CN107011948B - 一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，解决了现有技术中用水量大，能耗高，有机物对环境造成污染的问题。本发明包括洗涤低压煤制气的洗涤水与冷凝液混合，经氧化剂气提降温后，一部分循环洗涤，另一部分再经蒸汽汽提后排出界外。本发明工艺简便，操作简便，能充分回收煤气中的低位热，减少能耗，消除低压煤制气所含有机物对环境的污染。

Description

一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，涉及煤气的制备技术，具体涉及一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法。
背景技术
低压煤制气由于其压力低且含尘，在其净化过程中，通常将其温度降至150℃后，通过喷淋除尘降温及喷淋水循环系统，用大量水喷淋将其降至常温，并利用喷淋除去其含有的固体及有机物。然后将喷淋后的水送入凉水塔降温，再将降温后的水循环返回喷淋塔。由于低压煤制气中含有大量未反应的水蒸汽，其冷凝放出的热量较大，从而导致循环喷淋水用量大，机泵电消耗高，且在凉水塔中蒸发损失的水量多。另外低压煤制气中的有机物随喷淋降温进入水中，再随水进入凉水塔，最终排入大气，对环境造成了污染。
因此，提供一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，充分回收煤气中的低位热，减少能耗，消除低压煤制气所含有机物对环境的污染，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，解决现有技术中用水量大，能耗高，有机物对环境造成污染的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，包括洗涤低压煤制气的洗涤水与冷凝液混合，经氧化剂气提降温后，一部分循环洗涤，另一部分再经蒸汽汽提后，排出界外，具体包括以下步骤：
低压煤制气经除尘、降温后，通入热水塔经洗涤水洗涤降温；再经换热器、水冷凝器降温后进入分离器进行气液分离，得到冷凝液和净化低压煤制气，净化低压煤制气送出界外；洗涤低压煤制气后的洗涤水由热水塔的塔底流出，进入氧化剂气提塔进行气提和降温后，作为循环水由氧化剂气提塔排出并返回热水塔；冷凝液与由氧化剂气提塔排出的循环水混合后进入热水塔，对煤制气洗涤降温，再由热水塔的塔底流出进入氧化剂气提塔进行气提和降温，或者冷凝液与热水塔的塔底流出的洗涤水混合后进入氧化剂气提塔进行气提和降温；混合了冷凝液的洗涤水经气提和降温后的水分为两部分，一部分水作为循环水进入热水塔对煤制气洗涤降温；另一部分水作为排出水经热水换热器加热后进入蒸汽汽提塔用蒸汽汽提，经汽提后的排出水进入热水换热器经换热冷却后进入去循环水系统；汽提后的蒸汽进入蒸汽过热器过热，再进入造气炉。
进一步地，除尘、降温为将低压煤制气依次经过旋风除尘器和精密除尘器除掉低压煤制气中的固体物后，再依次通入蒸汽过热器和蒸汽发生器冷却降温。
进一步地，除尘、降温为将低压煤制气经过旋风除尘器除去大部分固体物后，再依次通入蒸汽过热器和蒸汽发生器冷却降温，然后通入精密除尘器除掉其余固体物。
进一步地，氧化剂气提塔中的氧化剂为氧气、富氧空气或氧气与二氧化碳的混合气。
进一步地，根据氧化剂的流量确定经热水塔流出再进入氧化剂气提塔的水量。
进一步地，换热器用软水进行热交换，加热后的软水通入除氧器。
进一步地，蒸汽汽提用蒸汽为造气炉所需的蒸汽。
进一步地，排出水送出界外后，根据其水质的分析结果，可将其作为造气炉的汽包给水、或循环水系统补充水、或者送污水系统处理。
本发明所述的低压煤制气为从造气炉出来的低压煤制气。
与现有技术相比，本发明的益效果为：
(1)本发明工艺简便，操作简便，能充分回收煤气中的低位热，减少能耗，消除低压煤制气所含有机物对环境的污染。
