CN114307380A - 煤气水固体颗粒分离系统及煤气水固体颗粒分离方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及煤气水固体颗粒分离系统及方法，包括煤气水尘分离器、含尘重芳烃罐、余热回收器，煤气水尘分离器包括第一进水管线，第一出水管线和含尘重芳烃出口管线并安装有含尘出口阀，含尘出口阀的出口与含尘进口阀连通，含尘进口阀装设在含尘重芳烃罐的进料口处；第一进水管线的进水端和出水端分别装设有给水阀、第一进水阀，给水阀与含尘煤气水管线连通；第一出水管线的进水端和出水端分别装设有第一出水阀、给热阀；余热回收器包括第二进水管线、第二出水管线，第二进水管线与给热阀连通。本申请使得含尘煤气水在进入煤气水尘分离装置前将水中的固体颗粒和煤尘分离出来，减轻系统负荷，解决换热器、静设备频繁堵塞，机泵滤网频繁堵塞等问题。

Description

煤气水固体颗粒分离系统及煤气水固体颗粒分离方法

技术领域

本申请涉及煤化工工艺处理领域，尤其涉及用以煤制天然气项目中一种煤气水固体颗粒分离系统及煤气水固体颗粒分离方法。

背景技术

煤制天然气工艺中废水处理是一项重要的单元。煤气水分离装置的主要任务是分离煤气水中的溶解气、重芳烃、多元烃、含尘重芳烃等组分，并向加压气化装置、变换冷却装置提供洗涤煤气水，向酚回收装置提供产品煤气水。因气化炉工况波动，造成气化来的高压含尘煤气水中带有固体煤块和煤尘，导致煤气水分离装置处理含尘煤气水难度较大，换热器、静设备经常出现堵塞，喷射煤气水泵口环、中间套易磨损，机泵过滤器易堵塞。

同时，换热器频繁堵塞后需隔离检修，换热器隔离后，煤气水温度超标，影响产品煤气水指标，最终会导致酚回收稀酚水超标，副产品指标超标。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本次申请的目的在于提供一种煤气水固体颗粒分离系统，将来料高压含尘煤气水在进煤气水分离装置前将水中的固体颗粒和煤尘分离出来，减轻系统负荷；在此目的的基础上，本申请的另一目的是提出一种煤气水固体颗粒分离方法。

本申请的目的是这样实现的：煤气水固体颗粒分离系统，包括煤气水尘分离器、含尘重芳烃罐、余热回收器，煤气水尘分离器包括第一进水管线，第一出水管线和含尘重芳烃出口管线，在含尘重芳烃出口管线上安装有含尘出口阀，含尘出口阀的出口与含尘进口阀连通，含尘进口阀装设在含尘重芳烃罐的进料口处；煤气水尘分离器的第一进水管线的进水端和出水端分别装设有给水阀、第一进水阀，给水阀与含尘煤气水管线连通；第一出水管线的进水端和出水端分别装设有第一出水阀、给热阀；余热回收器包括第二进水管线、第二出水管线，第二进水管线与前述给热阀连通。

所述第二进水管线还与含尘煤气水管线连通，在与含尘煤气水管线连通的管线上装设有旁路阀。

第一进水管线、第一出水管线并联于第二进水管线上，所述旁路阀装设在第一进水管线、第一出水管线与第二进水管线连通端之间的第二进水管线上。

含尘重芳烃罐上部为空腔罐体，罐体下部一体连接有倒锥形集液部，集液部下端设置有排液管线，其上设置有排净阀，罐体内设置有若干上下间隔布设的滤板，滤板外沿与罐体内壁固定相连，相连处开设有出渣口，出渣口与导渣管连通，导渣管下端口与集渣槽导通，在集渣槽外围有围堰。

所述滤板为板状，倾斜布设在罐体内，其包括高侧的迎水部和低侧的溜渣部，所述迎水部为带有滤网网板，所述溜渣部包括中部的溜板及一体连接在溜板上下两端的网板，连接于溜板上端的网板上沿与迎水部下沿固定相连，连接于溜板下端的网板下沿与罐体内壁固定相连，迎水部上端与罐体内壁固定相连；迎水部在水平面上的投影位于溜渣部在水平面上的投影的一侧。

