CN204529771U - 煤炭转化炉炉气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤炭转化炉炉气净化系统，包括煤炭转化炉和用于对煤炭转化炉出口输出的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置，在煤炭转化炉与高温气体过滤装置之间的炉气输送通道上连接有用于向该炉气输送通道中注入抑制炉气中自由基聚合的阻聚剂和/或缓聚剂的助剂供给装置。上述煤炭转化炉炉气净化系统可通过在过滤前向炉气中注入阻止自由基聚合的阻聚剂和/或延缓聚合时间的缓聚剂，从而降低自由基聚合对高温过滤的影响，有助于避免过滤元件快速被糊膜污染。

Description

煤炭转化炉炉气净化系统

本实用新型的申请人于2015年1月30日提交了申请号为2015100507824、名称“煤炭转化炉炉气净化方法”的发明专利申请。该在先申请的说明书中提供了多种煤炭转化炉炉气净化方法和系统，可能与本申请存在技术上的关联。由于在先申请在本申请的申请日尚未公开，故本说明书的下述内容中多涉及到该在先申请中的内容，以便公众在阅读本申请文件时能够更为全面、清楚了解本煤炭转化炉炉气净化技术。

技术领域

本实用新型涉及煤炭转化炉炉气净化技术，具体涉及煤炭转化炉炉气净化方法和煤炭转化炉炉气净化系统。所说的“煤炭转化炉炉气”尤其包括煤炭气化炉炉气和煤炭干馏炉炉气。

背景技术

受煤炭转化炉炉气本身物理和化学性质的制约，在现有的技术条件下，为了达到对煤炭转化生成的气体产物清洁、高效的利用，可行的办法是采取对煤炭转化炉炉气进行高温净化的技术路线。而目前能够实现气体高温净化的手段有限，主要有机械除尘方式、电除尘方式和气体高温过滤除尘方式。机械除尘方式(如重力除尘器、旋风除尘器)除尘效率低；电除尘方式成本高、能耗大，且除尘效率也不太理想；气体高温过滤除尘方式除尘效率很高，在技术上是比较理想的选择。气体高温过滤除尘方式的实现是利用高温气体过滤装置，高温气体过滤装置中安装有可耐高温的高精度过滤元件，如烧结金属多孔材料过滤元件或烧结陶瓷多孔材料过滤元件，这些过滤元件的过滤精度可根据煤炭转化炉炉气中待过滤粉尘的大小通过调整多孔材料的孔径来保证。虽然高温气体过滤装置具有除尘效率高的优点，但在过滤煤炭转化炉炉气时仍然面临一个关键问题，即如何确保过滤元件在较长时间内有效工作。

以往在过滤煤炭转化炉炉气时为提升过滤元件的有效工作时间，解决措施无外乎两个方面。其中一方面的解决措施是开发出更为有效的过滤元件再生方式，例如向高温气体过滤装置内注入一些物质使其在一定条件下与过滤元件中的堵塞物进行反应，达到对过滤元件再生的目的。当然，对过滤元件的再生还可以多种方式并行，例如将传统的反吹再生与上述反应再生向结合。另一方面的解决措施是在高温气体过滤装置的开机、关机过程中向高温气体过滤装置内通入高温保护气体(如氮气)进行高温预热或置换，从而防止过滤元件表面结露。公开号CN103961954A的中国实用新型专利申请文件中公开了一种滤芯(过滤元件)再生方法，其采用了向高温气体过滤装置内通入贫氧气体来与滤芯上附着的可燃尘进行燃烧从而实现滤芯再生的目的，但这种方式只涉及滤芯的再生，并没有考虑如何从根本上降低滤芯堵塞的风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供新型的煤炭转化炉炉气净化方法和煤炭转化炉炉气净化系统，以便于对煤炭转化炉炉气进行气固分离净化。