(2)本发明通过将洗涤降温后的低压煤制气通入换热器，对换热器中的软水进行加热，将加热后的软水通入除氧器，充分利用了低压煤制气中的热能。本发明热水塔中对低压煤制气洗涤降温后的水具有较高的温度，将其通入氧化剂气提塔，利用氧化剂气提带走热量，并使部分水蒸发随氧化剂进入造气炉，从而减少造气所需外供蒸汽的用量。
(3)本发明利用氧化剂气提和蒸汽汽提将溶于洗涤水中的有机物提取出来，并随氧化剂或蒸汽送入造气炉进行制气，有机物最终在高温下分解，消除了低压煤制气所含有机物对环境的污染。同时有机物在造气炉转化为煤气，减少原料煤消耗。
(4)本发明取消了喷淋除尘降温及喷淋水循环系统，减少电消耗和节省投资。
附图说明
附图1为本发明实施例1的工艺流程示意图。
其中，附图标记对应的名称为：
V1-旋风除尘器，V2-精密除尘器，V3-分离器，E1-蒸汽过热器，E2-蒸汽发生器，E3-换热器，E4-水冷凝器，E5-热水换热器，P1-第一水泵，P2-第二水泵，T1-热水塔，T2-氧化剂气提塔，T3-蒸汽汽提塔。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
如图1所示，一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，包括洗涤低压煤制气的洗涤水与冷凝液混合，经氧化剂气提降温后，一部分循环洗涤，另一部分再经蒸汽汽提后，排出界外，具体包括以下步骤：
所述低压煤制气经除尘、降温后，通入热水塔经洗涤水洗涤降温；再经换热器、水冷凝器降温后进入分离器进行气液分离，得到冷凝液和净化低压煤制气，所述净化低压煤制气送出界外；
洗涤低压煤制气后的洗涤水由所述热水塔的塔底流出，进入氧化剂气提塔进行气提和降温后，作为循环水由所述氧化剂气提塔排出并返回热水塔；
所述冷凝液与由氧化剂气提塔排出的循环水混合后进入所述热水塔，对煤制气洗涤降温后，再由热水塔的塔底流出进入氧化剂气提塔进行气提和降温，或者所述冷凝液与热水塔的塔底流出的洗涤水混合后进入氧化剂气提塔进行气提和降温；
混合了冷凝液的洗涤水经气提和降温后的水分为两部分，一部分水作为循环水进入所述热水塔对煤制气洗涤降温；另一部分水作为排出水经热水换热器加热后进入蒸汽汽提塔用蒸汽汽提，经汽提后的排出水进入所述热水换热器经换热冷却后进入去循环水系统；汽提后的蒸汽进入所述蒸汽过热器过热，再进入造气炉。
除尘、降温为将低压煤制气依次经过旋风除尘器和精密除尘器除掉低压煤制气中的固体物后，再依次通入蒸汽过热器和蒸汽发生器冷却降温；或者为将低压煤制气经过旋风除尘器除去大部分固体物后，再依次通入蒸汽过热器和蒸汽发生器冷却降温，然后通入精密除尘器除掉其余固体物。
氧化剂气提塔中的氧化剂为氧气、富氧空气或氧气与二氧化碳的混合气。
根据氧化剂的流量确定经热水塔流出再进入氧化剂气提塔的水量。
换热器用软水进行热交换，加热后的软水通入除氧器。
蒸汽汽提用蒸汽为造气炉所需的蒸汽。
排出水送出界外后，根据其水质的分析结果，可将其作为造气炉的汽包给水、或循环水系统补充水、或者送污水系统处理。
实施例1
本实施例的低压煤制气低位热及冷凝液回收工艺流程如下：
由造气炉出来的低压煤制气气量～76020Nm3/h，含CO～24.93％(V)、CO2～15.29％(V)、H2～25.42％(V)、CH4～0.29％(V)、N2～16.63％(V)，压力～0.018MPa(G)，温度～400℃。
将该低压煤制气依次通过旋风除尘器V1和精密除尘器V2除尘后，再依次进入蒸汽过热器E1和蒸汽发生器E2换热降温至约150℃，然后进入热水塔T1洗涤降温至约60℃，再进入换热器E3与软水换热，降温至约55℃，最后经水冷器E4降温至40℃后进入分离器V3。经分离器V3气液分离后，得到冷凝液和净化低压煤制气。
加热后的软水进入除氧器。净化低压煤制气去界外。净化低压煤制气含CO～28.08％(V)、CO2～17.21％(V)、H2～28.63％(V)、CH4～0.33％(V)、N2～18.72％(V)，压力为0.008MPa(G)，流量～67790Nm3/h。
