除尘处理,得到无尘煤气;
[0069] ⑷将所述含尘干燥煤作为煤热解气体的反应原料,在650 °C、500Pa的条件下进行 热解,并对产生的热解煤气依次进行所述一次除尘处理和所述二次除尘处理。
[0070] 实施例4
[0071] 本实施例所述的将热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化相组合的工艺,包括 如下步骤:
[0072] (1)将原料煤与温度为150°C、氧含量为lv%的气体接触60min,即得粒径为0.5-IOmm的干燥煤;
[0073] (2)干燥煤匀速连续地进入移动床反应器中,并自上而下匀速流出移动床反应器, 从而在移动床反应器的反应室内形成移动床颗粒层;且在此过程中,温度为480°C、压力为-500Pa的煤热解气体经移动床反应器底部进入反应室内并与移动床颗粒层逆向接触,煤热 解气体与移动床颗粒层的流速之比为100:1,利用干燥煤本身高的比表面积和过滤精度实 现对煤热解气体的除尘处理,得到一次除尘煤气;
[0074] (3)采用450-550°C馏分的煤焦油匀速喷淋所述一次除尘煤气,以对所述一次除尘 煤气进行二次除尘处理,分别得到无尘煤气和含尘煤焦油;
[0075] ⑷在650 °C下对所述含尘煤焦油进行延迟焦化。
[0076] 实施例5
[0077] 本实施例所述的将热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化相组合的工艺,包括 如下步骤:
[0078] (1)将原料煤与温度为200°C、氧含量为2.5v%的气体接触60min,即得粒径为1-IOmm的干燥煤;
[0079] (2)干燥煤匀速连续地进入移动床反应器中,并自上而下匀速流出移动床反应器, 从而在移动床反应器的反应室内形成移动床颗粒层;且在此过程中,温度为400°C、压力为-IOOPa的煤热解气体经移动床反应器底部进入反应室内并与移动床颗粒层逆向接触,煤热 解气体与移动床颗粒层的流速之比为120:1,利用干燥煤本身高的比表面积和过滤精度实 现对煤热解气体的除尘处理,得到一次除尘煤气;
[0080] (3)采用450-650°C馏分的煤焦油匀速喷淋所述一次除尘煤气,以对所述一次除尘 煤气进行二次除尘处理,分别得到无尘煤气和含尘煤焦油;
[0081] (4)采用30v%的所述含尘煤焦油喷淋所述一次除尘煤气,分别得到二次预除尘煤 气和二次含尘煤焦油,再对所述二次预除尘煤气进行所述二次除尘处理,并将所述二次含 尘煤焦油与所述含尘干燥煤混合,在650°C、-IOOPa的条件下对混合物中的所述含尘干燥煤 进行热解的同时也对所述二次含尘煤焦油进行延迟焦化,并对产生的热解煤气依次进行所 述一次除尘处理和所述二次除尘处理。
[0082] 实施例6
[0083] 本实施例所述的将热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化相组合的工艺,包括 如下步骤:
[0084] (1)将原料煤与温度为200°C、氧含量为4v%的气体接触50min,即得粒径为5-30mm 的干燥煤;
[0085] (2)干燥煤匀速连续地进入移动床反应器中,并自上而下匀速流出移动床反应器, 从而在移动床反应器的反应室内形成移动床颗粒层;且在此过程中,温度为600°C、压力为_ 500Pa的煤热解气体经移动床反应器底部进入反应室内并与移动床颗粒层逆向接触,煤热 解气体与移动床颗粒层的流速之比为130:1,利用干燥煤本身高的比表面积和过滤精度实 现对煤热解气体的除尘处理,得到一次除尘煤气;
[0086] (3)采用450-500°C馏分的煤焦油匀速喷淋所述一次除尘煤气,以对所述一次除尘 煤气进行二次除尘处理,分别得到无尘煤气和含尘煤焦油;
[0087] ⑷使用60°C的蜡油对90°C的所述无尘煤气进行冷却和洗涤,得到净煤气;
[0088] (5)采用20v%的所述含尘煤焦油喷淋所述一次除尘煤气,分别得到二次预除尘煤 气和二次含尘煤焦油;再采用40v%的所述含尘煤焦油对所述二次预除尘煤气进行所述二 次除尘处理;将剩余40 %的所述含尘煤焦油与所述干燥煤混合以形成移动床颗粒层;所述 二次含尘煤焦油与所述含尘干燥煤的混合物以及经所述一次除尘处理后的含尘干燥煤在 650°C、_500Pa的条件下,所述含尘干燥煤进行热解的同时所述含尘煤焦油进行延迟焦化, 并对产生的热解煤气依次进行所述一次除尘处理和所述二次除尘处理。
