CN105112109B - 一种粗煤气的分离系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粗煤气的分离系统，包括塔体，在塔体顶部连接有出气管，在下部设有粗煤气进口，在底部连接有排焦油管，在上部连接第一焦油喷淋管，第一焦油喷淋管上连接有伸入塔体内部的位于出气管的出气口的下方的第一焦油喷头；在塔体中部连接第二焦油喷淋管，第二焦油喷淋管上连接有伸入塔体内部的第二焦油喷头，第二焦油喷头位于第一焦油喷头的下方；第一焦油喷头至塔体顶部的长度为塔体总长度的1/10‑2/9；第二焦油喷头至塔体顶部的长度为塔体总长度的1/2‑2/3；粗煤气进口至塔体顶部的长度为塔体总长度的2/3‑4/5。解决了现有技术中的油气分离装置结构复杂，除粉尘和焦油效果不佳，成本高，维修不便的问题。

Description

一种粗煤气的分离系统

技术领域

本发明属于煤化工领域，具体涉及一种粗煤气的分离系统。

背景技术

我国是一个缺油、少气而煤炭资源相对丰富的国家，而煤炭作为一种替代储量丰富的能源还未被很好的利用。随着经济的快速发展，中国能源需求维持高速增长，国内原油需求的逐年增长，原油的进口量不断的刷新历史纪录，而国内的石油产量已经远远不能满足国内经济高速发展的要求。因此，大力发展煤化工产业，以煤化工产品替代石油化工产品，已经成为我国能源战略的必然选择。

目前，粉煤干馏热解提质已经成为现阶段的一个发展热门。但是由于粉煤干馏热解中使用的原料是粉煤，使得制备的热解煤气中存在粉尘、焦油含量高的难题。现有技术中已经通过采用高温过滤器对含有粉尘、焦油的热解煤气进行过滤，使得热解煤气中的焦油和粉尘的含量显著降低，然而当长期使用高温过滤器过滤时，高温过滤器的滤芯上会沉积焦油和粉尘，堵塞滤芯，难以清除，降低高温过滤器的性能，影响热解煤气中的焦油和粉尘的去除。再如通过采用水、氨水喷淋洗涤热解煤气的方式，去除热解煤气中的焦油和粉尘，然而采用上述方式处理会产生大量的含有焦油和粉尘的氨水，又由于油、水难以分离，氨水中的焦油难以回收利用，粉尘不容易清除，产生大量的污水，环境污染严重。因此，现在仍然没有获得更好的去除热解煤气中焦油和粉尘的方法。