洗涤了低压煤制气后的洗涤水由热水塔T1的塔底流出，在第一水泵P1的作用下进入氧化剂气提塔T2，由造气炉所需的约23900Nm3/h含氧47％富氧空气对热水进行气提并降温，约63m3/h水作为循环水返回热水塔T1循环；冷凝液与循环水混合后进入热水塔T1，对煤制气洗涤降温后，再由热水塔T1的塔底流出进入氧化剂气提塔T2进行气提和降温。气提并增湿后的氧化剂去造气炉。通过氧化剂气提，将溶于洗涤水中的有机物提取出来，并随氧化剂送入造气炉进行制气，有机物最终在高温下分解，消除了低压煤制气所含有机物对环境的污染。同时有机物在造气炉转化为煤气，减少原料煤消耗。
混合了冷凝液的洗涤水经气提和降温后的水分为两部分，约63m3/h水返回热水塔T1循环，另一部分水与蒸汽汽提塔T3塔釜出来的热水换热后进入蒸汽汽提塔T3，用造气炉所需的约23.4t/h蒸汽汽提。汽提后蒸汽进入蒸汽过热器E1过热后去造气炉，从蒸汽汽提塔T3出来的约3.71t/h热水进入热水换热器E5换热降温至约52℃后进入循环水系统。
利用蒸汽汽提将溶于洗涤水中的剩余有机物提取出来，并随蒸汽送入造气炉进行制气，有机物最终在高温下分解，消除了低压煤制气所含有机物对环境的污染。同时有机物在造气炉转化为煤气，减少原料煤消耗。
此实施例与传统方法相比，将多回收热量产蒸汽约4t/h，回收水约8t/h,同时减少废气排放。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
所述低压煤制气经除尘、降温后，通入热水塔经洗涤水洗涤降温；再经换热器、水冷凝器降温后进入分离器进行气液分离，得到冷凝液和净化低压煤制气，所述净化低压煤制气送出界外；
冷凝液与由所述热水塔的塔底流出的洗涤低压煤制气后的洗涤水混合，再进入氧化剂气提塔进行气提和降温，而后分为两部分，一部分水作为循环水进入所述热水塔对煤制气洗涤降温，另一部分水作为排出水经热水换热器加热后进入蒸汽汽提塔用蒸汽汽提；或者冷凝液与由氧化剂气提塔排出的循环水混合后，进入热水塔对煤制气洗涤降温，再进入氧化剂气提塔气提降温，而后分为两部分，一部分水作为循环水进入所述热水塔对煤制气洗涤降温，另一部分水作为排出水经热水换热器加热后进入蒸汽汽提塔用蒸汽汽提；
经蒸汽汽提后的排出水进入所述热水换热器经换热冷却后送出界外；蒸汽汽提后的蒸汽进入所述蒸汽过热器过热，再进入造气炉；所述氧化剂气提塔中的氧化剂为氧气、富氧、空气或氧气与二氧化碳的混合气；气提并增湿后的氧化剂去造气炉。
2.根据权利要求1所述的一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，其特征在于：所述除尘、降温为将低压煤制气依次经过旋风除尘器和精密除尘器除掉低压煤制气中的固体物后，再依次通入蒸汽过热器和蒸汽发生器冷却降温。
3.根据权利要求1所述的一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，其特征在于：所述除尘、降温为将低压煤制气经过旋风除尘器除去大部分固体物后，再依次通入蒸汽过热器和蒸汽发生器冷却降温，然后通入精密除尘器除掉其余固体物。
4.根据权利要求3所述的一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，其特征在于：根据所述氧化剂的流量确定经热水塔流出再进入氧化剂气提塔的水量。
5.根据权利要求4所述的一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，其特征在于：所述换热器用软水进行热交换，加热后的软水通入除氧器。
6.根据权利要求5所述的一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，其特征在于：所述蒸汽汽提用蒸汽为造气炉所需的蒸汽。
7.根据权利要求6所述的一种低压煤制气低位热及冷凝液回收方法，其特征在于：所述排出水送出界外后，根据其水质的分析结果，可将其作为造气炉的汽包给水、或循环水系统补充水、或者送污水系统处理。
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