[0089] 实施例7
[0090] 本发明实施例1-3所述的热解煤气的除尘工艺是通过下述热解煤气的除尘装置实 现的:
[0091] 本实施例所述的热解煤气的除尘装置,如图1所示,包括:
[0092] 热解炉1〇,其具有第一出气口 11;
[0093] 移动床反应器20,在其两端分别开设有第二进气口 21和第二出气口 22,所述第二 进气口 21与所述第一出气口 11相连通;
[0094] 二次除尘塔30,通过导气通道31与所述第二出气口 22连通设置,在所述二次除尘 塔30的顶部和侧壁上分别设置有第三出气口 32和若干个进液口 33。
[0095] 作为可选的实施方式,本实施例的除尘装置设置有干燥煤罐60,其出煤口 61与所 述移动床反应器20的进料口 24连通设置,优选地,在所述干燥煤罐60的外壁上还设置有称 重传感器63。另外,本实施例还包括重质油加热器35,其与部分所述进液口 33连接设置。
[0096] 作为可变型的实施方式,本实施例中的移动床反应器20是由螺旋送料机改造而 成,具体方法为:将螺旋送料机出料端的螺旋叶片割掉2-7圈,并将螺旋轴打磨光滑,以利于 干燥煤堆满整个螺旋横截面,从而形成移动床颗粒层。
[0097] 作为优选的实施方式,本实施例的所述移动床反应器20的出料口 23与所述热解炉 10的进煤口 12相连通;进一步优选地,本实施例中的移动床反应器20的第二进气口 21即为 出料口 23,热解炉10的第一出气口 11与进煤口 12重合。
[0098] 同样作为优选的实施方式,本实施例还设置有与所述第三出气口 32相连通的冷却 塔40,在所述冷却塔40的顶部、侧壁上分别设置有冷却液进口 41和第四出气口 42。
[0099] 实施例8
[0100] 本发明实施例4-6所述的组合工艺是通过下述热解煤气的除尘与重质油的延迟焦 化的组合装置实现的:
[0101] 本实施例所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合装置,如图1所示,包 括:
[0102] 热解炉10,其具有第一出气口 11;
[0103] 移动床反应器20,在其两端分别开设有第二进气口 21和第二出气口 22,所述第二 进气口 21与所述第一出气口 11相连通;
[0104] 二次除尘塔30,通过导气通道31与所述第二出气口 22连通设置,在所述二次除尘 塔30的顶部和侧壁上分别设置有第三出气口 32和若干个进液口 33;
[0105] 塔底栗50,其一端设置有含尘重质油进口,所述含尘重质油进口与所述二次除尘 塔30的出液口 34连通设置,另一端设置有含尘重质油出口,所述含尘重质油出口与所述热 解炉10相连接。
[0106] 作为可选的实施方式,本实施例的组合装置设置有干燥煤罐60,其出煤口 61与所 述移动床反应器20的进料口 24连通设置,优选地,在所述干燥煤罐60的外壁上还设置有称 重传感器63。另外,本实施例还包括重质油加热器35,其与部分所述进液口 33连接设置。
[0107] 作为可变型的实施方式,本实施例中的移动床反应器20是由螺旋送料机改造而 成,具体方法为:将螺旋送料机出料端的螺旋叶片割掉2-7圈,并将螺旋轴打磨光滑,以利于 干燥煤堆满整个螺旋横截面,从而形成移动床颗粒层。
[0108] 作为优选的实施方式,在本实施例中,所述移动床反应器20的出料口 23与所述热 解炉10的进煤口 12相连通;进一步优选地,本实施例中的移动床反应器20的第二进气口 21 即为出料口 23,热解炉10的第一出气口 11与进煤口 12重合。
[0109] 同样作为优选的实施方式,在本实施例中,与所述含尘重质油出口连通设置有第 一送油通道51,所述第一送油通道51的另一端与所述导气通道31相连通;进一步优选地,与 所述含尘重质油出口还连通设置有第二送油通道52,所述第二送油通道52的另一端与另一 部分所述进液口 33相连通;更优选地,与所述含尘重质油出口进一步连通设置有第三送油 通道53,所述第三送油通道53的另一端与开设在所述干燥煤罐60侧壁上的进油口 62相连 通。