中国专利文献CN203513617U中公开了一种含焦油粗煤气除焦油激冷装置，其中包括设有粗煤气进口和粗煤气出口的激冷塔，在激冷塔内设有至少三个洗涤激冷区，下段为重油洗涤激冷区，中段为重馏分焦油洗涤激冷区，上段为轻馏分焦油洗涤激冷区，每个洗涤激冷区内由下至上均设有洗涤介质出口、填料层和液体分布器，洗涤介质出口经泵、冷却器分别于储罐和液体分布器连通；其中重馏分焦油洗涤激冷区和轻馏分焦油洗涤激冷区内的填料层下方还设有集液器，集液器与洗涤介质出口连接，重馏分焦油洗涤激冷区内的洗涤介质出口位于激冷塔塔底。上述方案通过将激冷塔内由下至上设置重油、重馏分焦油和轻馏分焦油激冷区，粗煤气由粗煤气进口进入激冷塔内，粗煤气由下至上流动依次与重油、重馏分焦油和轻馏分焦油接触降温，依次将粗煤气中的粉尘和重油、重馏分焦油和轻馏分焦油去除，解决了现有装置运行成本高、工艺复杂和除粉尘和焦油效果不佳的问题。然而上述方案中的含焦油粗煤气除焦油激冷装置还存在不足，如在洗涤粗煤气过程中，粗煤气需要经过重油、重馏分焦油和轻馏分焦油的多级洗涤，才能将粗煤气中的粉尘和焦油去除，而且在每个激冷区中还需要配合设置填料层，这样粗煤气在经过填料层与来自液体分布器的重油、重馏分焦油和轻馏分焦油逆向接触换热面积增大，以便于将粗煤气中的粉尘和焦油捕获，造成粗煤气除焦油和粉尘的工艺复杂，使得冷却装置结构变得复杂；装置中所使用的填料层存在易被焦油和粉尘堵塞的问题，即使选择性能优良的格里奇栅格填料，也不能避免填料层被焦油和粉尘堵塞的问题，在填料层长期使用后，填料层内部容易积累焦油和粉尘造成堵塞，因此长期使用后填料层在一定程度上可能会影响该装置除粉尘和焦油的效果，同时还由于需要选择性能优良的填料做填料层，大大增加了成本，且在由于长期使用使得填料层堵塞或损坏，需要更换填料层，拆装和维修非常不便。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的粗煤气粉尘和焦油的分离装置结构复杂，除粉尘和焦油效果不佳，成本高，维修不便等问题，进而提供一种除粉尘和焦油效果优、结构简单、成本低和维修方便的一种粗煤气分离系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种粗煤气的分离系统，包括塔体，在所述塔体顶部连接有出气管，在所述塔体下部设有粗煤气进口，在所述塔体底部连接有排焦油管，在所述塔体上部连接第一焦油喷淋管，所述第一焦油喷淋管上连接有伸入所述塔体内部的第一焦油喷头，所述第一焦油喷头位于所述出气管的出气口的下方；在所述塔体中部连接第二焦油喷淋管，所述第二焦油喷淋管上连接有伸入所述塔体内部的第二焦油喷头，所述第二焦油喷头位于所述第一焦油喷头的下方；所述第一焦油喷头至所述塔体顶部之间的长度为所述塔体总长度的1/10-2/9；所述第二焦油喷头至所述塔体顶部之间的长度为所述塔体总长度的1/2-2/3；所述粗煤气进口至所述塔体顶部之间的长度为所述塔体总长度的2/3-4/5。

所述的分离系统，所述第一焦油喷头的喷淋介质为重焦油或轻焦油，控制所述重焦油的温度为80-95℃，所述轻焦油的温度为35-55℃；所述第二焦油喷头的喷淋介质为重焦油，控制所述重焦油的温度为80-95℃。

所述的分离系统，所述第一焦油喷头的喷淋介质的喷淋密度为5-9m³/(m²·h)，优选的为6-7m³/(m²·h)；所述第二焦油喷头的喷淋介质的喷淋密度为2-7m³/(m²·h)，优选的为4-5m³/(m²·h)；所述粗煤气通过所述塔体内的空塔气速为1-3m/s，优选的为1-2m/s。

所述的分离系统，所述塔体底部的焦油温度控制为120-155℃，所述塔体顶部的粗煤气温度控制为85-115℃；所述粗煤气通过所述粗煤气进口的温度控制为400～580℃，压力为-0.05KPa-5KPa。

所述的分离系统，所述粗煤气进口上连接有粗煤气进气管,所述粗煤气进气管中设有可沿管道自由滑动的推杆，用于将所述粗煤气进气管内沉积的粉尘推进煤热解反应器内部。

所述的分离系统，所述推杆包括推灰端和推手端，所述推灰端设置在所述粗煤气进气管中，所述推手端穿过所述粗煤气进气管或所述塔体设置在所述粗煤气进气管外部或所述塔体外部。

所述塔体下侧部连接有第二进管，所述第二进管位于所述粗煤气进气管下侧，所述第二进管相对于与塔体连接的一端为封闭端，所述第二进管的侧壁上设有所述粗煤气进口，所述粗煤气进气管相对于与煤热解反应器连接的一端为封闭端，所述粗煤气进气管侧壁上设有第一进管，所述第一进管与所述粗煤气进口连接。

