CN108913221A - 一种含油含尘气体激冷装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种含油含尘气体激冷装置及方法,该装置包括喷淋单元、激冷单元、浓缩单元、液固分离单元四部分,其方法为含油含尘气体在气固分离装置出口的管线上经过喷淋激冷,进入急冷器后进一步激冷,然后进入浓缩罐提浓,轻质组分回收热量后进入产品罐,浓相液体回收热量后进入液固分离装置,分离后的液体进入产品罐,产品罐中的部分液体作为该装置的喷淋液,该工艺能从源头上回收气固分离装置未捕集的细粉,可极大减小后系统液固分离单元的负荷,装置所需的喷淋液源自装置自产,不需要额外补充,因此具有系统简单,工艺合理,系统总效率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体激冷装置及方法,具体涉及一种含油含尘气体激冷装置及方法。
背景技术
能源是社会发展的物质基础,是国民经济的命脉。“富煤、贫油、少气”的能源资源禀赋决定了我国一次能源生产和消费在较长时间内以煤为主的格局不会改变。作为煤化工行业重要的技术路线之一,开展煤炭的分质利用具有十分重要的社会意义和经济意义。
富含挥发分的煤炭经热解后产生的煤气通过分离可获得煤焦油和低热值煤气,煤焦油和煤气通过进一步的深加工可以获得高品质燃料或化工原料,热解产生的半焦可用于气化或燃烧,从而可实现煤炭的分质分级利用,在提高煤炭高效利用的同时可减少燃煤所造成的环境污染,但目前的技术还不足以支撑煤炭清洁高效利用走向产业化推广。
热解粗煤气经气固分离器除去大颗粒细粉后,粗煤气中仍含有大量细小颗粒,目前后续的净化手段主要有高温电除尘、陶瓷烧结管过滤、水洗/油洗,电捕焦油等技术,其工艺过程能量消耗大,焦油收率低,还不能保证装置长周期稳定运行。如:
公开号为CN204779506U的专利文献公开了一种高温含尘煤气除尘净化系统,系统由高温气体过滤装置及过滤原件反冲装置组成,粗煤气中的细粉在焦油蒸汽的作用下极易粘附在过滤原件上,由于细粉可以催化焦油蒸汽结焦,因此,该方法不仅降低了焦油收率,随着装置的运行,过滤装置也容易被堵塞。
申请号为201510315420.3的专利文献公开了一种低阶煤热解气的油洗净化系统,系统使用的洗涤塔为一体三塔结构,洗涤塔中填充填料,由于热解气中含有大量粉尘,在洗涤过程中极易堵塞洗涤塔,另外,处理洗涤下来的大量含尘洗油增加了液固分离单元负荷,经济性不具优势。
气固分离装置出口管路内壁极易粘附细粉,在内壁形成一层“年轮”,也会降低焦油收率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种含油含尘气体激冷装置及方法。
为了达到上述目的,本发明的装置包括包括喷淋单元、激冷单元、浓缩单元和液固分离单元;
所述的喷淋单元包括一端与气固分离装置的气相出口短节相连,另一端与急冷器相连的连接管,在连接管上开设有与喷淋管道相连的喷淋口;
所述的激冷单元包括连接管与气固分离装置相连通的带有锁焦罐的急冷器,急冷器另一入口与喷淋液相连通,急冷器气体出口去煤气净化系统;
所述的浓缩单元包括与锁焦罐相连通的浓缩罐,浓缩罐轻质组分出口与产品罐相连通;
所述的液固分离单元包括与浓缩罐相连通的液固分离装置,液固分离装置的液体出口与产品罐相连通,产品罐还与喷淋管道相连。
所述的喷淋口为一个或一个以上,且气固分离装置的气相出口短节、连接管及急冷器入口短节三者之和设置为最短连接。
所述的气固分离装置的气相出口短节与连接管的夹角θ≤90°。
所述的急冷器的入口短节与连接管的对接处设置有密封器。
所述的急冷器设置一个或一个以上的喷淋液口。
所述的急冷器、锁焦罐分别设置一个或一个以上的蒸汽吹扫口。
所述的急冷器的底部采用锥角为15°~90°的锥体结构。
