CN107903928B - 一种煤焦油的回收方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤热解气化技术领域，尤其涉及一种煤焦油的回收方法及系统。能够避免大量用水，防止产生大量含焦油的废水，同时，还能够避免使用价格昂贵的洗油就能够有效提高焦油的回收率。本发明实施例提供一种煤焦油的回收方法，包括：步骤1)将煤进行气化或热解反应获得粗煤气并副产半焦；步骤2)通过间接冷凝法对所获得的粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收；步骤3)采用固体吸附剂对冷凝后的粗煤气进行吸附和解吸处理，以继续对所述粗煤气中残留的轻质焦油进行回收。本发明实施例用于煤热解气化焦油的回收。

Description

一种煤焦油的回收方法及系统

技术领域

本发明涉及煤热解气化技术领域，尤其涉及一种煤焦油的回收方法及系统。

背景技术

煤热解气化技术是指在一定的温度和压力条件下，煤与气化剂发生反应生成粗煤气和固体物料的技术。

在传统的煤热解气化工艺中，通常采用对粗煤气进行直接冷凝和油洗的方式回收焦油，其中，先通过大量的水与粗煤气进行接触，以将沸点较高的重质焦油冷凝下来，在此过程中会产生大量的含焦油的废水，而后再利用相似相容原理，采用洗油对粗煤气中携带的轻质焦油进行吸附，再通过加热解吸回收轻质焦油，在此过程中所使用的洗油的成本较高，且随着不断吸附和热解吸处理，洗油的质量会变差，并需要不断补充新鲜的洗油，经济性较差。

发明内容

本发明的实施例提供一种煤焦油的回收方法及系统，能够避免大量用水，防止产生大量含焦油的废水，同时，还能够避免使用价格昂贵的洗油就能够有效提高焦油的回收率。

为达到上述目的，一方面，本发明的实施例提供了一种煤焦油的回收方法，包括：

步骤1)将煤进行气化或热解反应获得粗煤气并副产半焦；

步骤2)通过间接冷凝法对所获得的粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收；

步骤3)采用固体吸附剂对冷凝后的粗煤气进行吸附和解吸处理，以继续对所述粗煤气中残留的轻质焦油进行回收。

可选的，所述步骤2)包括两次冷凝过程，第一次冷凝过程的温度为150-200℃，第二次冷凝过程的温度为60℃以下。

可选的，第一次冷凝过程所回收的焦油中芳环数小于等于4的油品的质量百分含量大于等于60％，单环油品的质量百分含量大于等于3％。

可选的，第二次冷凝过程所回收的焦油中单环油品的质量百分含量大于等于30％。

可选的，所述固体吸附剂的比孔容大于等于0.1cm3/g，含氧量小于等于10％。

可选的，所述固体吸附剂选自活性炭、活性焦、焦炭和半焦中的任意一种。

可选的，所述固体吸附剂为步骤1)中煤气化或热解所产生的半焦。

可选的，吸附处理的时间大于等于固体吸附剂达到饱和吸附量所需要的时间的90％小于等于固体吸附剂达到饱和吸附量所需要的时间。

可选的，吸附处理的温度为10-30℃，解吸处理的温度为150-220℃。

另一方面，本发明实施例提供一种煤焦油的回收系统，应用于如上所述的回收方法，包括：

气化炉、间接冷凝装置以及相互连通的吸附装置和热解吸装置；

其中，所述气化炉用于煤进行气化或热解反应获得粗煤气并副产半焦；

所述间接冷凝装置包括粗煤气通道和冷却介质通道，所述粗煤气通道分别与所述气化炉的粗煤气出口和所述吸附装置的粗煤气入口连通，所述冷却介质通道用于通入冷却介质，对粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收；

所述吸附装置的底部设置有气体分布器，所述气体分布器的上方为吸附反应区，所述气体分布器的下方设置有粗煤气入口，所述吸附装置的侧壁上设置有与所述吸附反应区连通的吸附剂入口和溢流口，所述溢流口与所述热解吸装置的吸附剂入口连通；