本实用新型的煤炭转化炉炉气净化方法，包括将煤炭转化炉生成的炉气传送至高温气体过滤装置进行过滤净化的环节，所述高温气体过滤装置位于煤炭转化炉外部或整合在煤炭转化炉中；当高温气体过滤装置位于煤炭转化炉外部时，将高温气体过滤装置待过滤气体进口相比煤炭转化炉炉气出口的炉气温度的向下变动幅度保持在0～50℃的范围内，并且将炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件时相比煤炭转化炉炉气出口的炉气温度的向下变动幅度保持在0～80℃的范围内；当所述高温气体过滤装置整合在煤炭转化炉中时，使从煤炭转化炉生成炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程发生于煤炭转化炉内部。

上述方法中，当高温气体过滤装置位于煤炭转化炉外部时，高温气体过滤装置待过滤气体进口相比煤炭转化炉炉气出口的炉气温度的向下变动幅度还可进一步限定为保持在0～30℃的范围内，并且，炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件时相比煤炭转化炉炉气出口的炉气温度的向下变动幅度可进一步限定为保持在0～50℃的范围内。在此基础上，所述高温气体过滤装置待过滤气体进口相比炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件时的炉气温度的变化量可进一步限定为-100℃～+20℃，更进一步的限定为-50℃～+10℃。

需要指出，上述内容中高温气体过滤装置待过滤气体进口相比炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件时的炉气温度的变化量为-100℃(或-50℃)，表示炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件时的温度比炉气进入高温气体过滤装置时的温度提高了100℃(或50℃)；反之，高温气体过滤装置待过滤气体进口相比炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件时的炉气温度的变化量为+20℃(或+10℃)，表示炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件时的温度比炉气进入高温气体过滤装置时的温度降低了20℃(或10℃)。

上述方法中，当所述高温气体过滤装置位于煤炭转化炉外部时，从煤炭转化炉出口输出炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件后的过程还可以包括将煤炭转化炉出口输出的炉气先传送至预除尘装置进行初步固气分离后再进入高温气体过滤装置行过滤净化的环节。当然，上述方法也可以不含上面所述的通过预除尘装置进行初步固气分离的环节，从而使煤炭转化炉出口输出的炉气直接进入高温气体过滤装置。

无论上述方法中是否含有通过预除尘装置进行初步固气分离的环节，该方法都可进一步改进为：从煤炭转化炉出口输出炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程中，将所述炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃的范围内。在此基础上，该方法从煤炭转化炉出口输出炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程中，所述炉气温度的向下变动幅度可进一步限定为保持在不超过50℃、30℃或20℃的范围内。

更进一步的，该方法从煤炭转化炉出口输出炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件后的过程中，使所述炉气温度不降低。再进一步的，从煤炭转化炉出口输出炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件后的过程中，使所述炉气温度变动幅度为0～100℃。又进一步的，从煤炭转化炉出口输出炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件后的过程中，使所述炉气温度逐渐升高。

在本实用新型的上述各方法中，所述煤炭转化炉主要是指煤炭气化炉或煤炭干馏炉。在此基础上，所述煤炭转化炉为实施煤炭低温干馏工艺或煤炭中温干馏工艺的煤炭干馏炉。更进一步的，所述煤炭转化炉为实施煤炭低温干馏工艺的煤炭干馏炉，且所述高温气体过滤装置待过滤气体进口的炉气温度为400～550℃。就目前的高温气体过滤装置而言，过滤上述温度区间内的煤炭低温干馏炉炉气是比较适宜的。

在本实用新型上述各方法中，除对主要对温度的相应控制外，还可进一步将从煤炭转化炉生成炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程控制在15秒以内。更进一步的还可将从煤炭转化炉生成炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程控制在10秒以内。当然，将从煤炭转化炉生成炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程控制在8秒、6秒或5秒以内则更好。