所述的浓缩罐底部出口管路还设置有泵及第一换热器、顶部设置有第二换热器。
所述的喷淋液采用酚油、萘油、洗油、轻油、煤焦油馏分或煤焦油以及水和氨水。
本发明的含油含尘气体激冷方法如下:气固分离装置出口的含油含尘气体进入与急冷器相连接的连接管,在连接管中含油含尘气体经过喷淋降温除尘,随后进入急冷器,在急冷器中进一步喷淋降温除尘,激冷后的气体被送去气体净化系统,含尘液体通过锁焦罐交变排入浓缩罐,在浓缩罐中进行提浓,其中轻质组分在浓缩罐的顶部经换热器回收热量后进入产品罐,浓缩液从浓缩罐底部经泵打入换热器回收热量,随后进入液固分离装置进行分离,分离后的液体进入产品罐,产品罐中的部分产品作为该激冷方法的喷淋液进入连接管和急冷器的喷淋口实现了激冷系统的闭路循环。
本发明在连接管路上设置有喷淋口,防止管路内壁“年轮”的形成;
本发明的有益效果是:气固分离装置气体出口和急冷器之间采用最短管路连接,并且在连接管路上设置喷淋口,这种在源头上对含油含尘气体的处理手段可大大降低后系统对含尘气体及含尘液体的处理量,设置的浓缩罐对含尘液体进行提浓,可降低液固分离装置的投资,在浓缩罐顶部和底部出口设置换热器,以回收系统热量,提高了余热回收效率。以含碳物料热解产生的含油含尘气体为例,采用本发明的含油含尘气体激冷方法,可减小气固分离装置气体出口管路因“年轮”现象对焦油收率的影响,含尘焦油在浓缩罐中进行提浓处理,可减少液固分离装置的负荷及投资,同时可减小焦油中的尘含量,提高焦油品质。该方法的操作工艺简单,可常压操作,或加压操作,有利于大面积推广使用,提高效率,节约成本。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图中:1、急冷器;2、连接管;3、锁焦罐;4、锁焦罐;5、浓缩罐;6、泵;7、换热器;8、换热器;9、喷淋口;10、气固分离装置;11、气相出口短节;12、产品罐;13、液固分离装置;14、密封器;15、浓缩罐入口短节。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1,本发明的装置包括:喷淋单元、激冷单元、浓缩单元、液固分离单元;
所述的喷淋单元包括一端与气固分离装置10的气相出口短节11相连,另一端与急冷器1相连的连接管2,在连接管2上开设有与喷淋管道相连的一个或一个以上的喷淋口9,防止管路内壁“年轮”的形成;
所述的激冷单元包括与气固分离装置10相连通的带有锁焦罐3和4的急冷器1,急冷器1另一入口与喷淋液相连通,急冷器1出口的的气体去煤气净化系统;
所述的浓缩单元包括与锁焦罐3和4相连通的浓缩罐5,浓缩罐5轻质组分出口与产品罐12相连通;产品罐12还与喷淋管道相连。
本发明的气固分离装置10的气相出口短节11、连接管2及急冷器1入口短节15三者之和设置为最短连接
所述的液固分离单元包括与浓缩罐5相连通的液固分离装置13,液固分离装置13的液体出口与产品罐12相连通;
所述的气固分离装置10与急冷器1之间的连接管路中,气固分离装置气相出口短节11与带喷淋口的连接管2之间的夹角θ≤90°。
所述的气固分离装置10与急冷器1之间的连接管路中,急冷器入口短节15与带喷淋口的连接管2的对接处设置有密封器14。
所述的急冷器1及其所带的锁焦罐3和4设置有中压蒸汽吹扫管路,防止急冷器1及锁焦罐3和4的锥部被堵塞。
所述的锁焦罐3和4设置为两个或两个以上,且在两个锁焦罐的入口出口分别安装有入口阀门V1、V2,出口阀门V3、V4。
所述浓缩罐5底部出口管路还设置有阀门V5、泵6、阀门V6及第一换热器7、顶部设置有阀门V8、第二换热器8。
所述的产品罐12中部分产品用作喷淋液。
所述的喷淋液采用酚油、萘油、洗油、轻油等煤焦油馏分或煤焦油以及水等。
所述的气体指含碳物料包括煤、焦末、油页岩、石油焦、干污泥、生物质、液化残渣、废旧轮胎以及其他物料或其混合物经热解或气化反应制得。