其中，所述吸附装置的吸附剂入口用于通入固体吸附剂，所述吸附装置的粗煤气入口用于通入冷凝后的粗煤气，所述固体吸附剂可在所述冷凝后的粗煤气的流化作用下对所述冷凝后的粗煤气进行吸附处理，经过吸附处理后的固体吸附剂可溢流进入所述热解吸装置中，所述热解吸装置用于对经过吸附处理后的固体吸附剂进行加热，对所述固体吸附剂所吸附的轻质焦油进行解吸。

可选的，所述间接冷凝装置包括串联连通的第一冷凝装置和第二冷凝装置，所述第一冷凝装置的粗煤气通道的入口与所述气化炉的粗煤气出口连通，所述第一冷凝装置的粗煤气通道的出口与所述第二冷凝装置的粗煤气通道入口连通，所述第二冷凝装置的粗煤气通道出口与所述吸附装置的粗煤气入口连通。

可选的，所述回收系统还包括与所述吸附装置的吸附剂入口连通的料仓，所述料仓用于填装固体吸附剂，所述料仓的出口连通有第一气力输送装置。

可选的，所述热解吸装置采用下行移动床形式。

可选的，所述吸附装置的溢流口和所述热解吸装置的吸附剂入口之间还设置有收集装置，且所述收集装置的出料口的水平高度高于所述热解吸装置的吸附剂入口的水平高度，所述收集装置上设置有泄压阀，所述收集装置用于对所述经过吸附处理后的固体吸附剂进行收集，所述泄压阀用于对所述收集装置进行泄压。

可选的，所述热解吸装置中设置有列管式换热器，所述列管式换热器的管束竖直设置，且所述列管式换热器下端的管板为倒锥形结构。

可选的，所述回收系统还包括与所述热解吸装置的吸附剂出口连通的下料管，所述下料管倾斜设置，且所述下料管的下端与所述料仓连通，所述下料管和所述料仓连通的管道上还设置有第二气力输送装置。

可选的，所述下料管上向下开设有过滤孔，所述下料管对应所述过滤孔的位置连通有收集器。

本发明实施例提供一种煤焦油的回收方法及系统，通过间接冷凝法对所获得的粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收，与现有技术中采用大量水对粗煤气进行直接冷凝的方法相比，能够避免大量用水，防止产生大量含焦油的废水，而后，采用固体吸附剂对冷凝后的粗煤气进行吸附和解吸处理，能够继续对粗煤气中携带的残留轻质焦油进行回收，与采用洗油对粗煤气中的轻质焦油回收相比，能够避免使用价格昂贵的洗油，且通过吸附和解吸步骤能够使固体吸附剂不断再生，与洗油相比，稳定性较高，不易发生变质。克服了现有技术中在对焦油进行回收过程中容易产生大量废水，以及洗油损耗大，使得焦油回收成本较高的缺陷，且焦油的回收率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种煤焦油的回收方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种煤焦油的回收系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种煤焦油的回收系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的再一种煤焦油的回收系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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组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。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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“安装”、“相连”、“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。

本发明实施例提供一种煤焦油的回收方法，参见图1，包括：

步骤1)将煤进行气化或热解反应获得粗煤气并副产半焦；

步骤2)通过间接冷凝法对所获得的粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收；

步骤3)采用固体吸附剂对冷凝后的粗煤气进行吸附和解吸处理，以继续对粗煤气中残留的轻质焦油进行回收。

本发明实施例提供一种煤焦油的回收方法，通过间接冷凝法对所获得的粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收，与现有技术中采用大量水对粗煤气进行直接冷凝的方法相比，能够避免大量用水，防止产生大量含焦油的废水，而后，采用固体吸附剂对冷凝后的粗煤气进行吸附和解吸处理，能够继续对粗煤气中携带的残留轻质焦油进行回收，与采用洗油对粗煤气中的轻质焦油回收相比，能够避免使用价格昂贵的洗油，且通过吸附和解吸步骤能够使固体吸附剂不断再生，与洗油相比，稳定性较高，不易发生变质。克服了现有技术中在对焦油进行回收过程中容易产生大量废水，以及洗油损耗大，使得焦油回收成本较高的缺陷，且焦油的回收率较高。

固体吸附剂是区别于液态吸附吸收的固体形式的吸附剂材料。固态吸附剂部分成分是大比表面积，大孔容类多孔吸附物质，如活性炭等。单位质量多孔固体所具有的细孔总容积，称为孔容或比孔容Vg。比孔容越大，其吸附效果越好。