煤炭转化炉炉气中通常含有多种物质，这些物质的物理形态(气态、液态、固态)各异，化学成分也比较复杂，因此煤炭转化炉炉气存在很强的物理不稳定性和化学不稳定性，尤其以煤炭干馏炉炉气最为典型。申请人通过对堵塞的过滤过滤进行分析等研究发现，上述原因是导致炉气净化问题尤其是高温气体过滤装置过滤元件堵塞以及煤炭转化生成的气体产物的利用率受限等问题的重要因素。通过本实用新型上述各种方法中对高温气体过滤装置工作时的进出口温度、从煤炭转化炉出口输出炉气开始直至炉气被过滤的整个过程中炉气温度变化或煤炭转化炉与高温气体过滤装置的位置关系的限定，或者上述这些因素与炉气生成直至被过滤的时间的结合，能够较好的避免煤炭转化炉炉气的物理不稳定性和化学不稳定性对炉气净化过程特别是高温过滤净化过程的不利影响，从根本上延长过滤元件被堵塞前的使用时间。

为了实施或更好的实施上述一些煤炭转化炉炉气净化方法，本实用新型还提供了下述多种煤炭转化炉炉气净化系统。第一种煤炭转化炉炉气净化系统包括煤炭转化炉和用于对煤炭转化炉出口输出的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置，该系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至高温气体过滤装置的这一部分整体上构成一个炉气加热保温流路。其中，所述的炉气加热保温流路具体是一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程中其炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃(优选是不超过50℃、30或20℃)的范围内的炉气加热保温流路。

第一种煤炭转化炉炉气净化系统的一种具体结构是，所述煤炭转化炉与高温气体过滤装置之间还设有预除尘装置，煤炭转化炉的炉气出口与预除尘装置的待除尘气体进口连通，预除尘装置的已除尘气体出口与高温气体过滤装置的待过滤气体进口连通，所述煤炭转化炉、预除尘装置和高温气体过滤装置三者的外壳前后依次连接为一体，预除尘装置的待除尘气体进口靠近煤炭转化炉的炉气出口，高温气体过滤装置的待过滤气体进口靠近预除尘装置的已除尘气体出口；预除尘装置和高温气体过滤装置上均设有加热保温结构。

第一种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述预除尘装置的已除尘气体出口位于该预除尘装置的顶部，高温气体过滤装置的待过滤气体进口高于预除尘装置的已除尘气体出口并与预除尘装置的已除尘气体出口之间通过弯头连接；高温气体过滤装置中过滤元件的安装高度高于高温气体过滤装置的待过滤气体进口。

第一种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述预除尘装置和高温气体过滤装置的外壳上均安装有加热保温套壳，加热保温套壳与预除尘装置以及高温气体过滤装置的外壳之间为加热介质输送通道，所述加热介质输送通道与加热介质源连接。

第一种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述的预除尘装置具体采用机械除尘器。例如，所述的预除尘装置具体采用旋风除尘器、重力除尘器或是旋风除尘器与重力除尘器的组合。

第一种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述高温气体过滤装置采用烧结金属多孔材料过滤元件或烧结陶瓷多孔材料过滤元件。例如，所述高温气体过滤装置采用高温使用性能优异的烧结铁铝金属间化合物多孔材料过滤元件。

第一种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述煤炭转化炉具体是指煤炭气化炉或煤炭干馏炉。进一步的，所述煤炭转化炉具体为实施煤炭低温干馏工艺或煤炭中温干馏工艺的煤炭干馏炉。

第一种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，该系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至高温气体过滤装置的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程中其炉气温度不降低的炉气加热保温流路。

第一种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至高温气体过滤装置的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程中其炉气温度逐渐升高的炉气加热保温流路。

通过上述第一种煤炭转化炉炉气净化系统可对从煤炭转化炉出口输出炉气开始直至炉气被过滤整个过程中的炉气温度进行控制，能够较好的避免煤炭转化炉炉气的物理不稳定性和化学不稳定性对炉气净化过程特别是高温过滤净化过程的不利影响，从根本上延长过滤元件被堵塞前的使用时间。

为了实施或更好的实施上述一些煤炭转化炉炉气净化方法，本实用新型提供的第二种煤炭转化炉炉气净化系统，包括煤炭转化炉和用于对煤炭转化炉生成的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置，所述高温气体过滤装置整合在煤炭转化炉中而使从煤炭转化炉生成炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程发生于煤炭转化炉内部。