所述推手端穿过所述粗煤气进气管的封闭端，设置在所述粗煤气进气管的外部。

优选的，所述粗煤气进气管与所述第二进管平行，所述第一进管与所述塔体平行。

优选的，所述粗煤气进气管与所述第一进管垂直。

所述的分离系统，所述排焦油管上连接有泵、冷却池和卧螺离心机。

所述的分离系统，所述冷却池将所述排焦油管中的焦油冷却至80-95℃。

所述的分离系统，所述出气管上连接有油气冷却分离系统和风机。优选的，所述风机为罗茨风机或水环真空泵。

所述的分离系统，所述塔体内部的底部设有搅拌器。

所述的分离系统，所述的粗煤气为干馏炉热解煤气。

所述轻焦油是指20℃时密度约为0.95g/cm³，初馏点约为210℃，380℃馏出量为60％的煤焦油；所述重焦油是指20℃时密度约为1.05g/cm³，初馏点约为75℃，300℃馏出量为80％的煤焦油。所述轻焦油大部分容易气化，便于将热量从顶部带出，减少了重焦油的使用量，节省能耗。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的粗煤气的分离系统，包括塔体，在所述塔体顶部连接有出气管，在所述塔体下部设有粗煤气进口，在所述塔体底部连接有排焦油管，在所述塔体上部连接第一焦油喷淋管，所述第一焦油喷淋管上密封连接有伸入所述塔体内部的第一焦油喷头，所述第一焦油喷头位于所述出气管的出气口的下方；在所述塔体中部连接第二焦油喷淋管，所述第二焦油喷淋管上连接有伸入所述塔体内部的第二焦油喷头，所述第二焦油喷头位于所述第一焦油喷头的下方；所述第一焦油喷头至所述塔体顶部之间的长度为所述塔体总长度的1/10-2/9；所述第二焦油喷头至所述塔体顶部之间的长度为所述塔体总长度的1/2-2/3；所述粗煤气进口至所述塔体顶部之间的长度为所述塔体总长度的2/3-4/5；通过在塔体上部和中部设有第一焦油喷头和第二焦油喷头，所述粗煤气经粗煤气进口进入塔体内，由下至上流动，依次与第二焦油喷头和第一焦油喷头喷淋出的焦油逆向接触，喷淋出的焦油与粗煤气进行换热，将高温的粗煤气的温度降低，同时吸附粗煤气中的粉尘和焦油，又由于第一焦油喷头、第二焦油喷头和粗煤气进口在所述塔体内设置的特别位置，使得所述粗煤气分别经过第一焦油喷头和第二焦油喷头喷淋的焦油处理，进而控制粗煤气中的粉尘和焦油的去除，具体过程是第二焦油喷头将粗煤气中夹带的大部分粉尘和重焦油洗涤下来，并且粗煤气的温度得到了大幅度的降低，也降低了设备的材质要求，吸收了粗煤气中的粉尘和焦油的喷淋焦油降落入塔底，然后通过排焦油管排出，再经过塔上部第一焦油喷头的喷淋，粗煤气中的粉尘几乎被洗涤干净，随焦油也被冷凝落入塔底，出塔的粗煤气中的轻焦油在后续的油气冷却分离系统中被分离下来，实现了去除粗煤气中的粉尘和焦油的目的，所述的分离系统省却了填料层的使用，避免了填料层容易堵塞，在长期使用后除粉尘和焦油效果不佳，需要定期更换填料层，成本高，且不易维修的问题，所述分离系统由于无需使用填料层，使得结构变得更加简单，拆装和维修方便，成本降低，同时在去除焦油中粉尘和焦油效果方面，所述分离系统的分离效果与使用填料层的分离装置的分离效果相当，甚至更高，解决了现有技术中的粗煤气粉尘和焦油的分离装置结构复杂，除粉尘和焦油效果不佳，成本高，维修不便的问题。

(2)本发明所述的粗煤气的分离系统，通过控制所述第一焦油喷头的喷淋介质为重焦油或轻焦油，控制所述重焦油的温度为80-95℃，所述轻焦油的温度为35-55℃，所述第二焦油喷头的喷淋介质为重焦油，控制所述重焦油的温度为80-95℃，保证粗煤气经过不同的焦油处理，吸附粗煤气中的粉尘和焦油，极大限度的去除粗煤气中的粉尘和焦油，同时由于与低温的焦油进行逆向接触换热，大大降低粗煤气的温度。

