CN203079912U

CN203079912U - 一种含尘煤焦油的分离设备

Info

Publication number: CN203079912U
Application number: CN 201320057130
Authority: CN
Inventors: 孟祥清; 马冬云; 潘瑞丰; 姜成旭; 刘永健; 李安学; 王立夫; 孟桂芝; 宋文生; 杨言江
Original assignee: LIAONING DATANG POWER FUXIN COAL-TO-GAS Co Ltd
Current assignee: LIAONING DATANG POWER FUXIN COAL-TO-GAS Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2023-01-31

Abstract

本实用新型提供了一种含尘煤焦油的分离设备，该设备包括依次连接的闪蒸槽1、焦油分离器2和卧螺离心机3。本实用新型能够较好地对含尘煤气水进行油、水及焦油渣的三相分离处理，相对于现有技术降低了对电、蒸汽和热能的消耗，克服了分离处理质量不稳定的问题，并且简化了工艺流程，易于操作，从而在综合利用含尘煤焦油的同时，提高了处理效率，减少了处理成本，具有可观的经济价值。

Description

一种含尘煤焦油的分离设备

技术领域

本实用新型涉及一种分离设备，具体涉及一种处理含尘煤气水，并对其中的含尘煤焦油进行分离的处理设备。

背景技术

在碎煤加压气化工艺中，气化炉粗煤气出口的温度较低，粗煤气中含有焦油、尘等杂质，通常需经煤气水喷淋洗涤，而洗涤后的煤气水混合物也需要进一步处理，以便循环利用，节约水资源。

现有技术对上述煤气水的处理方式为：将含尘煤气水减压到常压，利用煤气水中各组分密度的不同，靠自重流入焦油分离器，在重力作用下分为焦油油/中油、煤气水、含尘焦油（即含尘煤焦油）三层，其中位于上面两层的焦油油/中油和煤气水被分别送至专门的处理装置，剩余的位于下层的含尘煤焦油则沉降于焦油分离器的底部，因处理困难，一般作为废渣直接送至电厂烧掉。

然而，含尘煤焦油中含有大部分的煤尘和部分煤焦油，如果直接烧掉则浪费了煤焦油资源，利用率不高，不利于提高经济效益和社会效益。发明人曾使用以下工艺路线对该含尘煤焦油进行处理：将含尘煤焦油卸出装车，送入压力罐通过加热、加压、机械过滤的方法，滤去的机械杂质部分称为焦油渣，而含尘焦油在脱除杂质后进入脱水罐，在其底部用低压蒸汽脱水，经脱除机械杂质和水分后的煤焦油装入成品罐。该工艺仍存在一些不足，如电、蒸汽消耗大，能耗高，经济效益差，操作较为复杂，产品质量波动大，不易控制，焦油中水、渣含量不稳定，含水量可达10%，以及不能连续化生产，等等。

因此，如何对上述含尘煤焦油进行更加有效且经济的分离处理，成为行业中亟待解决的技术问题。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于克服现有技术中对含尘煤焦油利用率不高的缺陷，提供了一种能够较好地分离含尘煤焦油中的油、水及焦油渣的分离设备，从而有助于进一步提高煤气化工艺的经济效益。

本实用新型提供了一种含尘煤焦油的分离设备，该设备包括依次连接的闪蒸槽1、焦油分离器2和卧螺离心机3。所述闪蒸槽用于膨胀闪蒸含尘煤气水，将产生的闪蒸气送至煤锁气气柜或气化火炬烧掉。所述卧螺离心机在本领域中的全称为卧式螺旋沉降离心机，其内部具有转鼓，利用离心力场对不同比重的成分进行离心分离，具有结构紧凑、连续操作等特点。

根据本实用新型的分离设备，其中，所述焦油分离器2的下部为锥形的焦油渣储仓21，所述焦油渣储仓21的侧壁设有焦油出口22，所述焦油分离器2通过所述焦油出口22与所述卧螺离心机的进料口31连接，所述焦油渣储仓21的底部设有焦油渣排放口23。通过在焦油渣储仓的侧壁设置焦油出口，使含尘焦油从侧向抽出，可以避免泵入口管线堵塞的问题。另外，由于焦油渣的热值比较高，从焦油渣排放口23排出后可作为工业锅炉燃料或民用燃料出售。

发明人优选将焦油出口22设置于锥形的中部侧壁上，该焦油出口距离锥形的尖端（即锥底）的高度约为2.2米，并且该焦油出口的上部具有310m³的空间，便于进行煤气水、油和尘的重力分离，下部具有10m³的空间可以储存分离的焦油渣。发明人发现这样的设置能够大幅减少焦油渣堵塞泵入口管线的现象，避免了人工清理管线对装置区造成的污染。