第二种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述煤炭转化炉具体是指煤炭气化炉或煤炭干馏炉。进一步的，所述煤炭转化炉具体为实施煤炭低温干馏工艺或煤炭中温干馏工艺的煤炭干馏炉。

第二种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述过滤元件为烧结金属多孔材料过滤元件或烧结陶瓷多孔材料过滤元件。例如，所述高温气体过滤装置采用高温使用性能优异的烧结铁铝金属间化合物多孔材料过滤元件。

第二种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述煤炭转化炉包括彼此导通的上炉体和下炉体，所述下炉体为立式炉，煤炭转化发生在下炉体中，所述上炉体的炉腔偏离下炉体的炉腔；所述高温气体过滤装置设置于上炉体的炉腔内，上炉体的外部设有与高温气体过滤装置已过滤气体出口导通的排气结构。

第二种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述高温气体过滤装置间隔安装于上炉体的炉壁上，上炉体的外部设有排气壳罩，各高温气体过滤装置的已过滤气体出口穿过上炉体的炉壁与排气壳罩导通。

第二种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述煤炭转化炉包括内部中空的可回转炉体以及与可回转炉体传动连接的回转驱动机构；所述高温气体过滤装置设置于可回转炉体的炉腔内，可回转炉体的外部设有与高温气体过滤装置已过滤气体出口导通的排气结构。

第二种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述高温气体过滤装置间隔安装于可回转炉体的炉壁上，可回转炉体的外部设有排气壳罩，各高温气体过滤装置的已过滤气体出口穿过可回转炉体的炉壁与排气壳罩导通。

第二种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述高温气体过滤装置的过滤元件沿可回转炉体的轴向设置在可回转炉体的炉腔内，可回转炉体的外部设有排气壳罩，所述过滤元件的两端固定在可回转炉体的炉腔内且至少一端通过定位排气结构与排气壳罩导通。

通过上述第二种煤炭转化炉炉气净化系统对煤炭转化炉与高温气体过滤装置的位置关系进行限定，煤炭转化炉生成的炉气能够在温度几乎不发生变化的条件下迅速通过高温气体过滤装置进行过滤净化，很好的避免煤炭转化炉炉气的物理不稳定性和化学不稳定性对炉气净化过程特别是高温过滤净化过程的不利影响，从根本上延长过滤元件被堵塞前的使用时间。

为了实施或更好的实施上述一些煤炭转化炉炉气净化方法，本实用新型提供的第三种煤炭转化炉炉气净化系统，包括煤炭转化炉和用于对煤炭转化炉出口输出的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置，该系统中位于高温气体过滤装置待过滤气体进口的前端设有炉气加热装置，该炉气加热装置的待加热气体进口与煤炭转化炉炉气出口连接，炉气加热装置的已加热气体出口与高温气体过滤装置的待过滤气体进口连接。其中，所述的炉气加热装置具体是一种用于将高温气体过滤装置待过滤气体进口相比煤炭转化炉炉气出口的炉气温度的向下变动幅度保持在0～50℃的范围内的炉气加热装置。

第三种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述的炉气加热装置是一种用于将高温气体过滤装置待过滤气体进口相比煤炭转化炉炉气出口的炉气温度的向下变动幅度保持在0～30℃的范围内的炉气加热装置。

第三种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述高温气体过滤装置上设有使高温气体过滤装置待过滤气体进口相比炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件时的炉气温度的变化量为-100℃～+20℃的加热保温结构。

第三种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述高温气体过滤装置上设有使高温气体过滤装置待过滤气体进口相比炉气已通过高温气体过滤装置的过滤元件时的炉气温度的变化量为-50℃～+10℃的加热保温结构。

第三种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述煤炭转化炉与高温气体过滤装置之间设有预除尘装置，煤炭转化炉的炉气出口与预除尘装置的待除尘气体进口连通，预除尘装置的已除尘气体出口与高温气体过滤装置的待过滤气体进口连通。

