CN104946317A - 一种低阶煤热解气的油洗净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低阶煤热解气的油洗净化系统,包括洗油塔,洗油塔包括从下至上依次设置的下塔、中塔以及上塔冷却器,下塔下部设有通入低阶煤热解气的气体分布管,底部设有下塔底油的出口,上塔冷却器的顶部设有净化后低阶煤热解气的出口;中塔的下部设有中塔底油的出口,中塔底油经中塔底油冷却器后分别进入下塔及中塔的进油口,下塔底油经下塔底油冷却器后,再经过油净化系统进入中塔的进油口。本发明生产工艺过程简单,能量消耗小,能够实现安全稳定长周期生产。
Description
技术领域
本发明属于低阶煤热解领域,具体涉及一种低阶煤热解气的油洗净化系统。
背景技术
低阶煤(褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤)的粉煤(≤0.8mm)热解生产半焦、煤焦油和煤气,具有低阶煤资源来源丰富,价廉易得的特点。是目前低阶煤粉煤热解实现大规模生产和降低生产成本的主要发展方向之一。目前国内外以低阶煤粉煤(≤0.8mm)为原料进行热解生产的主要方法是:外热式回转炉、固体热载体移动床和固体热载体流化床等,但在实际工业性试验和生产运行过程中的主要工艺方法是,先将热解气(450~600℃)中所含的大部分半焦粉尘经旋风分离器分离脱除,然后再将热解气中剩余的粉尘(8~15g/Nm3)和煤焦油进行净化和回收处理,随后再将产物煤气和煤焦油分别送入下游生产工艺装置作进一步加工利用,由此可实现低阶煤热解的高效、清洁、多联产。但目前采用常规的低阶煤热解气的净化装置主要由旋流板水洗塔、高温电除尘或颗粒层过滤、冷凝冷却和电捕煤焦油等设备组成。其生产工艺过程复杂,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净化和回收系统进行改造。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低阶煤热解气的油洗净化系统,以克服上述现有技术存在的缺陷,本发明生产工艺过程简单,能量消耗小,能够实现安全稳定长周期生产。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种低阶煤热解气的油洗净化系统,包括洗油塔,洗油塔包括从下至上依次设置的下塔、中塔以及上塔冷却器,下塔下部设有通入低阶煤热解气的气体分布管,底部设有下塔底油的出口,上塔冷却器的顶部设有净化后低阶煤热解气的出口;中塔的下部设有中塔底油的出口,中塔底油经中塔底油冷却器后分别进入下塔及中塔的进油口,下塔底油经下塔底油冷却器后,再经过油净化系统进入中塔的进油口。
进一步地,下塔中从下至上设有填料和喷淋喷头,下塔的顶部设有连通中塔的升气管;中塔中从下至上设有第一段填料及喷淋喷头以及第二段填料及喷淋喷头。
进一步地,中塔底油经中塔底油冷却器后分别进入下塔的喷淋喷头及中塔的第一段喷淋喷头,且中塔底油冷却器和中塔的第一段喷淋喷头之间还设有中塔底油循环泵。
进一步地,喷淋喷头的开孔率为10%~35%。
进一步地,喷淋喷头的开孔率为17%~23%。
进一步地,油净化系统包括离心分离机,下塔底油经下塔底油冷却器冷却后通过进料泵进入离心分离机,经分离后分别得到净化油和油渣,所述净化油进入净化油储槽,净化油储槽中的油一部分作为洗涤油经洗涤油泵进入中塔的第二段喷淋喷头,另一部分由净化油储槽的溢流管排出,作为产品煤焦油进一步加工。
进一步地,所述的离心分离机为两相螺旋离心分离机。
进一步地,气体分布管的开孔率为12%~35%。