所述滤板为圆台形，水平布设在罐体内，其包括高侧的迎水部和低侧的溜渣部，所述迎水部为带有滤网网板，所述溜渣部包括中部的溜板及一体连接在溜板上下两端的网板，连接于溜板上端的网板上沿与迎水部外沿固定相连，连接于溜板下端的网板下沿与罐体内壁固定相连；迎水部在水平面上的投影位于溜渣部在水平面上的投影的中心。

煤气水固体颗粒分离方法，包括以下步骤：

步骤一、充液：投用含尘重芳烃罐下部倒锥体内的伴热盘管后，待伴热盘管升温至40℃后，先打开煤气水尘分离器的第一进水阀、第一出水阀、含尘出口阀，再打开含尘重芳烃罐的含尘进口阀；随后缓慢打开给水阀，听到给水阀内有过水声时停止继续开阀；随后微开含尘重芳烃罐的顶部放空阀，见水后关闭放空阀；

步骤二、投用：检查各管线是否泄露，无泄露后打开给热阀，再次检查各管线是否泄露，无泄露后先全开给水阀，再全开给热阀；含尘煤气水经煤气水尘分离器将煤气水中的煤尘分离，分离了煤尘的煤气水送至余热回收器吸热后再导出；分离出来的含尘重芳烃靠煤气水压力流往含尘重芳烃罐；

步骤三、排渣：关闭煤气水尘分离器1的含尘出口阀，含尘重芳烃罐的含尘进口阀，随后打开放空阀泄压，泄压后关闭放空阀，在含尘进口阀后加装临时盲板隔离，在放空阀后加装临时盲板隔离，将固体颗粒由集渣槽内运出，由排净阀处排出含尘重芳烃。

在装设有旁路阀时，步骤二中，检修或故障时，关闭给水阀、给热阀，打开旁路阀，确定煤气水尘分离器无进水后，关闭含尘出口阀、含尘进口阀，随后打开打开放空阀泄压，泄压后关闭放空阀，在含尘进口阀后加装临时盲板隔离，在放空阀后加装临时盲板隔离。

在未装设有旁路阀时，步骤二中，检修或故障时，关闭给水阀、给热阀，确定煤气水尘分离器无进水后，关闭含尘出口阀、含尘进口阀，随后打开打开放空阀泄压，泄压后关闭放空阀，在含尘进口阀后加装临时盲板隔离，在放空阀后加装临时盲板隔离。

由于实行上述技术方案，可使得含尘煤气水在进入煤气水尘分离装置前就可将水中的固体颗粒和煤尘分离出来，减轻系统负荷，解决换热器、静设备频繁堵塞，机泵滤网频繁堵塞，设备部件磨损损坏等工艺难题。含尘重芳烃罐将固相和液相进一步分离，从而有利于分别收集、运输。本申请不仅采用设备较少，而且可灵活的加装于原有含尘煤气水工艺中，不会影响到原有工艺的流程。

附图说明

本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：

图1是带有切出管线的本申请的结构示意图；

图2是未有切出管线的本申请的结构示意图；

图3是含尘重芳烃罐结构示意图；

图4也是含尘重芳烃罐结构示意图；

图5是板形滤板的结构示意图；

图6是锥形滤板的结构示意图。

图例：1、煤气水尘分离器，1-1、第一出水管线，1-2、第一进水管线，1-3、第一进水阀，1-4、第一出水阀，1-5、含尘出口阀，1-6、旁路阀，1-7、给水阀，1-8、给热阀，2、含尘重芳烃罐，2-1、含尘进口阀，2-2、放空阀，2-3、放空管线，2-4、排净阀，2-5、罐体，2-6、滤板，2-61、迎水板，2-62、溜渣板，2-7、沉淀池，2-8、集渣槽，2-9、出渣口，2-10、导渣管，3、余热回收器，3-1、第二进水阀，3-2、第二出水阀，3-3、第二出水管线，3-4、第二进水管线，4、含尘煤气水管线。