本发明的一实施例中，所述固体吸附剂的比孔容大于等于0.1cm³/g，含氧量小于等于10％。

在该比孔容下，所述固体吸附剂对轻质焦油具有较好地吸附效果，能够对粗煤气中残留的轻质焦油进行回收。含氧量从侧面反映了固体吸附剂的表面极性的强弱，含氧量越小，极性越小，从而能够表现出较好的亲油性。

本发明的一优选实施例中，所述固体吸附剂选自活性炭、活性焦、焦炭和半焦中的任意一种。

进一步优选的，所述固体吸附剂为步骤1)中煤气化或热解所产生的半焦。

其中，需要说明的是，在实际应用中，吸附效果的好坏与吸附时间以及固体吸附剂对某种物质的饱和吸附量均有关，不同的固体吸附剂对同一种物质进行吸附达到饱和吸附量所需要的时间也不同，为了提高焦油的回收率，优选的，吸附处理的时间大于等于固体吸附剂达到饱和吸附量所需要的时间的90％小于等于固体吸附剂达到饱和吸附量所需要的时间。不论采用何种吸附剂，吸附处理的时间为等于或者接近该吸附剂吸附某种物质达到饱和吸附量所需要的时间为宜。

本发明的又一实施例中，所述吸附处理的温度为10-30℃，热解吸处理的温度为150-220℃。由于吸附过程为放热过程，为减小温度升高对吸附过程的影响，通过控制吸附处理的温度在以上范围内，能够提高吸附处理的效果。而热解吸过程为吸热过程，通过加热到一定的温度，能够将轻质焦油变为解吸气溢出，从而达到解吸的目的。

本发明的一实施例中，所述步骤2)包括两次冷凝过程，第一次冷凝过程的温度为150-200℃，第二次冷凝过程的温度为60℃以下。通过采用两次冷凝过程，能够对粗煤气中携带的重质焦油和轻质焦油进行分段收集，即在第一次冷凝过程中，温度相对较高的情况下，沸点较高的重质焦油先冷凝下来，而后，在第二次冷凝过程中，温度相对较低的情况下，沸点较低的轻质焦油和反应生成水冷凝下来，能够实现重质焦油和轻质焦油的分离。这里的重质焦油和轻质焦油是相对而言的，并不对焦油的具体结构造成限定。

本发明的又一实施例中，第一次冷凝过程所回收的焦油中芳环数小于等于4的油品的质量百分含量大于等于60％，单环油品的质量百分含量大于等于3％。这样能够保证第一次冷凝的重质焦油在低温下也具有很好的流动性。这可以通过控制气化炉的反应条件以及调节粗煤气冷却温度来实现。

本发明的再一实施例中，第二次冷凝过程所回收的焦油中单环油品的质量百分含量大于等于30％。这样能够保证轻质焦油的纯度，还能够保证第二次冷凝的轻质焦油在反应生成水的上层，以便于轻质焦油的回收。这可以通过调节第一次冷凝过程和第二次冷凝过程的温度来实现，可以在保证第一次冷凝过程的重质焦油流动性的前提下，适当调低第一次冷凝过程的温度，以减少进入第二次冷凝过程中粗煤气中的多环油品含量，从而能够提高第二次冷凝过程中单环油品的含量。

其中，还需要说明的是，为了减少第一次冷凝过程和第二次冷凝过程产生的粉尘量，避免换热器发生堵塞，优选的，在步骤2)之前，还包括对所述粗煤气进行除尘处理。

另一方面，本发明实施例提供一种煤焦油的回收系统，应用于如上所述的回收方法，参见图2，包括：

气化炉1、间接冷凝装置2以及相互连通的吸附装置3和热解吸装置4；

其中，所述气化炉1用于煤进行气化或热解反应获得粗煤气并副产半焦；

所述间接冷凝装置2包括粗煤气通道和冷却介质通道，所述粗煤气通道分别与所述气化炉1的粗煤气出口和所述吸附装置3的粗煤气入口连通，所述冷却介质通道用于通入冷却介质，对粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收；