进一步地,气体分布管的开孔率为15%~25%。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明的洗油塔包括下塔、中塔以及上塔冷却器,低阶煤热解气由下塔下部气体分布管进入油洗塔内,下塔的洗涤油是采用中塔底油,低阶煤热解气在下塔及中塔中与洗涤油逆向接触,并进行传热和净化作用,将低阶煤热解气中的粉尘和煤焦油脱除后的洗涤油,由油洗塔下塔底部排出,经净化系统后再进入中塔循环利用,经由油洗塔中塔净化后的低阶煤热解气,继续上升进入了上塔冷却器,对低阶煤热解气进行冷却,回收低阶煤热解气携带的煤焦油轻油气后,送出系统进行利用,本发明油洗效果好,效率高,油涤塔结构紧凑,占地面积小,并且易操作、安全、稳定。
进一步地,下塔中从下至上设有填料和喷淋喷头,在中塔的上段和下段分别布置了两套相同规格的高效喷淋喷头和填料层,使低阶煤热解气达到更好的油洗效果,同时在填料层中能够更好的达到传热和净化作用。
进一步地,合理设置喷淋喷头的开孔率,有利于更好的对低阶煤热解气进行油洗净化。
进一步地,由油洗塔下塔底部排出的下塔底油,下塔底油经下塔底油冷却器将其温度降低,由进料泵送入离心分离机,在离心力的作力下,脱除下塔底油中所含的油渣(半焦粉尘和灰渣)。脱除油渣后的净化油存放在净化油储槽中,一部分作为洗涤油经由洗涤油泵加压送至油洗塔中塔上段高效喷淋喷头中。剩余部分从净化油储槽的溢流管排出,作为产品煤焦油做进一步的加工利用,达到了对净化油合理循环再利用的目的。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
其中,1为低阶煤热解气,2为油洗塔,3为下塔,4为中塔,5为上塔冷却器,6为下塔底油,7为下塔底油冷却器,8为进料泵,9为离心分离机,10为油渣,11为净化油,12为净化油储槽,13为洗涤油,14为洗涤油泵,15为中塔底油,16为中塔底油冷却器,17为中塔底油循环泵,18为产品煤焦油,19为净化后低阶煤热解气。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
参见图1,一种低阶煤热解气的油洗净化系统,包括洗油塔2,洗油塔2包括从下至上依次设置的下塔3、中塔4以及上塔冷却器5,下塔3下部设有通入低阶煤热解气1的气体分布管,底部设有下塔底油6的出口,上塔冷却器5的顶部设有净化后低阶煤热解气19的出口;下塔3中从下至上设有填料和喷淋喷头,下塔3的顶部设有连通中塔4的升气管;中塔4中从下至上设有第一段填料及喷淋喷头以及第二段填料及喷淋喷头,中塔4的下部设有中塔底油15的出口,中塔底油15经中塔底油冷却器16后分别进入下塔3的喷淋喷头及中塔4的第一段喷淋喷头,且中塔底油冷却器16和中塔4的第一段喷淋喷头之间还设有中塔底油循环泵17,下塔底油6经下塔底油冷却器7冷却后通过进料泵8进入两相螺旋离心分离机,经分离后分别得到净化油11和油渣10,所述净化油11进入净化油储槽12,净化油储槽12中的油一部分作为洗涤油13经洗涤油泵14进入中塔4的第二段喷淋喷头,另一部分由净化油储槽12的溢流管排出,作为产品煤焦油18进一步加工;
其中,气体分布管的开孔率为12%~35%,优选为15%~25%;
喷淋喷头的开孔率为10%~35%,优选为17%~23%。
将经旋风分离器脱除高温半焦粉尘后的低阶煤热解气1由下塔3下部气体分布管进入油洗塔2内。下塔3的洗涤油是采用中塔底油15,中塔底油15经冷却降温后依靠位差自流进入油洗塔下塔喷淋喷头。在油洗塔下塔内中上部装有填料,使洗涤油和热解气逆向接触,并进行传热和净化作用。将低阶煤热解气中的粉尘和煤焦油脱除后的洗涤油,由油洗塔下塔底部排出。
经由油洗塔下塔净化后的低阶煤热解气,从油洗塔的下塔3顶部封头上的升气管进入油洗塔的中塔4,在中塔4的上段和下段分别布置了两套相同规格的高效喷淋喷头和填料层,使分别来自洗涤油泵14和中塔底油循环泵17的洗油依次进入油洗塔的中塔上段和中塔下段的高效喷淋喷头,使其低阶煤热解气在填料层进行传热和净化作用。油洗塔的中塔底油15经中塔底油冷却器16将其温度冷却至60~90℃后,一部分经由中塔底油循环泵17加压后送入中塔下段高效喷淋喷头,剩余部分依靠位差自流至下塔喷淋喷头。