第三种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述的预除尘装置具体采用机械除尘器。例如，所述的预除尘装置具体采用旋风除尘器、重力除尘器或是旋风除尘器与重力除尘器的组合。

第三种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述高温气体过滤装置采用烧结金属多孔材料过滤元件或烧结陶瓷多孔材料过滤元件。例如，所述高温气体过滤装置采用高温使用性能优异的烧结铁铝金属间化合物多孔材料过滤元件。

第三种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述煤炭转化炉具体是指煤炭气化炉或煤炭干馏炉。进一步的，所述煤炭转化炉具体为实施煤炭低温干馏工艺或煤炭中温干馏工艺的煤炭干馏炉。

通过上述第三种煤炭转化炉炉气净化系统可对从煤炭转化炉输出的即将进入高温气体过滤装置进行过滤净化的炉气进行加热，减少煤炭转化炉炉气的物理不稳定性和化学不稳定性对炉气净化过程特别是高温过滤净化过程的不利影响，延长过滤元件被堵塞前的使用时间。

除上述三种煤炭转化炉炉气净化系统外，本实用新型下面还将提供第四种煤炭转化炉炉气净化系统。第四种煤炭转化炉炉气净化系统采用高温气体除尘装置对煤炭转化炉出口输出的炉气进行除尘净化。所述的高温气体除尘装置包括但不限于高温气体除尘装置。

第四种煤炭转化炉炉气净化系统包括煤炭转化炉和用于对煤炭转化炉出口输出的炉气进行除尘净化的气体除尘装置，该系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至气体除尘装置的这一部分整体上构成一个炉气加热保温流路。其中，所述的炉气加热保温流路具体是一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过气体除尘装置除尘净化的过程中其炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃范围内的炉气加热保温流路。

第四种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，该系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至气体除尘装置的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过气体除尘装置除尘净化的过程中其炉气温度的向下变动幅度保持在不超过50℃、30℃或20℃范围内的炉气加热保温流路。

第四种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，该系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至气体除尘装置的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过气体除尘装置除尘净化的过程中其炉气温度不降低的炉气加热保温流路。

第四种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至气体除尘装置的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过气体除尘装置除尘净化的过程中炉气温度的变动幅度为0～100℃的炉气加热保温流路。

第四种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，该系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至气体除尘装置的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过气体除尘装置除尘净化的过程中其炉气温度组逐渐升高的炉气加热保温流路。

第四种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述气体除尘装置是由1～4级机械除尘器串联而成的。当然，气体除尘装置也可以是电除尘器或电除尘器与机械除尘器的组合等。

第四种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述气体除尘装置中的机械除尘器为旋风除尘器和/或重力除尘器。

第四种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述煤炭转化炉具体是指煤炭气化炉或煤炭干馏炉。进一步的，所述煤炭转化炉具体为实施煤炭低温干馏工艺或煤炭中温干馏工艺的煤炭干馏炉。

第四种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，该系统还包括炉气冷却收油装置，该炉气冷却收油装置的进口与气体除尘装置的已除尘气体出口连接。

通过上述第四种煤炭转化炉炉气净化系统可对从煤炭转化炉出口输出炉气开始直至炉气被过滤整个过程中的炉气温度进行控制，能够较好的避免煤炭转化炉炉气的物理不稳定性和化学不稳定性对炉气净化过程的不利影响，且有利于煤炭转化生成的气体产物的更有效利用。