所述吸附装置3的底部设置有气体分布器31，所述气体分布器31的上方为吸附反应区，所述气体分布器31的下方设置有粗煤气入口，所述吸附装置3的侧壁上设置有与所述吸附反应区连通的吸附剂入口和溢流口，所述溢流口与所述热解吸装置4的吸附剂入口连通；

其中，所述吸附装置3的吸附剂入口用于通入固体吸附剂，所述吸附装置3的粗煤气入口用于通入冷凝后的粗煤气，所述固体吸附剂可在所述冷凝后的粗煤气的流化作用下对所述冷凝后的粗煤气进行吸附处理，经过吸附处理后的固体吸附剂可溢流进入所述热解吸装置4中，所述热解吸装置4用于对经过吸附处理后的固体吸附剂进行加热，对所述固体吸附剂所吸附的轻质焦油进行解吸。

本发明实施例提供一种煤焦油的回收系统，通过设置间接冷凝装置2，能够对粗煤气进行间接冷凝，从而实现对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油的回收，与现有技术中采用大量水对粗煤气进行直接冷凝的方法相比，能够避免大量用水，防止产生大量含焦油的废水，在所述粗煤气中的大部分焦油(重质焦油和轻质焦油)被冷凝之后，粗煤气中还含有沸点较低的焦油即轻质焦油，这时，通过设置吸附装置3和热解吸装置4，采用冷凝后的粗煤气对固体吸附剂进行流化的方式对所述冷凝后的粗煤气进行吸附处理，并在所述冷凝后的粗煤气的流化作用下，使得经过吸附处理后的固体吸附剂溢流进入所述热解吸装置4中，通过热解吸装置4对所述固体吸附剂中吸附的轻质焦油进行解吸处理，能够实现粗煤气中的轻质焦油的继续回收，与采用洗油对粗煤气中的轻质焦油进行回收相比，能够避免使用价格昂贵的洗油，且通过吸附和解吸处理能够使固体吸附剂不断再生，与洗油相比，稳定性较高，不易发生变质。克服了现有技术中在对焦油进行回收过程中容易产生大量废水，以及洗油损耗大，使得焦油回收成本较高的缺陷，且焦油的回收率较高。

这里，可以通过调节冷凝后的粗煤气的流速，以及进入所述吸附反应区A的固体吸附剂的进料量对所述固体吸附剂在所述吸附反应区的停留时间进行控制，以使得固体吸附剂的停留时间大于等于固体吸附剂达到饱和吸附量所需要的时间的90％小于等于固体吸附剂达到饱和吸附量所需要的时间，最大程度上对粗煤气中的轻质焦油进行回收。

具体的，参见图3，所述回收系统还包括与所述吸附装置3的吸附剂入口连通的料仓5，所述料仓5用于填装固体吸附剂，所述料仓5的出口连通有第一气力输送装置6。通过气力输送的方式能够将固体吸附剂连续输送入所述吸附装置3中。

其中，所述第一气力输送装置6用于提供输送气，所述输送气可以为惰性气体如氮气、二氧化碳等，也可以为合成气。

本发明的又一实施例中，所述热解吸装置4采用下行移动床形式。移动床是一种用以实现气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在移动床的顶部连续加入颗粒状或块状固体反应物或催化剂，随着反应的进行，固体物料逐渐下移，最后自底部连续卸出。流体则自下而上(或自上而下)通过固体床层，以进行反应。这里，热解吸装置4采用下行移动床形式，固体物料为经过吸附处理后的固体吸附剂，液体物料可以为换热介质，这样一来，所述经过吸附处理后的固体吸附剂吸附的轻质焦油可在换热介质的加热条件下解吸出来。

由于吸附处理为放热过程，为了减少温度升高对吸附处理的影响，优选的，所述吸附反应区A还设置有冷凝管(图中未示出)，所述冷凝管用于通入冷凝介质，对吸附处理过程进行降温。

本发明的又一实施例中，所述吸附装置3的溢流口和所述热解吸装置4的吸附剂入口之间还设置有收集装置7，且所述收集装置7的出料口的水平高度高于所述热解吸装置4的吸附剂入口的水平高度，所述收集装置7上设置有泄压阀(图中未示出)，所述收集装置7用于对所述经过吸附处理后的固体吸附剂进行收集，所述泄压阀用于对所述收集装置7进行泄压。