具体实施方式

本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例1：如图1所示，煤气水固体颗粒分离系统包括煤气水尘分离器1、含尘重芳烃罐2、余热回收器3，煤气水尘分离器1包括第一进水管线1-2，第一出水管线1-1和含尘重芳烃出口管线，在含尘重芳烃出口管线上安装有含尘出口阀1-5，含尘出口阀1-5的出口与含尘进口阀2-1连通，含尘进口阀2-1装设在含尘重芳烃罐2的进料口处；煤气水尘分离器1的第一进水管线1-2的进水端和出水端分别装设有给水阀1-7、第一进水阀1-3，给水阀1-7与含尘煤气水管线4连通；第一出水管线1-1的进水端和出水端分别装设有第一出水阀1-4、给热阀1-8；余热回收器3包括第二进水管线3-4、第二出水管线3-3，第二进水管线3-4与前述给热阀1-8连通。

所述第二进水管线3-4还与含尘煤气水管线4连通，在与含尘煤气水管线4连通的管线上装设有旁路阀1-6。

第一进水管线1-2、第一出水管线1-1并联于第二进水管线3-4上，所述旁路阀1-6装设在第一进水管线1-2、第一出水管线1-1与第二进水管线3-4连通端之间的第二进水管线3-4上。通过设置旁路阀1-6可以在煤气水尘分离器1、含尘重芳烃罐2出现故障或需要检修时，将含尘煤气水管线4内的含尘煤气水直接由余热回收器3处引入后续工序，避免停产。

进一步的，煤气水尘分离器1和含尘重芳烃罐2内均为空腔，其下部均为倒锥体，倒锥体内壁上或内壁夹层内均设置有伴热盘管。

进一步的，在含尘重芳烃罐2顶部设置与内部空腔导通的放空管线2-3，放空管线2-3上装设有放空阀2-2。

进一步的，在含尘重芳烃罐2下部设置有排液管线，其上设置有排净阀2-4。

如图3、4所示，含尘重芳烃罐2上部为空腔罐体2-5，罐体2-5下部一体连接有倒锥形集液部，集液部下端设置有排液管线，其上设置有排净阀2-4，罐体2-5内设置有若干上下间隔布设的滤板2-6，滤板2-6外沿与罐体2-5内壁固定相连，相连处开设有出渣口2-9，出渣口2-9与导渣管2-10连通，导渣管2-10下端口与集渣槽2-8导通，在集渣槽2-8外围有围堰2-7。

如图5所示，所述滤板2-6为板状，倾斜布设在罐体2-5内，其包括高侧的迎水部2-61和低侧的溜渣部2-62，所述迎水部2-61为带有滤网网板，所述溜渣部2-62包括中部的溜板及一体连接在溜板上下两端的网板，连接于溜板上端的网板上沿与迎水部2-61下沿固定相连，连接于溜板下端的网板下沿与罐体2-5内壁固定相连，迎水部2-61上端与罐体2-5内壁固定相连。迎水部2-61在水平面上的投影位于溜渣部2-62在水平面上的投影的一侧。

如图6所示，所述滤板2-6为圆台形，水平布设在罐体2-5内，其包括高侧的迎水部2-61和低侧的溜渣部2-62，所述迎水部2-61为带有滤网网板，所述溜渣部2-62包括中部的溜板及一体连接在溜板上下两端的网板，连接于溜板上端的网板上沿与迎水部2-61外沿固定相连，连接于溜板下端的网板下沿与罐体2-5内壁固定相连。迎水部2-61在水平面上的投影位于溜渣部2-62在水平面上的投影的中心。该种方案时，出渣口2-9间隔布设于罐体2-5侧壁上。

本实施例1在使用时，由含尘煤气水管线4供给含尘煤气水至煤气水尘分离器1，煤气水尘分离器1将煤气水中的煤尘分离，分离了煤尘的煤气水送至余热回收器3吸热后按原流程进行处理；分离出来的含尘重芳烃靠煤气水压力流往含尘重芳烃罐，定期将聚集到含尘重芳烃罐中的固体颗粒、含尘重芳烃排出即可。通过设置旁路阀1-6可以在煤气水尘分离器1、含尘重芳烃罐2出现故障或需要检修时，将含尘煤气水管线4内的含尘煤气水直接由余热回收器3处引入后续工序，避免停产。由滤板2-6过滤出的固体颗粒会由出渣口2-9经导渣管2-10进入集渣槽2-8，含尘重芳烃可由排净阀2-4处排出。煤气水尘分离器1为已有技术，其具体结构在此不做详细描述。