[0110] 作为可替换的实施方式,本实施例在所述第二送油通道54上还设置有重质油冷却 器56。此外,本实施例所述的组合装置进一步优选设置有与所述第三出气口 32相连通的冷 却塔40,在所述冷却塔40的顶部、侧壁上分别设置有冷却液进口 41和第四出气口 42。
[0111] 实验例1
[0112] 采用《GBT 12208-2008人工煤气组分与杂质含量测定方法》中人工煤气中焦油和 灰尘含量的测定方法,对本发明实施例1-6中得到的无尘煤气或净煤气中的粉尘含量进行 测定,结果如表1所示。
[0113] 表1实施例1-6中得到的无尘煤气或净煤气中的粉尘含量(mg/m3)
[0114]
Figure CN104762109BD00121
[0115] 注:粉尘指的是无尘煤气或净煤气中的焦油和灰尘。 ' '
[0116] 从表1可以看出,不论采用的是本发明的热解煤气除尘工艺还是热解煤气的除尘 与重质油的延迟焦化相组合的工艺,都能有效除去热解煤气中的粉尘,使得到的无尘煤气 或净煤气中的粉尘含量低于1.69mg/m3,优于采用现有技术中的恩德炉热解工艺得到的煤 气质量(粉尘含量彡30mg/m3)。
[0117] 实验例2
[0118] 将1000吨粉煤热解生产的80吨煤焦油通过常规的延迟焦化装置处理后,回收得到 总液体产量为64.80吨,总液体收率为81.0%。然后,再将相同批次的另外1000吨粉煤依照 本发明所述的将热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化相组合的工艺对实施例4-6生产 的煤焦油进行延迟焦化处理,回收得到的总液体收率如表2所示:
[0119] 表2实施例4-6的总液体收率(%)
[0120]
Figure CN104762109BD00122
Τ〇Ϊ2ΪΪ~由表2可知,依照本发明所述的将热解煤气的除尘工艺与重质油的延迟焦化相组 合的工艺得到的总液体收率在83.8 %以上,高于常规延迟焦化处理的总液体收率 (81.0%),再组合表丨可以看出,本发明利用热解煤气的除尘装置在保证对热解煤气的除尘 效率高的同时,还实现了对重质油的延迟焦化处理,从而省略了传统工艺在进行重质油延 迟焦化时必须用到的加热炉和焦炭塔,大大简化了工艺流程,降低了操作难度,减少了生产 装置的成本投入和能源消耗。
[0122]显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (17)

1. 一种热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺,其特征在于,包括如下步骤: (1) 将热解煤气逆向通过由干燥煤形成的移动床颗粒层对所述热解煤气进行一次除尘 处理,得到一次除尘煤气; (2) 采用350°C以上馏份的重质油对所述一次除尘煤气进行二次除尘处理,得到无尘煤 气; (3) 采用汽油、柴油或蜡油中的至少一种对所述无尘煤气进行冷却和洗涤,得到净煤 气;其中所述无尘煤气的温度为90-110°C,所述汽油、柴油或蜡油中的至少一种的温度为 50-70 °C; 将经所述一次除尘处理后的含尘干燥煤在400-650 °C、_500〜500Pa的条件下热解,对产 生的热解煤气依次进行所述一次除尘处理和所述二次除尘处理; 在400-650°C下对经所述二次除尘处理后的含尘重质油进行延迟焦化;在对所述含尘 重质油进行延迟焦化之前,采用部分所述含尘重质油喷淋所述一次除尘煤气,分别得到二 次预除尘煤气和二次含尘重质油,再对所述二次预除尘煤气进行所述二次除尘处理,并将 所述二次含尘重质油与所述含尘干燥煤混合;在对所述含尘重质油进行延迟焦化之前,将 其它部分所述含尘重质油与所述干燥煤混合。
2. 根据权利要求1所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺,其特征在 于,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、氧含量彡5%的气体接 触,即得所述干燥煤。
3. 根据权利要求2所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺,其特征在 于,所述原料煤与所述气体接触的时间为40_70min。