在本发明实施例中，通过设置收集装置7，能够使经过吸附处理后的固体吸附剂在进入所述热解吸装置4之前减压至常压，减少对所述热解吸装置4的冲击，并且通过将所述收集装置7的出料口的水平高度高于所述热解吸装置4的吸附剂入口的水平高度设置，可使得所述经过吸附处理后的固体吸附剂在重力作用下下落至所述热解吸装置4中。

本发明的一优选实施例中，所述热解吸装置4中设置有列管式换热器41，所述列管式换热器41的管束竖直设置，且所述列管式换热器41下端的管板为倒锥形结构。

列管式换热器由壳体、管板、管束、封头、折流挡板等组成。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程，另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。

在本发明实施例中，通过设置列管式换热器41，可分别将经过吸附处理后的固体吸附剂和换热介质在管程和壳程内流动，使得经过吸附处理后的固体吸附剂在重力作用下向底部移动，以与换热介质进行换热，以对所述经过吸附处理后的固体吸附剂吸附的轻质焦油进行热解吸，而由于所述列管式换热器41下端的管板为倒锥形结构，有利于热解吸后的固体吸附剂自所述热解吸装置4的底部连续卸出，避免发生堆积。

其中，由于热解吸过程为吸热过程，因此，为了将所述固体吸附剂充分解吸，优选的，可以通过控制所述经过吸附处理后的固体吸附剂的下料量和热解吸的温度来实现。

本发明的又一实施例中，参见图4，所述回收系统还包括与所述热解吸装置4的吸附剂出口连通的下料管8，所述下料管8倾斜设置，且所述下料管8的下端与所述料仓5连通，所述下料管8和所述料仓5连通的管道上还设置有第二气力输送装置9。

通过设置下料管8，并将所述下料管8与所述料仓5连通，通过第二气力输送装置9可以将热解吸后的固体吸附剂输送入料仓5中循环利用，并通过气力输送的方式还能够对经过热解吸后的固体吸附剂进行降温，而进一步地，通过调节所述第二气力输送装置9的输送气量和所述热解吸装置4的吸附剂入口的进料量，还能够对所述半焦的下移速度进行控制，以使得所述半焦中的轻质焦油得以充分解吸。

本发明的一实施例中，所述下料管8上向下开设有过滤孔，所述下料管8对应所述过滤孔的位置连通有收集器10。

通过在所述下料管8上开设过滤孔，在热解吸后的固体吸附剂通过所述下料管8下料时，部分粉化过度的吸附剂(粒径小于10微米)可通过所述过滤孔被筛分并收集在所述收集器10中。

其中，所述收集器10可以包括设置在所述下料管8对应所述过滤孔外侧的下料夹套101，以及与所述下料夹套101的下端连通的收集罐102。通过设置下料夹套101，所述部分粉化过度的吸附剂在沿所述下料管8下料过程中可通过所述过滤孔落入所述下料夹套101中，并沿所述下料夹套101滑落入所述收集罐102中。

还需要说明的是，当对所述部分粉化过度的吸附剂收集之后，为了实现对所述部分粉化过度的吸附剂进行再利用(如用于干粉或水煤浆气化)，优选的，所述收集罐102的上开设有下料口，所述收集罐102的下料口下方设置有皮带传送机，所述部分粉化过度的吸附剂可通过所述收集罐102的下料口下料至所述皮带传送机100上，经所述皮带传送机100输送至目标位置。

本发明的又一实施例中，所述间接冷凝装置2包括串联连通的第一冷凝装置21和第二冷凝装置22，所述第一冷凝装置21的粗煤气通道的入口与所述气化炉1的粗煤气出口连通，所述第一冷凝装置21的粗煤气通道的出口与所述第二冷凝装置22的粗煤气通道入口连通，所述第二冷凝装置22的粗煤气通道出口与所述吸附装置3的粗煤气入口连通。

通过设置两个串联连通的冷凝装置，能够对粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行分段回收。

为了对本发明实施例的技术效果进行客观评价，以下，以煤加氢气化反应为例，将通过实施例对本发明进行说明。这些实施例仅是为了具体说明本发明而提出的示例，本领域技术人员可以知道的是本发明的范围不受这些实施例的限制。