本发明的方法如下:
气固分离装置10出口的含油含尘气体进入与急冷器1相连接的连接管2,在连接管2中含油含尘气体经过喷淋降温除尘,随后进入急冷器1,在急冷器1中进一步喷淋降温除尘,激冷后的气体被送去气体净化系统,含尘液体通过锁焦罐3、4交变排入浓缩罐5,在浓缩罐5中进行提浓,其中轻质组分在浓缩罐5的顶部经换热器8回收热量后进入产品罐12,浓缩液从浓缩罐5底部经泵6打入换热器7回收热量,随后进入液固分离装置13进行分离,分离后的液体进入产品罐12,产品罐中12的部分产品作为该激冷方法的喷淋液进入连接管2和急冷器1的喷淋口实现了激冷系统的闭路循环。
Claims (10)
1.一种含油含尘气体激冷装置,其特征在于:包括喷淋单元、激冷单元、浓缩单元和液固分离单元;
所述的喷淋单元包括一端与气固分离装置(10)的气相出口短节(11)相连,另一端与急冷器(1)相连的连接管(2),在连接管(2)上开设有与喷淋管道相连的喷淋口(9);
所述的激冷单元包括连接管(2)与气固分离装置(10)相连通的带有锁焦罐(3、4)的急冷器(1),急冷器(1)另一入口与喷淋液相连通,急冷器(1)气体出口去煤气净化系统;
所述的浓缩单元包括与锁焦罐(3、4)相连通的浓缩罐(5),浓缩罐(5)轻质组分出口与产品罐(12)相连通;
所述的液固分离单元包括与浓缩罐(5)相连通的液固分离装置(13),液固分离装置(13)的液体出口与产品罐(12)相连通,产品罐(12)还与喷淋管道相连。
2.根据权利要求1所述的含油含尘气体激冷装置,其特征在于:所述的喷淋口(9)为一个或一个以上,且气固分离装置(10)的气相出口短节(11)、连接管(2)及急冷器(1)入口短节(15)三者之和设置为最短连接。
3.根据权利要求1所述的含油含尘气体激冷装置,其特征在于:所述的气固分离装置(10)的气相出口短节(11)与连接管(2)的夹角θ≤90°。
4.根据权利要求1所述的含油含尘气体激冷装置,其特征在于:所述的急冷器(1)的入口短节(15)与连接管(2)的对接处设置有密封器(14)。
5.根据权利要求1所述的含油含尘气体激冷装置,其特征在于:所述的急冷器(1)设置一个或一个以上的喷淋液口。
6.根据权利要求1所述的含油含尘气体激冷装置,其特征在于:所述的急冷器(1)、锁焦罐(3、4)分别设置一个或一个以上的蒸汽吹扫口。
7.根据权利要求1所述的含油含尘气体激冷装置,其特征在于:所述的急冷器(1)的底部采用锥角为15°~90°的锥体结构。
8.根据权利要求1所述的含油含尘气体激冷装置,其特征在于:所述的浓缩罐(5)底部出口管路还设置有泵(6)及第一换热器(7)、顶部设置有第二换热器(8)。
9.根据权利要求1所述的含油含尘气体激冷装置,其特征在于:所述的喷淋液采用酚油、萘油、洗油、轻油、煤焦油馏分或煤焦油以及水和氨水。
10.一种根据权利要求1所述装置的含油含尘气体激冷方法,其特征在于:气固分离装置(10)出口的含油含尘气体进入与急冷器(1)相连接的连接管(2),在连接管(2)中含油含尘气体经过喷淋降温除尘,随后进入急冷器(1),在急冷器(1)中进一步喷淋降温除尘,激冷后的气体被送去气体净化系统,含尘液体通过锁焦罐(3、4)交变排入浓缩罐(5),在浓缩罐(5)中进行提浓,其中轻质组分在浓缩罐(5)的顶部经换热器(8)回收热量后进入产品罐(12),浓缩液从浓缩罐(5)底部经泵(6)打入换热器(7)回收热量,随后进入液固分离装置(13)进行分离,分离后的液体进入产品罐(12),产品罐中(12)的部分产品作为该激冷方法的喷淋液进入连接管(2)和急冷器(1)的喷淋口实现了激冷系统的闭路循环。
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