本实用新型提供的第五种煤炭转化炉炉气净化系统包括煤炭转化炉和用于对煤炭转化炉出口输出的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置，在煤炭转化炉与高温气体过滤装置之间的炉气输送通道上连接有用于向该炉气输送通道中注入抑制炉气中自由基聚合的阻聚剂和/或缓聚剂的助剂供给装置。煤在煤炭转化炉中高温反应时生成大量自由基，这些自由基随炉气排出煤炭转化炉后逐渐发生聚合，也是导致过滤元件出现表面糊膜而失效的重要原因。上述煤炭转化炉炉气净化系统可通过在过滤前向炉气中注入阻止自由基聚合的阻聚剂和/或延缓聚合时间的缓聚剂，从而降低自由基聚合对高温过滤的影响，有助于避免过滤元件快速被糊膜污染。现有技术中有多种阻聚剂、缓聚剂可供选择和使用，本实用新型中助剂供给装置具体可以为一种用于向炉气输送通道中注入有效成分为硝基苯、间硝基苯、间硝基氯苯、三硝基苯、对苯二酚、间苯二酚、2,2-二苯基-1-三硝基苯肼、对苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亚硝基甲烷、苯基-N-叔丁基硝酮中的任意一种或几种的助剂供给装置。上述阻聚剂和/或缓聚剂加入量一般为待过滤炉气总摩尔量的0.1～5％。

第五种煤炭转化炉炉气净化系统中，所述煤炭转化炉与高温气体过滤装置之间还可设置预除尘装置，煤炭转化炉的炉气出口与预除尘装置的待除尘气体进口连通，预除尘装置的已除尘气体出口与高温气体过滤装置的待过滤气体进口连通；所述助剂供给装置的助剂输出端连接在预除尘装置与高温气体过滤装置之间的炉气输送通道上。所述的预除尘装置具体可采用机械除尘器。通过预除尘装置降低炉气的含尘量后，再向炉气中注入阻聚剂和/或缓聚剂时阻聚剂和/或缓聚剂与炉气中的自由基接触更为充分，故使用效果更好。

第五种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述助剂供给装置包括助剂溶液罐，所述溶液罐的出口通过管道连接注射泵的入口，注射泵的出口通过管道连接炉气输送通道。上述这种述助剂供给装置能够较好的保证阻聚剂和/或缓聚剂与炉气中的自由基接触均匀性。

同理，第五种煤炭转化炉炉气净化系统中，从所述煤炭转化炉的炉气出口直至高温气体过滤装置的这一部分整体上也可构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程中其炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃的范围内的炉气加热保温流路。进一步的，该系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至高温气体过滤装置的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程中其炉气温度不降低的炉气加热保温流路。

同理，第五种煤炭转化炉炉气净化系统中所述高温气体过滤装置采用烧结金属多孔材料过滤元件或烧结陶瓷多孔材料过滤元件。另外，所述煤炭转化炉具体是指煤炭气化炉或煤炭干馏炉，更具体为实施煤炭低温干馏工艺或煤炭中温干馏工艺的煤炭干馏炉。

本实用新型提供的第六种煤炭转化炉炉气净化系统包括煤炭转化炉和用于对煤炭转化炉出口输出的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置，在煤炭转化炉与高温气体过滤装置之间的炉气输送通道上连接有用于向该炉气输送通道中注入对炉气中的自由基进行稀释的稀释气供气装置。煤在煤炭转化炉中高温反应时生成大量自由基，这些自由基随炉气排出煤炭转化炉后逐渐发生聚合，也是导致过滤元件出现表面糊膜而失效的重要原因。上述煤炭转化炉炉气净化系统可通过在过滤前向炉气中注入对炉气中的自由基进行稀释的稀释气，从而降低自由基浓度，可有效延缓自由基聚合，有助于避免过滤元件快速被糊膜污染。上述稀释气与待稀释炉气的体积比一般控制在10％以上，优选为10～30％；稀释气与炉气混合后混合气的温度一般不低于380℃(理想是不低于400～500℃或更高)。