实施例

1)在温度为850-1000℃、压力为5-10MPa的条件下进行煤加氢气化反应生成粗煤气并副产半焦；其中，通过检测发现：煤加氢气化反应所获得的半焦的挥发分含量＜8％，含氮量＜0.8％，含硫量低于0.15％，堆密度＜250kg/m³，比表面＞150m²/g；所获得的粗煤气中的焦油的收率＞10％，焦油的组成中苯含量＞60％，芘油含量＞15％。

2)将所获得的粗煤气分别进行除尘和热回收处理，粗煤气的含尘量降至10mg/m³，温度降至150～220℃后，将粗煤气通入如图4所示的间接冷凝装置2中进行间接冷凝，分别对经过第一冷凝装置21和第二冷凝装置22冷凝后的焦油进行收集，其中，经检测发现：第一冷凝装置21冷凝的焦油中四环芘含量＞60％，单环苯含量＞3％。该油品在60℃流动性能较好，可直接通入油品储罐存储。第二冷凝装置22冷凝的焦油主要为单环苯和水。由于苯在气相中的分压低，并未完全冷凝，冷凝后的粗煤气中仍含有占总焦油含量4％以上的单环苯。

3)将含苯粗煤气通入如图4所示的吸附装置3中，并通过第一气力输送装置6将料仓5中的半焦输送入所述吸附反应区A，所述含苯粗煤气与进入吸附反应区A的固体吸附剂充分接触，并控制所述吸附反应区A的温度为30℃以下，通过控制所述含苯粗煤气的流化速度，将经过吸附处理后的固体吸附剂通过溢流口排至收集装置7中，经过吸附处理后的粗煤气则经所述吸附装置3的上口排出，通过控制半焦进料量和流化气速，控制所述半焦在吸附装置3中的停留时间小于等于1h，即半焦吸附焦油达到饱和吸附量所需要的时间，经过吸附处理后的粗煤气中焦油的含量可降低至1g/m³。

4)进入所述热解吸装置4中的经过吸附处理后的固体吸附剂在重力作用下从上而下移动，并向所述列管式换热器41中通入过热水蒸气(温度为220-250℃)，所述经过吸附处理后的固体吸附剂中的苯发生解吸，经上部过滤后排出，经热解吸处理后的固体吸附剂经所述热解吸装置4的吸附剂出口排出，并在第二气力输送装置9的输送下进入料仓5中进行循环利用，通过控制上部进料量和下部输送气量，保证半焦向下移动的时间不低于0.5h。

5)经热解吸处理后的固体吸附剂在下料管中下料时，粉化过度的半焦(粒径小于等于10微米)通过过滤孔被收集在收集罐102中，并通过收集罐102下方的皮带传送机100输送至干粉气化装置。

6)循环回到所述料仓5中的半焦和新鲜的半焦通过充压至压力比吸附装置3的压力高40-100KPa，在第一气力输送装置6的输送下，将所述半焦继续输送入吸附装置3中对进入吸附装置3中的粗煤气进行吸附处理。

结论：通过上述回收处理过程，煤加氢气化所产生的焦油中95％可得到回收，焦油的回收率较高。

综上所述，在本发明实施例中，通过间接冷凝法对所获得的粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收，与现有技术中采用大量水对粗煤气进行直接冷凝的方法相比，能够避免大量用水，防止产生大量含焦油的废水，而后，采用固体吸附剂对冷凝后的粗煤气进行吸附和解吸处理，能够继续对粗煤气中的残留的轻质焦油进行回收，与采用洗油对粗煤气中的轻质焦油回收相比，能够避免使用价格昂贵的洗油，且通过吸附和解吸步骤能够使固体吸附剂不断再生，与洗油相比，稳定性较高，不易发生变质。克服了现有技术中在对焦油进行回收过程中容易产生大量废水，以及洗油损耗大，使得焦油回收成本较高的缺陷，且焦油的回收率较高。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种煤焦油的回收方法，其特征在于，包括：

步骤1）将煤进行气化或热解反应获得粗煤气并副产半焦；

步骤2）通过间接冷凝法对所获得的粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收；

所述步骤2）包括两次冷凝过程，第一次冷凝过程的温度为150-200℃，第二次冷凝过程的温度为60℃以下；第一次冷凝过程所回收的焦油中芳环数小于等于4的油品的质量百分含量大于等于60%，单环油品的质量百分含量大于等于3%；第二次冷凝过程所回收的焦油中单环油品的质量百分含量大于等于30%；