实施例2：如图2所示，煤气水固体颗粒分离系统包括煤气水尘分离器1、含尘重芳烃罐2、余热回收器3，煤气水尘分离器1包括第一进水管线1-2，第一出水管线1-1和含尘重芳烃出口管线，在含尘重芳烃出口管线上安装有含尘出口阀1-5，含尘出口阀1-5的出口与含尘进口阀2-1连通，含尘进口阀2-1装设在含尘重芳烃罐2的进料口处；煤气水尘分离器1的第一进水管线1-2的进水端和出水端分别装设有给水阀1-7、第一进水阀1-3，给水阀1-7与含尘煤气水管线4连通；第一出水管线1-1的进水端和出水端分别装设有第一出水阀1-4、给热阀1-8；余热回收器3包括第二进水管线3-4、第二出水管线3-3，第二进水管线3-4与前述给热阀1-8连通。

所述第二进水管线3-4不与含尘煤气水管线4连通，不设置旁路阀1-6则在煤气水尘分离器1、含尘重芳烃罐2出现故障或需要检修时，需要停止含尘煤气水管线4的继续供含尘煤气水。其余均同实施例1。

基于前述的煤气水固体颗粒分离系统，现提出一种煤气水固体颗粒分离方法，包括以下步骤：

步骤一、充液：投用含尘重芳烃罐2下部倒锥体内的伴热盘管后，待伴热盘管升温至40℃后，先打开煤气水尘分离器1的第一进水阀1-3、第一出水阀1-4、含尘出口阀1-5，再打开含尘重芳烃罐2的含尘进口阀2-1；随后缓慢打开给水阀1-7，听到给水阀1-7内有过水声时停止继续开阀；随后微开含尘重芳烃罐2的顶部放空阀2-2，见水后关闭放空阀2-2；

步骤二、投用：检查各管线是否泄露，无泄露后打开给热阀1-8，再次检查各管线是否泄露，无泄露后先全开给水阀1-7，再全开给热阀1-8；含尘煤气水经煤气水尘分离器1将煤气水中的煤尘分离，分离了煤尘的煤气水送至余热回收器3吸热后再导出；分离出来的含尘重芳烃靠煤气水压力流往含尘重芳烃罐2；

步骤三、排渣：关闭煤气水尘分离器1的含尘出口阀1-5，含尘重芳烃罐2的含尘进口阀2-1，随后打开放空阀2-2泄压，泄压后关闭放空阀2-2，在含尘进口阀2-1后加装临时盲板隔离，在放空阀2-2后加装临时盲板隔离，将固体颗粒由集渣槽2-8内运出，由排净阀2-4处排出含尘重芳烃。

进一步的，在装设有旁路阀1-6时，步骤二中，检修或故障时，关闭给水阀1-7、给热阀1-8，打开旁路阀1-6，确定煤气水尘分离器1无进水后，关闭含尘出口阀1-5、含尘进口阀2-1，随后打开打开放空阀2-2泄压，泄压后关闭放空阀2-2，在含尘进口阀2-1后加装临时盲板隔离，在放空阀2-2后加装临时盲板隔离。

在未装设有旁路阀1-6时，步骤二中，检修或故障时，关闭给水阀1-7、给热阀1-8，确定煤气水尘分离器1无进水后，关闭含尘出口阀1-5、含尘进口阀2-1，随后打开打开放空阀2-2泄压，泄压后关闭放空阀2-2，在含尘进口阀2-1后加装临时盲板隔离，在放空阀2-2后加装临时盲板隔离。

通过本申请的方法可使得含尘煤气水在进入煤气水尘分离装置前就可将水中的固体颗粒和煤尘分离出来，减轻系统负荷，解决换热器、静设备频繁堵塞，机泵滤网频繁堵塞，设备部件磨损损坏等工艺难题。

上述说明仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。凡是属于本申请的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种煤气水固体颗粒分离系统，包括煤气水尘分离器、含尘重芳烃罐、余热回收器，其特征在于：煤气水尘分离器包括第一进水管线，第一出水管线和含尘重芳烃出口管线，在含尘重芳烃出口管线上安装有含尘出口阀，含尘出口阀的出口与含尘进口阀连通，含尘进口阀装设在含尘重芳烃罐的进料口处；煤气水尘分离器的第一进水管线的进水端和出水端分别装设有给水阀、第一进水阀，给水阀与含尘煤气水管线连通；第一出水管线的进水端和出水端分别装设有第一出水阀、给热阀；余热回收器包括第二进水管线、第二出水管线，第二进水管线与前述给热阀连通。