经由油洗塔中塔净化后的低阶煤热解气,继续上升进入了上塔冷却器5,并对低阶煤热解气进行冷却至70~90℃,回收低阶煤热解气携带的煤焦油轻油气后,送出系统进行利用。
由油洗塔下塔底部排出的下塔底油6,下塔底油6经下塔底油冷却器7将其温度降至60~90℃后,由两相螺旋离心分离机进料泵送入两相螺旋离心分离机,在离心力的作力下,脱除下塔底油中所含的油渣10(半焦粉尘和灰渣)。脱除油渣后的净化油11存放在净化油储槽12中,一部分作为洗涤油13经由洗涤油泵14加压送至油洗塔中塔上段高效喷淋喷头中。剩余部分从净化油储槽12的溢流管排出,作为产品煤焦油18做进一步的加工利用。
上述步骤中的洗涤油可以选用煤焦油、洗油和石油馏分油中的一种。生产运行过程中,其洗涤混合油为所选用洗涤油(煤焦油、洗油或石油馏分油)与油洗塔中冷凝回收的煤焦油混合而成,油洗塔内所用填料可选用散装填料和规整填料中的一种。
下面对本发明的实施过程作进一步详细说明:
实施例1
采用神木店塔粉煤(长焰煤)为原料,从已知的移动床固体热载体粉煤热解装置经旋风分离器脱除高温半焦粉尘后的560℃低阶煤热解气1由油洗塔下塔底部气体分布管进入油洗塔2内,气体分布管的开孔率为18%。下塔洗涤油是采用油洗塔中塔底油15,并且经过了中塔底油冷却器16将其温度降至82℃后依靠位差自流进入油洗塔下塔喷淋喷头,油洗塔下塔喷淋喷头的开孔率为21%。在油洗塔下塔3的中上部装有阶梯环填料层,使洗涤油和热解气能够充分的逆向接触,并进行传热和净化作用。将低阶煤热解气1中的粉尘和煤焦油脱除后的洗涤油,由油洗塔下塔底部排出。
经由油洗塔下塔3净化后的低阶煤热解气1,温度降至375℃,从油洗塔下塔3顶部封头上的升气管进入油洗塔中塔4,在中塔4的上段和下段分别布置了两套相同规格的高效喷淋喷头和填料层,使分别来自洗油泵14和中塔底油循环泵17的洗涤油依次进入油洗塔2的中塔4上段和中塔4下段的高效喷淋喷头内,使其低阶煤热解气1在鲍尔环填料层上进行传热和净化作用。其中高效喷淋喷头的开孔率为22%。油洗塔2的中塔底油15经中塔底油冷却器16将其温度冷却至82℃后,一部分经由中塔底油循环泵17加压后送入中塔4下段高效喷淋喷头中,剩余部分依靠位差自流至下塔3的喷淋喷头中。
经由油洗塔2中塔4净化后的低阶煤热解气1,温度降至189℃,继续上升进入了上塔冷却器5,并对低阶煤热解气1进行冷却至76℃,回收低阶煤热解气1中携带的煤焦油轻油气后,将净化后低阶煤热解气19送出系统进行利用。
由油洗塔2下塔3塔底排出的下塔底油6,经下塔底油冷却器7将其温度降至87℃后,由两相螺旋离心分离机进料泵送入两相螺旋离心分离机,在离心力的作力下,脱除下塔底油6中所含的油渣(半焦粉尘和灰渣)。脱除油渣后的净化油11存放在净化油储槽12中,一部分作为洗涤油13经由洗涤油泵14送至油洗塔中塔4上段高效喷淋喷头中。剩余部分从净化油储槽12溢流管排出,作为产品煤焦油18作进一步的加工利用。
实施例2
采用内蒙古平庄粉煤(褐煤)为原料,从已知的移动床固体热载体粉煤热解装置经旋风分离器脱除高温半焦粉尘后的535℃低阶煤热解气1由油洗塔下塔底部气体分布管进入油洗塔2内,气体分布管的开孔率为19%。下塔洗涤油是采用油洗塔中塔底油15,并且经过了中塔底油冷却器16将其温度降至76℃后依靠位差自流进入油洗塔下塔喷淋喷头,油洗塔下塔喷淋喷头的开孔率为22%。在油洗塔下塔3的中上部装有阶梯环填料层,使洗涤油和热解气能够充分的逆向接触,并进行传热和净化作用。将低阶煤热解气1中的粉尘和煤焦油脱除后的洗涤油,由油洗塔下塔底部排出。