步骤3）采用固体吸附剂对冷凝后的粗煤气进行吸附和解吸处理，以继续对所述粗煤气中残留的轻质焦油进行回收；所述固体吸附剂的比孔容大于等于0.1cm³/g，含氧量小于等于10%；吸附处理的温度为10-30℃，解吸处理的温度为150-220℃。

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，

所述固体吸附剂选自活性炭、活性焦、焦炭和半焦中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的回收方法，其特征在于，

所述固体吸附剂为步骤1）中煤气化或热解所产生的半焦。

4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，

吸附处理的时间大于等于固体吸附剂达到饱和吸附量所需要的时间的90%小于等于固体吸附剂达到饱和吸附量所需要的时间。

5.一种煤焦油的回收系统，其特征在于，应用于如权利要求1-4任一项所述的回收方法，包括：

气化炉、间接冷凝装置以及相互连通的吸附装置和热解吸装置；

其中，所述气化炉用于煤进行气化或热解反应获得粗煤气并副产半焦；

所述间接冷凝装置包括粗煤气通道和冷却介质通道，所述粗煤气通道分别与所述气化炉的粗煤气出口和所述吸附装置的粗煤气入口连通，所述冷却介质通道用于通入冷却介质，对粗煤气进行冷凝，以对所述粗煤气中的重质焦油和轻质焦油进行回收；

所述吸附装置的底部设置有气体分布器，所述气体分布器的上方为吸附反应区，所述气体分布器的下方设置有粗煤气入口，所述吸附装置的侧壁上设置有与所述吸附反应区连通的吸附剂入口和溢流口，所述溢流口与所述热解吸装置的吸附剂入口连通；

其中，所述吸附装置的吸附剂入口用于通入固体吸附剂，所述吸附装置的粗煤气入口用于通入冷凝后的粗煤气，所述固体吸附剂在所述冷凝后的粗煤气的流化作用下对所述冷凝后的粗煤气进行吸附处理，经过吸附处理后的固体吸附剂溢流进入所述热解吸装置中，所述热解吸装置用于对经过吸附处理后的固体吸附剂进行加热，对所述固体吸附剂所吸附的轻质焦油进行解吸；

所述间接冷凝装置包括串联连通的第一冷凝装置和第二冷凝装置，所述第一冷凝装置的粗煤气通道的入口与所述气化炉的粗煤气出口连通，所述第一冷凝装置的粗煤气通道的出口与所述第二冷凝装置的粗煤气通道入口连通，所述第二冷凝装置的粗煤气通道出口与所述吸附装置的粗煤气入口连通。

6.根据权利要求5所述的回收系统，其特征在于，

所述回收系统还包括与所述吸附装置的吸附剂入口连通的料仓，所述料仓用于填装固体吸附剂，所述料仓的出口连通有第一气力输送装置。

7.根据权利要求5所述的回收系统，其特征在于，

所述热解吸装置采用下行移动床形式。

8.根据权利要求7所述的回收系统，其特征在于，

所述吸附装置的溢流口和所述热解吸装置的吸附剂入口之间还设置有收集装置，且所述收集装置的出料口的水平高度高于所述热解吸装置的吸附剂入口的水平高度，所述收集装置上设置有泄压阀，所述收集装置用于对所述经过吸附处理后的固体吸附剂进行收集，所述泄压阀用于对所述收集装置进行泄压。

9.根据权利要求5所述的回收系统，其特征在于，

所述热解吸装置中设置有列管式换热器，所述列管式换热器的管束竖直设置，且所述列管式换热器下端的管板为倒锥形结构。

10.根据权利要求6所述的回收系统，其特征在于，

所述回收系统还包括与所述热解吸装置的吸附剂出口连通的下料管，所述下料管倾斜设置，且所述下料管的下端与所述料仓连通，所述下料管和所述料仓连通的管道上还设置有第二气力输送装置。

11.根据权利要求10所述的回收系统，其特征在于，

所述下料管上向下开设有过滤孔，所述下料管对应所述过滤孔的位置连通有收集器。

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