2.根据权利要求1所述的煤气水固体颗粒分离系统，其特征在于：所述第二进水管线还与含尘煤气水管线连通，在与含尘煤气水管线连通的管线上装设有旁路阀。

3.根据权利要求2所述的煤气水固体颗粒分离系统，其特征在于：第一进水管线、第一出水管线并联于第二进水管线上，所述旁路阀装设在第一进水管线、第一出水管线与第二进水管线连通端之间的第二进水管线上。

4.根据权利要求1或2或3所述的煤气水固体颗粒分离系统，其特征在于：含尘重芳烃罐上部为空腔罐体，罐体下部一体连接有倒锥形集液部，集液部下端设置有排液管线，其上设置有排净阀，罐体内设置有若干上下间隔布设的滤板，滤板外沿与罐体内壁固定相连，相连处开设有出渣口，出渣口与导渣管连通，导渣管下端口与集渣槽导通，在集渣槽外围有围堰。

5.根据权利要求4所述的煤气水固体颗粒分离系统，其特征在于：所述滤板为板状，倾斜布设在罐体内，其包括高侧的迎水部和低侧的溜渣部，所述迎水部为带有滤网网板，所述溜渣部包括中部的溜板及一体连接在溜板上下两端的网板，连接于溜板上端的网板上沿与迎水部下沿固定相连，连接于溜板下端的网板下沿与罐体内壁固定相连，迎水部上端与罐体内壁固定相连；迎水部在水平面上的投影位于溜渣部在水平面上的投影的一侧。

6.根据权利要求4所述的煤气水固体颗粒分离系统，其特征在于：所述滤板为圆台形，水平布设在罐体内，其包括高侧的迎水部和低侧的溜渣部，所述迎水部为带有滤网网板，所述溜渣部包括中部的溜板及一体连接在溜板上下两端的网板，连接于溜板上端的网板上沿与迎水部外沿固定相连，连接于溜板下端的网板下沿与罐体内壁固定相连；迎水部在水平面上的投影位于溜渣部在水平面上的投影的中心。

7.一种煤气水固体颗粒分离方法，包括以下步骤：

步骤一、充液：投用含尘重芳烃罐下部倒锥体内的伴热盘管后，待伴热盘管升温至40℃后，先打开煤气水尘分离器的第一进水阀、第一出水阀、含尘出口阀，再打开含尘重芳烃罐的含尘进口阀；随后缓慢打开给水阀，听到给水阀内有过水声时停止继续开阀；随后微开含尘重芳烃罐的顶部放空阀，见水后关闭放空阀；

步骤二、投用：检查各管线是否泄露，无泄露后打开给热阀，再次检查各管线是否泄露，无泄露后先全开给水阀，再全开给热阀；含尘煤气水经煤气水尘分离器将煤气水中的煤尘分离，分离了煤尘的煤气水送至余热回收器吸热后再导出；分离出来的含尘重芳烃靠煤气水压力流往含尘重芳烃罐；

步骤三、排渣：关闭煤气水尘分离器1的含尘出口阀，含尘重芳烃罐的含尘进口阀，随后打开放空阀泄压，泄压后关闭放空阀，在含尘进口阀后加装临时盲板隔离，在放空阀后加装临时盲板隔离，将固体颗粒由集渣槽内运出，由排净阀处排出含尘重芳烃。

8.根据权利要求7所述的煤气水固体颗粒分离方法，其特征在于：在装设有旁路阀时，步骤二中，检修或故障时，关闭给水阀、给热阀，打开旁路阀，确定煤气水尘分离器无进水后，关闭含尘出口阀、含尘进口阀，随后打开打开放空阀泄压，泄压后关闭放空阀，在含尘进口阀后加装临时盲板隔离，在放空阀后加装临时盲板隔离。

9.根据权利要求7所述的煤气水固体颗粒分离系统，其特征在于：在未装设有旁路阀时，步骤二中，检修或故障时，关闭给水阀、给热阀，确定煤气水尘分离器无进水后，关闭含尘出口阀、含尘进口阀，随后打开打开放空阀泄压，泄压后关闭放空阀，在含尘进口阀后加装临时盲板隔离，在放空阀后加装临时盲板隔离。

Images