4. 根据权利要求2所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺,其特征在 于,所述干燥煤的粒径为〇. 2-30_。
5. 根据权利要求1所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺,其特征在 于,所述移动床颗粒层的形成过程为:所述干燥煤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。
6. 根据权利要求1所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺,其特征在 于,所述热解煤气与所述移动床颗粒层的流速之比为(90-130) : 1。
7. 根据权利要求1所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺,其特征在 于,所述热解煤气的温度为400-600 °C、压力为-500〜500Pa。
8. 根据权利要求1所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺,其特征在 于,所述重质油为低温煤焦油或渣油。
9. 根据权利要求1所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺,其特征在 于,所述二次除尘处理的具体步骤为:用所述重质油匀速喷淋所述一次除尘煤气。
10. 根据权利要求1-9任一项所述的热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺, 其特征在于,在对所述含尘重质油进行延迟焦化之前,采用另一部分所述含尘重质油对所 述一次除尘煤气或所述二次预除尘煤气进行所述二次除尘处理。
11. 一种热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合装置,其特征在于,包括: 热解炉(10),其具有第一出气口(11); 移动床反应器(20),在其两端分别开设有第二进气口(21)和第二出气口(22),所述第 二进气口(21)与所述第一出气口(I 1)相连通,在所述移动床反应器(20)内具有由干燥煤形 成的移动床颗粒层;所述移动床反应器(20)的出料口(23)与所述热解炉(10)的进煤口(12) 相连通; 二次除尘塔(30),通过导气通道(31)与所述第二出气口(22)连通设置,在所述二次除 尘塔(30)的顶部和侧壁上分别设置有第三出气口(32)和若干个进液口(33); 冷却塔(40),与所述第三出气口(32)相连通,在所述冷却塔(40)的顶部、侧壁上分别设 置有冷却液进口(41)和第四出气口(42); 塔底栗(50),其一端设置有含尘重质油进口,所述含尘重质油进口与所述二次除尘塔 (30)的出液口(34)连通设置;另一端设置有含尘重质油出口,所述含尘重质油出口与所述 热解炉(10)相连接。
12. 根据权利要求11所述的组合装置,其特征在于,还包括与部分所述进液口(33)连接 设置的重质油加热器(35)。
13. 根据权利要求11所述的组合装置,其特征在于,还包括干燥煤罐(60),其出煤口 (61) 与所述移动床反应器(20)的进料口(24)连通设置。
14. 根据权利要求11所述的组合装置,其特征在于,与所述含尘重质油出口连通设置有 第一送油通道(51),所述第一送油通道(51)的另一端与所述导气通道(31)相连通。
15. 根据权利要求11所述的组合装置,其特征在于,与所述含尘重质油出口连通设置有 第二送油通道(52),所述第二送油通道(52)的另一端与另一部分所述进液口(33)相连通。
16. 根据权利要求15所述的组合装置,其特征在于,在所述第二送油通道(52)上还设置 有重质油冷却器(54)。
17. 根据权利要求13-16任一项所述的组合装置,其特征在于,与所述含尘重质油出口 连通设置有第三送油通道(53),所述第三送油通道(53)的另一端与所述干燥煤罐的进油口 (62) 相连通,所述进油口(62)设置在所述干燥煤罐(60)的侧壁上。
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