(3)本发明所述的粗煤气的分离系统，通过控制所述第一焦油喷头的喷淋介质的喷淋密度为5-9m³/(m²·h)；所述第二焦油喷头的喷淋介质的喷淋密度为2-7m³/(m²·h)；所述粗煤气通过所述塔体内的空塔气速为1-3m/s，极大的增加了焦油与粗煤气的接触面积，进而提高了焦油吸附粗煤气中的粉尘和焦油的效率以及换热效率。

(4)本发明所述的粗煤气的分离系统，通过在所述粗煤气进口上连接有粗煤气进气管,使得粗煤气在进入塔体内部之前，粗煤气中的粉尘可以自然沉积在进气管中，降低塔体去除粗煤气中粉尘的压力，然后在所述粗煤气进气管中设有可沿管道自由滑动的推杆，用于将所述粗煤气进气管内沉积的粉尘推进煤热解反应器中，避免粉尘堵塞进气管，影响粗煤气进入塔体的速率。

(5)本发明所述的粗煤气的分离系统，通过在所述排焦油管上顺次连接有泵、冷却池和卧螺离心机，对通过排焦油管中排出的焦油进行冷却，然后经卧螺离心机分离，去除焦油中的粉尘和油渣，分离后的焦油可以回收利用，作为第一焦油喷头或第二焦油喷头中的喷淋介质。

(6)本发明所述的粗煤气的分离系统，通过在所述出气管上连接有油气冷却分离系统和风机，通过油气冷却分离系统将去除粉尘和焦油的粗煤气进行油气分离，进一步分离粗煤气中的焦油和煤气，然后通过风机控制粗煤气通过所述粗煤气进口压力，保证煤气具有一定的速率进入塔体内部，便于煤气在塔体内部可以由下至上流动并与喷淋焦油接触。

(7)本发明所述的粗煤气的分离系统，通过在所述塔体下侧部连接有第二进管，使其位于所述粗煤气进气管下侧，所述第二进管相对于与塔体连接的一端为封闭端，所述第二进管的侧壁上设有所述粗煤气进口，所述粗煤气进气管相对于与没热解反应器连接的一端为封闭端，所述粗煤气进气管侧壁上设有第一进管，所述第一进管与所述粗煤气进口连接；粗煤气进入所述粗煤气进气管然后经由所述第一进管进入连接有所述第二进管的塔体内，使得所述粗煤气进入塔体内部的流动方向与水平方向成一定角度，然后在第二进管内再次转变流动方向，保持与所述第二进管平行，然后在进入塔体后再次转变为由下至上的流动方向，在上述的粗煤气转动方向过程中，由于粗煤气中的粉尘重量大，相比粗煤气的惯性大，粉尘不能及时与煤气一同改变流动方向，粉尘与粗煤气的运动方向不同，达到将粗煤气与粉尘分离的作用，脱离粗煤气的粉尘在缺少动力的情况下，会逐渐降落沉积在第二进管的底部或塔体的底部，进气管中的粉尘被推杆推进煤热解反应器内部，落入塔体底部的粉尘最后随着焦油通过排焦油管排出，极大的降低了粗煤气中粉尘的含量。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例1所述的粗煤气的分离系统结构示意图；

图2是本发明实施例1所述的粗煤气的分离系统结构示意图。

图中附图标记表示为：1-塔体，2-出气管，3-粗煤气进口，4-排焦油管，5-第一焦油喷淋管，6-第一焦油喷头，7-出气口，8-第二焦油喷淋管，9-第二焦油喷头，10-搅拌器，11-泵，12-冷却池，13-卧螺离心机，14-油气冷却分离系统，15-风机，16-粗煤气进气管，17-推杆，171-推灰端，172-推手端，18-第一进管，19-第二进管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示的一种粗煤气的分离系统，包括塔体1，在所述塔体1顶部连接有出气管2，在所述塔体1下部设有粗煤气进口3，在所述塔体1底部连接有排焦油管4，在所述塔体1上部连接第一焦油喷淋管5，所述第一焦油喷淋管5上连接有伸入所述塔体1内部的第一焦油喷头6，所述第一焦油喷头6位于所述出气管2的出气口7的下方；在所述塔体1中部连接第二焦油喷淋管8，所述第二焦油喷淋管8上连接有伸入所述塔体1内部的第二焦油喷头9，所述第二焦油喷头9位于所述第一焦油喷头6的下方；所述第一焦油喷头6至所述塔体1顶部之间的长度为所述塔体1总长度的1/10-2/9；所述第二焦油喷头9至所述塔体1顶部之间的长度为所述塔体1总长度的1/2-2/3；所述粗煤气进口3至所述塔体1顶部之间的长度为所述塔体总长度的2/3-4/5。

以起始粗煤气(温度为400-580℃，焦油含量为8％(V)，含尘量为40g/m³，质量比占12％)，通过所述粗煤气进口3进入所述塔体1内部，然后利用所述塔体1内部在特定位置设置所述第一焦油喷头6、第二焦油喷头9和粗煤气进口3，使得粗煤气进入所述塔体1内部由下至上流动，充分的与所述第一焦油喷头6和第二焦油喷头9中喷淋介质接触，吸附粗煤气中的粉尘和焦油，显著的去除了粗煤气中的粉尘和焦油的含量，去除后的粗煤气温度为85-115℃，经油气冷却分离系统14进一步分离和电捕焦油后，焦油含量为小于1ppm，含尘量为小于3mg/m³，温度为40℃，相比在所述塔体内通过设置填料层去除粗煤气中的粉尘和焦油，避免了填料层容易堵塞，在长期使用后除粉尘和焦油效果不佳，需要定期更换填料层，成本高，且不易维修的问题，所述分离系统由于无需使用填料层，使得结构变得更加简单，拆装和维修方便，成本降低，同时在去除焦油中粉尘和焦油效果方面，所述分离系统的分离效果与使用填料层的分离装置的分离效果相当。

进一步的，所述第一焦油喷头6的喷淋介质为重焦油，控制所述重焦油的温度为80-95℃；所述第二焦油喷头9的喷淋介质为重焦油，控制所述重焦油的温度为80-95℃。粗煤气通过所述粗煤气进口3进入所述塔体1内部，然后经过所述第一焦油喷头6和所述第二焦油喷头9的重焦油的双重喷淋作用下，降低粗煤气向上流动的速率，延长了粗煤气与所述重焦油进行逆向接触换热时间，同时增加与所述重焦油进行逆向接触换热面积，显著降低粗煤气的温度，同时提高重焦油吸附粗煤气中焦油和粉尘的量，使得净化后的粗煤气温度为85-115℃，经油气冷却分离系统14进一步分离和电捕焦油后，焦油含量为小于0.85ppm,含尘量为小于3mg/m³温度为40℃。

作为可替换的另一种实施方式，所述第一焦油喷头6的喷淋介质为轻焦油，所述轻焦油的温度为35-55℃；所述第二焦油喷头9的喷淋介质为重焦油，控制所述重焦油的温度为80-95℃。通过将所述第一焦油喷头6的喷淋介质替换为轻焦油，并控制轻焦油的温度为35-55℃，使得粗煤气在所述第二焦油喷头9喷淋后再经过第一焦油喷头6的喷淋，与所述轻焦油进行逆向接触换热，进一步降低粗煤气的温度，同时吸附粗煤气中的轻焦油和粉尘，进一步降低粗煤气中的焦油含量，获得净化后的粗煤气为温度85-115℃，经油气冷却分离系统14进一步分离和电捕焦油后，焦油含量为0.65ppm，含尘量为小于3mg/m³。

进一步的，控制所述第一焦油喷头6的喷淋介质的喷淋密度为5-9m³/(m²·h)；所述第二焦油喷头9的喷淋介质的喷淋密度为2-7m³/(m²·h)；所述粗煤气通过所述塔体1内的空塔气速为1-3m/s。通过控制喷淋介质的喷淋密度和粗煤气通过所述塔体1内的空塔气速，达到降低粗煤气向上流动的速率，进一步延长粗煤气与焦油进行逆向接触换热时间，同时显著增加粗煤气与所述焦油进行逆向接触换热面积，显著降低粗煤气的温度，以及提高焦油吸附粗煤气中焦油和粉尘的量。获得净化后的粗煤气温度为85-115℃，经油气冷却分离系统14进一步分离和电捕焦油后，焦油含量为小于0.5ppm，含尘量为小于2mg/m³。

进一步的，控制所述第一焦油喷头6的喷淋介质的喷淋密度为6-7m³/(m²·h)；所述第二焦油喷头9的喷淋介质的喷淋密度为4-5m³/(m²·h)；所述粗煤气通过所述塔体1内的空塔气速为1-2m/s。获得净化后的粗煤气温度为85-115℃，经油气冷却分离系统14进一步分离和电捕焦油后，焦油含量为小于0.4ppm，含尘量为小于1.5mg/m³。

进一步的，所述塔体1底部的焦油温度控制为120-155℃，所述塔体1顶部的粗煤气温度控制为85-115℃；所述粗煤气通过所述粗煤气进口3的温度控制为400～580℃，压力为-0.05KPa-5KPa。通过控制所述塔体1底部的焦油温度为120-155℃，防止粉尘在塔底沉积结焦，堵塞塔底，不利焦油的排出。通过控制所述塔体1顶部的粗煤气温度为85-115℃，使得所述粗煤气便于进入下一工序中，避免温度过高或过低，影响系统的安全性。通过控制所述粗煤气通过所述粗煤气进口3的温度为400～580℃，压力为-0.05KPa-5KPa，避免使得所述粗煤气温度过低，使得粗煤气中的焦油在接触系统的侧壁时容易遇冷结焦在侧壁上，堵塞系统的管路，同时避免温度过高，增加系统的危险系数，提高系统运行的安全性，同时使粗煤气具有一定的压力，目的在于保证粗煤气以一定的速率进入系统内，保证系统的安全性。

进一步的，所述粗煤气进口3上连接有粗煤气进气管16；所述粗煤气进气管16中设有可沿管道自由滑动的推杆17，用于将所述粗煤气进气管16内沉积的粉尘推进煤热解反应器内部。具体如图1所示，所述推杆17包括推灰端171和推手端172，所述推灰端171设置在所述粗煤气进气管16的管道中，所述推手端172穿过所述塔体1设置在所述塔体1外部。通过在所述粗煤气进口3连接所述粗煤气进气管16，粗煤气中的粉尘自然沉积在所述粗煤气进气管16中，同时在所述粗煤气进气管16中设置所述推杆17，将所述推灰端171设置在所述粗煤气进气管16中，将所述推手端172穿过所述塔体1设置所述塔体1外部，以便技术人员通过控制所述推手端172，使得所述推灰端171在所述粗煤气进气管16中滑动，将管路中沉积的粉尘推入煤热解反应器内部，避免粉尘堵塞所述粗煤气进气管16，影响粗煤气进入所述塔体1的流动速率。获得净化后的粗煤气为温度为85-115℃，经油气冷却分离系统14进一步分离和电捕焦油后焦油含量小于0.4ppm，含尘量小于1.5mg/m³。

作为可替换的实施方式，如图2所示，在所述塔体1下侧部连接有第二进管19，位于所述粗煤气进气管16下侧，所述第二进管19相对于与塔体连接的一端为封闭端，所述第二进管19的顶部上设有所述粗煤气进口3，所述粗煤气进气管16相对于与煤热解反应器连接的一端为封闭端，所述粗煤气进气管16底部上设有第一进管18，所述第一进管18与所述粗煤气进口3连接。粗煤气进入所述粗煤气进气管16，然后经由所述第一进管18进入连接有所述第二进管19的塔体内，在此过程中，当粗煤气从所述粗煤气进气管16进入所述所述第一进管18后，所述粗煤气的流动方向发生改变，由于粗煤气中的粉尘相比煤气的重量大，粉尘相比煤气的惯性大，在粗煤气流动方向发生改变时，粉尘不能及时与煤气一同改变流动方向，导致在粗煤气在发生改变时，粉尘与粗煤气的运动方向不同，粗煤气与粉尘分离，脱离粗煤气的粉尘在缺少动力的情况下，逐渐降落沉积在管壁上，当粗煤气从所述第一进管18中进入所述第二进管19中时，粗煤气的流动方向再一次发生改变，流动方向保持与所述第二进管19平行，再次将粗煤气与粉尘分离，当粗煤气从所述第二进管19中进入所述塔体1后将流动方向转变为由下至上的流动方向，又一次将粗煤气与粉尘分离，脱离粗煤气的粉尘在缺少动力的情况下，会逐渐降落沉积在第二进管的底部或塔体的底部，最后随着焦油通过排焦油管排出，在上述的粗煤气转向过程中，极大的降低了粗煤气中粉尘的含量。获得净化后的粗煤气为温度为85-115℃，经油气冷却分离系统14进一步分离和电捕焦油后焦油含量小于0.4ppm，含尘量小于1mg/m³。

进一步的，所述推手端172穿过所述粗煤气进气管16的封闭端，设置在所述粗煤气进气管16的外部，以便技术人员通过控制所述推手端172，使得所述推灰端171在所述粗煤气进气管16中滑动，将管路中沉积的粉尘推入煤热解反应器内部。

进一步的，所述粗煤气进气管16与所述第二进管19平行，所述第一进管18与所述塔体1平行，以便于最大程度的改变粗煤气的流动方向，大大提高了粗煤气与粉尘的分离效果。

进一步的，所述粗煤气进气管16与所述第一进管18垂直，进一步提高粗煤气的流动方向改变的程度，显著提高了粗煤气与粉尘的分离效果。粗煤气为温度为85-115℃，经油气冷却分离系统14进一步分离后和电捕焦油焦油含量为0.4ppm，含尘量为小于0.8mg/m³。

进一步的，所述排焦油管4上连接有泵11、冷却池12和卧螺离心机13。通过设置所述泵11，以便将塔体内的焦油吸出来，避免焦油沉积在所述塔体1底部结焦堵塞管路。通过设置所述冷却池12，以便降低排出的焦油的温度，以便焦油的回收利用。通过设置所述卧螺离心机13，用于去除焦油中的粉尘和油渣，分离后的焦油可以循环利用，作为第二焦油喷头中的喷淋介质，节省成本。

进一步的，所述冷却池12将所述排焦油管4中的焦油冷却至80-95℃，以便降低排出的焦油的温度，以便回收利用，作为第二焦油喷头中的喷淋介质，达到降低成本的作用。

进一步的，所述出气管2上连接有油气冷却分离系统14和风机15。通过所述油气分离系统14将去除粉尘和焦油的粗煤气进行油气分离，进一步分离粗煤气中的焦油和煤气，降低煤气中的焦油含量。然后通过所述风机15控制粗煤气通过所述粗煤气进口3压力，保证煤气具有一定的速率进入所述塔体1内部，便于煤气在所述塔体1内部可以由下至上流动并与喷淋焦油接触。

进一步的，所述塔体1内部的底部设有搅拌器10，用于防止焦油沉积在所述塔体1底部结焦堵塞管路。

本发明通过在塔体内部特定位置设置第一、第二焦油喷淋喷头，并通过控制第一焦油喷淋喷头的喷淋介质为轻焦油或重焦油，由于喷淋介质为20℃时密度为0.95g/cm³的轻焦油，或20℃时密度约为1.05g/cm³的重焦油，可以显著吸附粗煤气中的粉尘和焦油，通过控制第二焦油喷淋喷头的喷淋介质为20℃时密度约为1.05g/cm³的重焦油，该重焦油可以显著吸附粗煤气中的粉尘和焦油，大大降低了粗煤气中的焦油和粉尘的含量，由起始的粗煤气中的焦油含量为8％(V)，粉尘含量为40mg/m³，质量比占12％，通过上述步骤净化后获得的粗煤气焦油含量显著降低为小于1ppm，粉尘含量显著降低为3mg/m³以下，获得了显著的技术效果。

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 (8)

1.一种粗煤气的分离系统，包括塔体(1)，在所述塔体(1)顶部连接有出气管(2)，在所述塔体(1)下部设有粗煤气进口(3)，在所述塔体(1)底部连接有排焦油管(4)，其特征在于，在所述塔体(1)上部连接第一焦油喷淋管(5)，所述第一焦油喷淋管(5)上连接有伸入所述塔体(1)内部的第一焦油喷头(6)，所述第一焦油喷头(6)位于所述出气管(2)的出气口(7)的下方；在所述塔体(1)中部连接第二焦油喷淋管(8)，所述第二焦油喷淋管(8)上连接有伸入所述塔体(1)内部的第二焦油喷头(9)，所述第二焦油喷头(9)位于所述第一焦油喷头(6)的下方；所述第一焦油喷头(6)至所述塔体(1)顶部之间的长度为所述塔体(1)总长度的1/10-2/9；所述第二焦油喷头(9)至所述塔体(1)顶部之间的长度为所述塔体(1)总长度的1/2-2/3；所述第一焦油喷头(6)的喷淋介质为重焦油或轻焦油，控制所述重焦油的温度为80-95℃，所述轻焦油的温度为35-55℃；所述第二焦油喷头(9)的喷淋介质为重焦油，控制所述重焦油的温度为80-95℃；所述粗煤气进口(3)至所述塔体(1)顶部之间的长度为所述塔体总长度的2/3-4/5；所述粗煤气进口(3)上连接有粗煤气进气管(16)；所述粗煤气进气管(16)中设有可沿管道自由滑动的推杆(17)，用于将所述粗煤气进气管(16)内沉积的粉尘推进煤热解反应器内部。

2.根据权利要求1所述的分离系统，其特征在于，所述第一焦油喷头(6)的喷淋介质的喷淋密度为5-9m³/(m²·h)；所述第二焦油喷头(9)的喷淋介质的喷淋密度为2-7m³/(m²·h)；所述粗煤气通过所述塔体(1)内的空塔气速为1-3m/s。

3.根据权利要求1或2所述的分离系统，其特征在于，所述塔体(1)底部的焦油温度控制为120-155℃，所述塔体(1)顶部的粗煤气温度控制为85-115℃；所述粗煤气通过所述粗煤气进口(3)的温度控制为400～580℃，压力为-0.05KPa-5KPa。

4.根据权利要求1所述的分离系统，其特征在于，所述推杆(17)包括推灰端(171)和推手端(172)，所述推灰端(171)设置在所述粗煤气进气管(16)的管道中，所述推手端(172)穿过所述粗煤气进气管(16)或所述塔体(1)设置在所述粗煤气进气管(16)外部或所述塔体(1)外部。

5.根据权利要求1或2或4所述的分离系统，其特征在于，所述塔体(1)下侧部连接有第二进管(19)，所述第二进管(19)位于所述粗煤气进气管(16)下侧，所述第二进管(19)相对于与所述塔体(1)连接的一端为封闭端，所述第二进管(19)的侧壁上设有所述粗煤气进口(3)，所述粗煤气进气管(16)相对于与煤热解反应器连接的一端为封闭端，所述粗煤气进气管(16)侧壁上设有第一进管(18)，所述第一进管(18)与所述粗煤气进口(3)连接。

6.根据权利要求1或2或4所述的分离系统，其特征在于，所述排焦油管(4)上连接有泵(11)、冷却池(12)和卧螺离心机(13)。

7.根据权利要求6所述的分离系统，其特征在于，所述冷却池(12)将所述排焦油管(4)中的焦油冷却至80-95℃。

8.根据权利要求1或2或4所述的分离系统，其特征在于，所述出气管(2)上连接有油气冷却分离系统(14)和风机(15)。