根据本实用新型的分离设备，其中，所述焦油分离器2与所述卧螺离心机3之间还连接有三通换向阀6，所述三通换向阀6的入口与所述焦油出口22连接，所述三通换向阀的一个出口与卧螺离心机的进料口31连接，另一个出口与所述焦油分离器2的顶部连接。该三通换向阀可用于在焦油出口22与卧螺离心机的进料口31连通或焦油出口22与焦油分离2的顶部连通之间进行切换。这样，焦油分离器中分离出的焦油可送至卧螺离心机进行离心分离，也可以在卧螺离心机扭矩过大时自动将进料切换至焦油分离器，防止损坏卧螺离心机。当扭矩恢复正常时重新切入卧螺离心机。

根据本实用新型的分离设备，其中，所述焦油出口22与所述三通换向阀6之间还连接有螺杆泵7。通过使用螺杆泵输送焦油，可以有效避免焦油堵塞机泵，并保证出口焦油流量平稳，有利于进行连续生产。

根据本实用新型的分离设备，其中，所述卧螺离心机3内设有转鼓，所述卧螺离心机3在转鼓锥端（即转鼓尖端部位）的附近设有排渣口32，在相反于排渣口32的另一端附近设有焦油排液口33，所述卧螺离心机3的底部设有煤气水排出口34。

根据本实用新型的分离设备，其中，所述焦油排液口33与焦油贮槽4连接，所述煤气水排出口34与废液槽5连接。

根据本实用新型的分离设备，其中，所述焦油贮槽4内设有一个或多个隔板，用于增加沉降和储存的时间。

根据本实用新型的分离设备，其中，所述焦油贮槽4通过焦油输送泵8与罐区连接。

根据本实用新型的分离设备，其中，所述废液槽5还与闪蒸槽的入口11连接，用于循环处理煤气水。

根据本实用新型的分离设备，其中，所述卧螺离心机的进料口31还与罐区连接，用于循环分离罐区沉积下来的含水焦油。

本实用新型所提供的含尘煤焦油分离设备可具有但不限于以下有益效果：

1.本实用新型通过结合使用焦油分离器和卧螺离心机，能够较好地对含尘煤气水进行油、水及焦油渣的三相分离处理，相对于现有技术降低了对电、蒸汽和热能的消耗，克服了分离处理质量不稳定的问题，并且简化了工艺流程，易于操作。因而本实用新型在综合利用含尘煤焦油的同时，提高了处理效率，减少了处理成本，具有较大的经济价值。

2.本实用新型对该分离设备加以创新和优化后，能够改善现场生产环境，防止二次污染。其中，分离所得高产品附加值的焦油可输送至罐区，煤气水可返回至闪蒸槽中进行循环处理，而热值较高的焦油渣则可送至电厂锅炉作为燃料烧掉，从而使含尘煤气水中的成分得到充分利用，有助于实现对煤资源的清洁、绿色利用。

3.本实用新型的分离设备工艺路线短、效益明显，收回投资时间短。在煤焦化工艺中，产生的煤焦油大约占入炉煤的3~4%，其中含尘焦油占20%；在鲁奇和碎煤加压气化工艺中，产生的煤焦油占入炉煤的1~2%，其中含尘焦油占25%。按每年处理1万吨含尘煤焦油计算，价格每吨400元，经分离低于5%尘含量和2%水含量成品焦油约7000吨，可产出2000吨左右的焦油渣。成品焦油的市场价格约为每吨1800元，可增加经济效益约860万元，可当年收回投资成本。

4.我国的煤炭储量丰富，在当前石油天然气紧缺形势下，进行煤炭资源的清洁高附加值转化具有重要的意义。本实用新型的分离设备能够连续化稳定生产，实现了工艺介质闭路循环和能源的梯级利用，适于进行规模化、大型化推广，具有较为显著的经济效益和社会效益。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施方案，其中：

图1示出了本实用新型的含尘煤焦油的分离设备的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例进一步说明本实用新型，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本实用新型。

本部分对本实用新型试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本实用新型目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本实用新型仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本实用新型所用材料和操作方法是本领域公知的。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做更为详细的说明。

图1示出了本实用新型的含尘煤焦油分离设备的工艺流程示意图。

如图所示，该分离设备包括依次连接的闪蒸槽1、焦油分离器2和卧螺离心机3。所述焦油分离器2的下部为锥形的焦油渣储仓21，所述焦油渣储仓21的侧壁设有焦油出口22，所述焦油分离器2通过所述焦油出口22与所述卧螺离心机的进料口31连接，所述焦油渣储仓21的底部设有焦油渣排放口23。

所述焦油分离器2与所述卧螺离心机3之间还连接有三通换向阀6，所述三通换向阀6的入口与所述焦油出口22连接，所述三通换向阀的一个出口与卧螺离心机的进料口31连接，另一个出口与所述焦油分离器2的顶部连接。该三通换向阀可用于在焦油出口22与卧螺离心机的进料口31连通或焦油出口22与焦油分离2的顶部连通之间进行切换。