经由油洗塔下塔3净化后的低阶煤热解气1,温度降至338℃,从油洗塔下塔3顶部封头上的升气管进入油洗塔中塔4,在中塔4的上段和下段分别布置了两套相同规格的高效喷淋喷头和填料层,使分别来自洗油泵14和中塔底油循环泵17的洗涤油依次进入油洗塔2的中塔4上段和中塔4下段的高效喷淋喷头内,使其低阶煤热解气1在鲍尔环填料层上进行传热和净化作用。其中高效喷淋喷头的开孔率为20%。油洗塔2的中塔底油15经中塔底油冷却器16将其温度冷却至76℃后,一部分经由中塔底油循环泵17加压后送入中塔4下段高效喷淋喷头中,剩余部分依靠位差自流至下塔3的喷淋喷头中。
经由油洗塔2中塔4净化后的低阶煤热解气1,温度降至204℃,继续上升进入了上塔冷却器5,并对低阶煤热解气1进行冷却至81℃,回收低阶煤热解气1中携带的煤焦油轻油气后,将净化后低阶煤热解气19送出系统进行利用。
由油洗塔2下塔3塔底排出的下塔底油6,经下塔底油冷却器7将其温度降至86℃后,由两相螺旋离心分离机进料泵送入两相螺旋离心分离机,在离心力的作力下,脱除下塔底油6中所含的油渣(半焦粉尘和灰渣)。脱除油渣后的净化油11存放在净化油储槽12中,一部分作为洗涤油13经由洗涤油泵14送至油洗塔中塔4上段高效喷淋喷头中。剩余部分从净化油储槽12溢流管排出,作为产品煤焦油18作进一步的加工利用。
Claims (9)
1.一种低阶煤热解气的油洗净化系统,其特征在于,包括洗油塔(2),洗油塔(2)包括从下至上依次设置的下塔(3)、中塔(4)以及上塔冷却器(5),下塔(3)下部设有通入低阶煤热解气(1)的气体分布管,底部设有下塔底油(6)的出口,上塔冷却器(5)的顶部设有净化后低阶煤热解气(19)的出口;中塔(4)的下部设有中塔底油(15)的出口,中塔底油(15)经中塔底油冷却器(16)后分别进入下塔(3)及中塔(4)的进油口,下塔底油(6)经下塔底油冷却器(7)后,再经过油净化系统进入中塔(4)的进油口。
2.根据权利要求1所述的一种低阶煤热解气的油洗净化系统,其特征在于,下塔(3)中从下至上设有填料和喷淋喷头,下塔(3)的顶部设有连通中塔(4)的升气管;中塔(4)中从下至上设有第一段填料及喷淋喷头以及第二段填料及喷淋喷头。
3.根据权利要求2所述的一种低阶煤热解气的油洗净化系统,其特征在于,中塔底油(15)经中塔底油冷却器(16)后分别进入下塔(3)的喷淋喷头及中塔(4)的第一段喷淋喷头,且中塔底油冷却器(16)和中塔(4)的第一段喷淋喷头之间还设有中塔底油循环泵(17)。
4.根据权利要求2所述的一种低阶煤热解气的油洗净化系统,其特征在于,喷淋喷头的开孔率为10%~35%。
5.根据权利要求2所述的一种低阶煤热解气的油洗净化系统,其特征在于,喷淋喷头的开孔率为17%~23%。
6.根据权利要求2所述的一种低阶煤热解气的油洗净化系统,其特征在于,油净化系统包括离心分离机(9),下塔底油(6)经下塔底油冷却器(7)冷却后通过进料泵(8)进入离心分离机(9),经分离后分别得到净化油(11)和油渣(10),所述净化油(11)进入净化油储槽(12),净化油储槽(12)中的油一部分作为洗涤油(13)经洗涤油泵(14)进入中塔(4)的第二段喷淋喷头,另一部分由净化油储槽(12)的溢流管排出,作为产品煤焦油(18)进一步加工。
7.根据权利要求6所述的一种低阶煤热解气的油洗净化系统,其特征在于,所述的离心分离机(9)为两相螺旋离心分离机。
8.根据权利要求1所述的一种低阶煤热解气的油洗净化系统,其特征在于,气体分布管的开孔率为12%~35%。
9.根据权利要求1所述的一种低阶煤热解气的油洗净化系统,其特征在于,气体分布管的开孔率为15%~25%。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150930 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |