CN105602631B - 一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置及其工艺流程 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置及其工艺流程。其有效地解决高温煤气除尘效率低，非连续化大型化生产，运行成本高等问题。为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案包括旋风分离器、颗粒床除尘器、油气换热器、分馏塔、油气冷却器和油滤器，所述的油虑器包括煤气出口，油入口、顶部油气喷淋装置、中层油气喷淋装置和煤气入口分布器，所述的煤气出口设置于油虑器的顶部，油入口设置于油虑器的侧壁上，顶部油气喷淋装置、中层油气喷淋装置和煤气入口分布器从上到下依次设置于油虑器的腔体内，所述的旋风分离器、颗粒床除尘器、油气换热器、分馏塔、油气冷却器和油滤器相互连接，通过一定的工艺流程实现高温煤气洗涤。

Description

一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置及其工艺流程

技术领域

本发明涉及一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置及其工艺流程。

背景技术

由于热解煤气产生后温度在400-450℃，并且含有大量粉尘，无法进入后续工序，必须采取一定工序进行除尘处理。目前，国内煤化工行业高温煤气除尘技术还未完全成熟，部分煤化工企业投资近10多亿建设装置，但是由于煤气中细粉尘得不到有效处理，很多装置处于停滞阶段，高温煤气除尘已严重制约煤化工行业发展，存在的主要问题有：

重力除尘技术和旋风除尘技术结构简单，阻力损失小，运行费用低，但是除尘效率较低，一般用于煤气粗除尘；由于煤气温度较高，为了提高热效率，避免温度降低煤焦油析出等问题，需要在高温下进行煤气除尘，一般采取方法有水洗涤除尘和高性能阻挡式过滤除尘技术。水或水溶液洗涤除尘时，随着温度的降低，煤气中的煤焦油同时洗出，与粉尘颗粒发生结焦，容易堵塞孔隙，类似凝固的水泥，很难清理，而且水或水溶液洗涤会产生大量污水，需要建污水处理厂进行处理，这样以来实际的运行成本和维护成本都较高。高性能阻挡式过滤除尘技术研究也很多，SiC陶瓷过滤技术、颗粒床过滤、金属烧结过滤技术在高温工况下都能取得很好的除尘效果，但是由于过滤材料的特殊性，制备成本较高，而且过滤材料经常需要更换滤芯或进行清洗，特别是对于工业化生产，不利于连续化操作，运行成本也较高。

发明内容

本发明目的是提供一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置及其工艺流程，其有效地解决高温煤气除尘效率低，非连续化大型化生产，运行成本高等问题。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：包括旋风分离器、颗粒床除尘器、油气换热器、分馏塔、油气冷却器和油滤器，所述的油虑器包括煤气出口，油入口、顶部油气喷淋装置、中层油气喷淋装置和煤气入口分布器，所述的煤气出口设置于油虑器的顶部，油入口设置于油虑器的侧壁上，顶部油气喷淋装置、中层油气喷淋装置和煤气入口分布器从上到下依次设置于油虑器的腔体内；

所述的颗粒床除尘器入口和旋风分离器煤气出口与煤气入口管道连接，旋风分离器和颗粒床除尘器的底部出口与固体颗粒出口管道连接，所述的颗粒床除尘器的侧壁上设置侧壁出口和侧壁入口，侧壁出口分为两支，一支与侧壁入口连接，一支与油气换热器的煤气入口相连，颗粒床除尘器的煤气出口与旋风分离器入口连接，所述的油气换热器的煤气出口与油滤器的煤气入口分布器连接，所述的分馏塔入口处设置原料油注入口，分馏塔的油气出口与油气冷却器的油气入口相连，油气冷却器的油气出口分为两支，一支与油滤器顶部的顶部油气喷淋装置连接，另外一支与分馏塔顶部入口和中部入口连接，油滤器的底部与油气换热器的油入口连接，油气换热器的油出口与分馏塔的循环油入口连接。

所述的顶部油气喷淋装置包括油气入口、主分布管、支分布管和固定支座，所述的主分布管横向设置于煤气入口分布器内，支分布管与主分布管垂直设置，主分布管的伸出端设置有油气入口，主分布管和支分布管与顶部油气喷淋装置腔壁的连接处设置有固定支座，所述的支分布管与主分布管上分别设置有向下的油气出口孔。

所述的中层油气喷淋装置包括油气入口、主分布管、支分布管和固定支座，所述的主分布管横向设置于煤气入口分布器内，支分布管与主分布管垂直设置，主分布管的伸出端设置有油气入口，主分布管和支分布管与中层油气喷淋装置腔壁的连接处设置有固定支座，支分布管与主分布管上分别设置有向下的油气出口孔。

所述的煤气入口分布器包括煤气入口、主分布管、支分布管和固定支座，所述的主分布管横向设置于煤气入口分布器内，支分布管与主分布管垂直设置，主分布管的伸出端设置有煤气入口，主分布管和支分布管与煤气入口分布器腔壁的连接处设置有固定支座，支分布管与主分布管上分别设置有向下的油气出口孔。

所述的油滤器中部分轻质油通过循环泵连接到中层油气喷淋装置64

所述的煤气入口分布器设置在油滤器的油层下部。

所述的分馏塔底部设置油渣排出口。

所述的油气冷却器的顶部设置有循环水入口，底部设置有循环水排出口。

所述的油虑器的顶部设置有煤气出口，中部设置有中层油气喷淋装置。

所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的工艺流程为：从原料油注入口处注入原料油，进入分馏塔内，然后分别经过油气冷却器、油滤器、油气换热器回流到分馏塔后将温度为400-450℃的煤气通过煤气入口注入颗粒床除尘器内，通过颗粒床除尘器进行粗分离后，一路通过颗粒床除尘器的侧壁出口经过煤气入口进入油气换热器内，通过与油入口进入的循环油新型换热后，通过煤气出口进入到油滤器中的煤气入口分布器，煤气入口分布器中的煤气穿过油层，并经过油滤器中层油气喷淋装置和顶层油气喷淋装置后，确保煤气通过三次洗涤后从煤气出口排出；另一路通过颗粒床除尘器的侧壁入口进入颗粒床除尘器进行反吹洗，反吹洗后的煤气进入旋风分离器，经过旋风分离器分离后回流到煤气入口管道；

所述的分馏塔中分馏出来的油气进入到油气冷却器经过冷却后，分为两支，一支油气回流到分馏塔中，另一支油气进入到油滤器的顶层油气喷淋装置，通过向下喷淋对煤气进行洗涤，油滤器中部的中层油气喷淋装置，将油滤器底部的洗涤油采用泵加入到中部增加的油气喷淋装置中，再次对煤气进行洗涤，完成煤气洗涤后的洗涤油含有大量粉尘颗粒，洗涤油与粉尘颗粒一同从油滤器底部排出，进入到油气换热器中加热，加热后的洗涤油进入到分馏塔中，通过分馏塔进行分馏出来的油气再次进入到油气冷却器中，冷却后的油气一支回流到分馏塔，另一支进入到油滤器中，实现洗涤油的循环过程，分馏塔中无法分馏出来的油渣，通过底部油渣排出口排出，分馏塔4中的不凝油气从顶部排出，与油滤器中的煤气出口混合后进入下到工序。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明装置主要是利用油进行高温煤气洗涤，特别对煤气中的细小颗粒具有很好的洗涤效果，能够将高温煤气中的颗粒充分洗涤出来，并且避免了由于高温煤气冷却煤焦油析出的影响，将煤焦油和洗涤油进行循环利用，达到工业化长周期运行的条件。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为油滤器的结构示意图；

图3为煤气入口分布器的结构示意图；

图4为顶部油气喷淋装置的结构示意图；

图5为中层油气喷淋装置的结构示意图；

附图说明：1-旋风分离器，2-颗粒床除尘器，3-油气换热器，4-分馏塔，5-油气冷却器,6-油滤器，11—煤气入口管道，12—固体颗粒出口管道，21—侧壁出口，22—侧壁入口，31—煤气入口，32—煤气出口，33—油入口，41—原料油注入口，42—渣油排出口，43—循环油入口，51—循环水入口，52—循环水出口，61—煤气出口，62—油入口，63—顶部油气喷淋装置，64—中层油气喷淋装置，65—煤气入口分布器；

65-1—煤气入口，65-2—主分布管，65-3—支分布管，65-4—固定支座；

63-1—油气入口，63-2—主布分管，63-3—支分布管，63-4—固定支座。

64-1—油气入口， 64-2—主布分管， 64-3—支分布管， 64-4—固定支座。

具体实施方式

结合附图及具体实施方式对本发明做进一步详细说明：

参见图1：一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，包括旋风分离器1、颗粒床除尘器2、油气换热器3、分馏塔4、油气冷却器5和油滤器6，

所述的顶部油气喷淋装置63包括油气入口63-1、主分布管63-2、支分布管63-3和固定支座63-4，所述的主分布管63-2横向设置于煤气入口分布器63内，支分布管63-3与主分布管63-2垂直设置，主分布管63-2的伸出端设置有油气入口63-1，主分布管63-2和支分布管63-3与顶部油气喷淋装置63腔壁的连接处设置有固定支座63-4，所述的支分布管63-3与主分布管63-2上分别设置有向下的油气出口孔。

所述的中层油气喷淋装置64包括油气入口64-1、主分布管64-2、支分布管64-3和固定支座64-4，所述的主分布管64-2横向设置于煤气入口分布器64内，支分布管64-3与主分布管64-2垂直设置，主分布管64-2的伸出端设置有油气入口64-1，主分布管64-2和支分布管64-3与中层油气喷淋装置64腔壁的连接处设置有固定支座64-4，支分布管64-3与主分布管64-2上分别设置有向下的油气出口孔。

所述的煤气入口分布器65包括煤气入口65-1、主分布管65-2、支分布管65-3和固定支座65-4，所述的主分布管65-2横向设置于煤气入口分布器65内，支分布管65-3与主分布管65-2垂直设置，主分布管65-2的伸出端设置有煤气入口65-1，主分布管65-2和支分布管65-3与煤气入口分布器65腔壁的连接处设置有固定支座65-4，支分布管65-3与主分布管65-2上分别设置有向下的油气出口孔。

所述的颗粒床除尘器2入口和旋风分离器1煤气出口与煤气入口管道11连接，旋风分离器1和颗粒床除尘器2的底部出口与固体颗粒出口管道12连接，所述的颗粒床除尘器2的侧壁上设置侧壁出口21和侧壁入口22，侧壁出口21分为两支，一支与侧壁入口22连接，一支与油气换热器3的煤气入口31相连，颗粒床除尘器2的煤气出口与旋风分离器1入口连接，所述的油气换热器3的煤气出口32与油滤器6的煤气入口分布器65连接，所述的分馏塔4入口处设置原料油注入口41，分馏塔4的油气出口与油气冷却器5的油气入口相连，油气冷却器5的油气出口分为两支，一支与油滤器6顶部的顶部油气喷淋装置63连接，另外一支与分馏塔4顶部入口和中部入口连接，油滤器6的底部与油气换热器3的油入口33连接，油气换热器3的油出口与分馏塔4的循环油入口43连接，所述的油滤器6中部分轻质油通过循环泵连接到中层油气喷淋装置64，所述的煤气入口分布器65设置在油滤器6的油层下部，所述的油虑器6的顶部设置有煤气出口61，中部设置有中层油气喷淋装置64，分馏塔4底部设置油渣排出口42，油气冷却器5的顶部设置有循环水入口51，底部设置有循环水排出口52，通入的循环水用于油气的冷却，

一种循环油洗涤高温煤气除尘的工艺流程为：从原料油注入口41处注入原料油，进入分馏塔4内，再分别经过油气冷却器5、油滤器6、油气换热器3回流到分馏塔4后，将温度为400-450℃的煤气通过煤气入口注入颗粒床除尘器2内，通过颗粒床除尘器2进行粗分离后，一路通过颗粒床除尘器2的侧壁出口21经过煤气入口31进入油气换热器3内，通过与油入口33进入的循环油进行换热后，通过煤气出口32进入到油滤器6中的煤气入口分布器65，煤气入口分布器65中的煤气穿过油层，并经过油滤器6中层油气喷淋装置63和顶层油气喷淋装置64后，确保煤气通过三次洗涤后从煤气出口61排出；另一路通过颗粒床除尘器2的侧壁入口22进入颗粒床除尘器2进行反吹洗，反吹洗后的煤气进入旋风分离器1，经过旋风分离器1分离后回流到煤气入口管道11；

所述的分馏塔4中分馏出来的油气进入到油气冷却器5经过冷却后，分为两支，一支油气回流到分馏塔4中，另一支油气进入到油滤器6的顶层油气喷淋装置63，通过向下喷淋对煤气进行洗涤，油滤器6中部的中层油气喷淋装置64，将油滤器6底部的洗涤油采用泵加入到中部增加的油气喷淋装置64中，再次对煤气进行洗涤，完成煤气洗涤后的洗涤油含有大量粉尘颗粒，洗涤油与粉尘颗粒一同从油滤器6底部排出，进入到油气换热器3中加热，加热后的洗涤油进入到分馏塔4中，通过分馏塔4进行分馏出来的油气再次进入到油气冷却器5中，冷却后的油气一支回流到分馏塔4，另一支进入到油滤器6中，实现洗涤油的循环过程，分馏塔4中无法分馏出来的油渣，通过底部油渣排出口42排出，分馏塔4中的不凝油气从顶部排出，与油滤器6中的煤气出口61混合后进入下到工序。

本发明优点如下：

1)运用新的高温煤气除尘方法，采用油洗涤；

2)采用的油与高温煤气中析出的煤焦油混合后，可以进行循环利用；

3)该装置避免了高温煤气降温导致煤焦油析出后出现设备维护难等问题；

4)该装置原料油可循环利用，能够达到环保要求，不需要再新建环保处理装置；

5)该装置工艺简单，原料循环利用，生产成本低，适合工业化连续化生产。

Claims (10)

1.一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：包括旋风分离器（1）、颗粒床除尘器（2）、油气换热器（3）、分馏塔（4）、油气冷却器（5）和油滤器（6），所述的油滤器包括煤气出口（61），油入口（62）、顶部油气喷淋装置（63）、中层油气喷淋装置（64）和煤气入口分布器（65），所述的煤气出口（61）设置于油滤器的顶部，油入口（62）设置于油滤器的侧壁上，顶部油气喷淋装置（63）、中层油气喷淋装置（64）和煤气入口分布器（65）从上到下依次设置于油滤器的腔体内；

所述的颗粒床除尘器（2）入口和旋风分离器（1）煤气出口与煤气入口管道（11）连接，旋风分离器（1）和颗粒床除尘器（2）的底部出口与固体颗粒出口管道（12）连接，所述的颗粒床除尘器（2）的侧壁上设置侧壁出口（21）和侧壁入口（22），侧壁出口（21）分为两支，一支与侧壁入口（22）连接，一支与油气换热器（3）的煤气入口（31）相连，颗粒床除尘器（2）的煤气出口与旋风分离器（1）入口连接，所述的油气换热器（3）的煤气出口（32）与油滤器（6）的煤气入口分布器（65）连接，所述的分馏塔（4）入口处设置原料油注入口（41），分馏塔（4）的油气出口与油气冷却器（5）的油气入口相连，油气冷却器（5）的油气出口分为两支，一支与油滤器（6）顶部的顶部油气喷淋装置（63）连接，另外一支与分馏塔（4）顶部入口和中部入口连接，油滤器（6）的底部与油气换热器（3）的油入口（33）连接，油气换热器（3）的油出口与分馏塔（4）的循环油入口（43）连接。

2.根据权利要求1所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：所述的顶部油气喷淋装置（63）包括油气入口（63-1）、主分布管（63-2）、支分布管（63-3）和固定支座（63-4），所述的主分布管（63-2）横向设置于煤气入口分布器（63）内，支分布管（63-3）与主分布管（63-2）垂直设置，主分布管（63-2）的伸出端设置有油气入口（63-1），主分布管（63-2）和支分布管（63-3）与顶部油气喷淋装置（63）腔壁的连接处设置有固定支座（63-4），所述的支分布管（63-3）与主分布管（63-2）上分别设置有向下的油气出口孔。

3.根据权利要求1或2所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：所述的中层油气喷淋装置（64）包括油气入口（64-1）、主分布管（64-2）、支分布管（64-3）和固定支座（64-4），所述的主分布管（64-2）横向设置于煤气入口分布器（64）内，支分布管（64-3）与主分布管（64-2）垂直设置，主分布管（64-2）的伸出端设置有油气入口（64-1），主分布管（64-2）和支分布管（64-3）与中层油气喷淋装置（64）腔壁的连接处设置有固定支座（64-4），支分布管（64-3）与主分布管（64-2）上分别设置有向下的油气出口孔。

4.根据权利要求3所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：所述的煤气入口分布器（65）包括煤气入口（65-1）、主分布管（65-2）、支分布管（65-3）和固定支座（65-4），所述的主分布管（65-2）横向设置于煤气入口分布器（65）内，支分布管（65-3）与主分布管（65-2）垂直设置，主分布管（65-2）的伸出端设置有煤气入口（65-1），主分布管（65-2）和支分布管（65-3）与煤气入口分布器（65）腔壁的连接处设置有固定支座（65-4），支分布管（65-3）与主分布管（65-2）上分别设置有向下的油气出口孔。

5.根据权利要求4所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：所述的油滤器（6）中部分轻质油通过循环泵连接到中层油气喷淋装置（64）。

6.根据权利要求5所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：所述的煤气入口分布器（65）设置在油滤器（6）的油层下部。

7.根据权利要求6所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：所述的分馏塔（4）底部设置油渣排出口（42）。

8.根据权利要求7所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：所述的油气冷却器（5）的顶部设置有循环水入口（51），底部设置有循环水排出口（52）。

9.根据权利要求8所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置，其特征在于：所述的油滤器（6）的顶部设置有煤气出口（61），中部设置有中层油气喷淋装置（64）。

10.根据权利要求1所述的一种循环油洗涤高温煤气除尘的装置的工艺流程，其特征在于：所述的工艺流程为：从原料油注入口（41）处注入原料油，进入分馏塔（4）内，然后分别经过油气冷却器（5）、油滤器（6）、油气换热器（3）回流到分馏塔（4）后，将温度为400-450℃的煤气通过煤气入口注入颗粒床除尘器（2）内，通过颗粒床除尘器（2）进行粗分离后，一路通过颗粒床除尘器（2）的侧壁出口（21）经过煤气入口（31）进入油气换热器（3）内，通过与油入口（33）进入的循环油进行换热后，通过煤气出口（32）进入到油滤器（6）中的煤气入口分布器（65），煤气入口分布器（65）中的煤气穿过油层，并经过油滤器（6）中层油气喷淋装置（63）和顶层油气喷淋装置（64）后，确保煤气通过三次洗涤后从煤气出口（61）排出；另一路通过颗粒床除尘器（2）的侧壁入口（22）进入颗粒床除尘器（2）进行反吹洗，反吹洗后的煤气进入旋风分离器（1），经过旋风分离器（1）分离后回流到煤气入口管道（11）；

所述的分馏塔（4）中分馏出来的油气进入到油气冷却器（5）经过冷却后，分为两支，一支油气回流到分馏塔（4）中，另一支油气进入到油滤器（6）的顶层油气喷淋装置（63），通过向下喷淋对煤气进行洗涤，油滤器（6）中部的中层油气喷淋装置（64），将油滤器（6）底部的洗涤油采用泵加入到中部增加的油气喷淋装置（64）中，再次对煤气进行洗涤，完成煤气洗涤后的洗涤油含有大量粉尘颗粒，洗涤油与粉尘颗粒一同从油滤器（6）底部排出，进入到油气换热器（3）中加热，加热后的洗涤油进入到分馏塔（4）中，通过分馏塔（4）进行分馏出来的油气再次进入到油气冷却器（5）中，冷却后的油气一支回流到分馏塔（4），另一支进入到油滤器（6）中，实现洗涤油的循环过程，分馏塔（4）中无法分馏出来的油渣，通过底部油渣排出口（42）排出，分馏塔4中的不凝油气从顶部排出，与油滤器（6）中的煤气出口（61）混合后进入下到工序。