所述焦油出口22与所述三通换向阀6之间还连接有螺杆泵7。

所述卧螺离心机3内设有转鼓，所述卧螺离心机3在转鼓锥端的附近设有排渣口32，相反于排渣口32的另一端附近设有焦油排液口33，所述卧螺离心机3的底部设有煤气水排出口34。所述焦油排液口33与焦油贮槽4连接，所述煤气水排出口34与废液槽5连接。

所述焦油贮槽4通过焦油输送泵8与罐区连接。

在实际操作时，需处理的含尘煤气水从闪蒸槽的入口11通入闪蒸槽1，经膨胀闪蒸后，闪蒸气从上部出口送煤锁气气柜或气化火炬烧掉，液相通入焦油分离器2。

本领域技术人员可选择适当的条件操作焦油分离器2。发明人优选采用接近常压（如0.008MPa）、操作温度70~90℃的工艺条件下进行重力沉降分离。焦油分离器2的下部为锥形的焦油渣储仓21，沉积下来的焦油渣通过焦油渣储仓底部的焦油渣排放口23排出，可送至电厂锅炉烧掉。而上层的含尘煤焦油则从焦油出口22通过螺杆泵7送至卧螺离心机的进料口31。此时，三通换向阀6切换为焦油出口22与卧螺离心机的进料口31相连通。

含尘煤焦油进入卧螺离心机后，依靠高转速产生的离心力，使煤焦油中的渣在离心力的作用下，通过螺旋输送器传送到转鼓锥端附近，由此处设置的排渣口32排出，也可作为燃料烧掉。同时，煤焦油中含有的两相密度不同的清液形成同心圆柱，其中较轻的液相（油相）位于转鼓的最内层，依重力经焦油排液口33排出，而较重的液相（水相）则位于转鼓的外层。依重力经煤气水排出口34排出。作为优选，可以控制卧螺离心机3的转鼓转速为3000~3200rpm，螺旋推料差速为18~20rpm，扭矩为30~50Nm。

排出的焦油被送至焦油贮槽4，经收集后通过焦油输送泵8送至罐区进行后续处理，如包装外售。该罐区也可以与卧螺离心机的进料口31连接，用于循环分离罐区沉积下来的含水焦油，以便进一步提高焦油的质量。

所述焦油贮槽4内可设有一个或多个隔板，用于增加沉降和储存的时间，有利于降低焦油的水分含量，保证成品焦油中低的含水量。同时，可以将焦油贮槽的操作温度控制在70~90℃左右，以降低其粘度，保证产品焦油输送的流动性。

排出的煤气水被送至废液槽5，经收集后可重新利用。例如，所述废液槽5也可以与闪蒸槽的入口11连接，这样，废液槽中所收集的煤气水可重新送至闪蒸槽进行分离处理，从而提升了分离效果。

尽管本实用新型已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本实用新型的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本实用新型不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。

Claims

1.一种含尘煤焦油的分离设备，其特征在于，该设备包括依次连接的闪蒸槽（1）、焦油分离器（2）和卧螺离心机（3）。

2.根据权利要求1所述的分离设备，其特征在于，所述焦油分离器（2）的下部为锥形的焦油渣储仓（21），所述焦油渣储仓（21）的侧壁设有焦油出口（22），所述焦油分离器（2）通过所述焦油出口（22）与所述卧螺离心机的进料口（31）连接，所述焦油渣储仓（21）的底部设有焦油渣排放口（23）。

3.根据权利要求2所述的分离设备，其特征在于，所述焦油分离器（2）与所述卧螺离心机（3）之间还连接有三通换向阀（6），所述三通换向阀的入口与所述焦油出口（22）连接，所述三通换向阀的一个出口与卧螺离心机的进料口（31）连接，另一个出口与所述焦油分离器（2）的顶部连接。

4.根据权利要求3所述的分离设备，其特征在于，所述焦油出口（22）与所述三通换向阀（6）之间还连接有螺杆泵（7）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的分离设备，其特征在于，所述卧螺离心机（3）内设有转鼓，所述卧螺离心机（3）在转鼓锥端的附近设有排渣口（32），在相反于排渣口（32）的另一端附近设有焦油排液口（33），所述卧螺离心机（3）的底部设有煤气水排出口（34）。

6.根据权利要求5所述的分离设备，其特征在于，所述焦油排液口（33）与焦油贮槽（4）连接，所述煤气水排出口（34）与废液槽（5）连接。

7.根据权利要求6所述的分离设备，其特征在于，所述焦油贮槽（4）内设有一个或多个隔板，用于增加沉降和储存的时间。

8.根据权利要求6或7所述的分离设备，其特征在于，所述焦油贮槽（4）通过焦油输送泵（8）与罐区连接。

9.根据权利要求6或7所述的分离设备，其特征在于，所述废液槽（5）还与闪蒸槽的入口（11）连接，用于循环处理煤气水。

10.根据权利要求8所述的分离设备，其特征在于，所述卧螺离心机的进料口（31）还与罐区连接，用于循环分离罐区沉积下来的含水焦油。