所述稀释气优选为高温过热蒸汽、高温二氧化碳、高温一氧化碳中的一种或几种，这几种稀释气不仅能够起到稀释作用，另外还能防止炉气析C，一举两得，更好的防止过滤元件堵塞。所述稀释气也可以是通过煤炭转化炉炉气净化系统的净化后的气体，例如：高温气体过滤装置为一个可将炉气中的粉尘含量控制在10至20mg/Nm³以下的气体过滤装置，高温气体过滤装置的已过滤气体出口与炉气冷却收油系统的入口连接，所述炉气冷却收油系统包括至少两级炉气喷油冷却收油单元，各级炉气喷油冷却收油单元使用炉气冷却产生的油液为冷却介质对后续炉气进行喷淋冷却并对冷却得到的油液进行回收，所述各级炉气喷油冷却收油单元包括洗油塔、储油罐、输油泵和冷油器，所述洗油塔的进气端和排气端串联于整个煤制油系统的炉气运行流路上，所述储油罐的进油端与对应洗油塔底部的排油端连接，所述输油泵和冷油器与对应洗油塔连接形成该炉气喷油冷却收油单元的喷淋用油液循环供给回路，所述稀释气为最后一级炉气喷油冷却收油单元排气端排出的气体；为保证稀释气的温度，最后一级炉气喷油冷却收油单元排气端排出的气体可通过加热后再作为稀释气进入煤炭转化炉与高温气体过滤装置之间的炉气输送通道上。

作为对上述第六种煤炭转化炉炉气净化系统的进一步改进，在煤炭转化炉与高温气体过滤装置之间的炉气输送通道上还连接有用于向该炉气输送通道中注入抑制炉气中自由基聚合的阻聚剂和/或缓聚剂的助剂供给装置。通过在过滤前向炉气中注入阻止自由基聚合的阻聚剂和/或延缓聚合时间的缓聚剂，从而降低自由基聚合对高温过滤的影响，进一步有助于避免过滤元件快速被糊膜污染。现有技术中有多种阻聚剂、缓聚剂可供选择和使用，本实用新型中助剂供给装置具体可以为一种用于向炉气输送通道中注入有效成分为硝基苯、间硝基苯、间硝基氯苯、三硝基苯、对苯二酚、间苯二酚、2,2-二苯基-1-三硝基苯肼、对苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亚硝基甲烷、苯基-N-叔丁基硝酮中的任意一种或几种的助剂供给装置。上述阻聚剂和/或缓聚剂加入量一般为待过滤炉气总摩尔量的0.1～5％。

第六种煤炭转化炉炉气净化系统中，所述煤炭转化炉与高温气体过滤装置之间还可设置预除尘装置，煤炭转化炉的炉气出口与预除尘装置的待除尘气体进口连通，预除尘装置的已除尘气体出口与高温气体过滤装置的待过滤气体进口连通；所述助剂供给装置的助剂输出端连接在预除尘装置与高温气体过滤装置之间的炉气输送通道上。所述的预除尘装置具体可采用机械除尘器。通过预除尘装置降低炉气的含尘量后，再向炉气中注入阻聚剂和/或缓聚剂时阻聚剂和/或缓聚剂与炉气中的自由基接触更为充分，故使用效果更好。

第六种煤炭转化炉炉气净化系统更具体的结构是，所述助剂供给装置包括助剂溶液罐，所述溶液罐的出口通过管道连接注射泵的入口，注射泵的出口通过管道连接炉气输送通道。上述这种述助剂供给装置能够较好的保证阻聚剂和/或缓聚剂与炉气中的自由基接触均匀性。

同理，第六种煤炭转化炉炉气净化系统中，从所述煤炭转化炉的炉气出口直至高温气体过滤装置的这一部分整体上也可构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程中其炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃的范围内的炉气加热保温流路。进一步的，该系统中从所述煤炭转化炉的炉气出口直至高温气体过滤装置的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置的过滤元件的过程中其炉气温度不降低的炉气加热保温流路。

同理，第六种煤炭转化炉炉气净化系统中所述高温气体过滤装置采用烧结金属多孔材料过滤元件或烧结陶瓷多孔材料过滤元件。另外，所述煤炭转化炉具体是指煤炭气化炉或煤炭干馏炉，更具体为实施煤炭低温干馏工艺或煤炭中温干馏工艺的煤炭干馏炉。

下面结合附图和具体实施方式做进一步说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统的一种具体实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种具体实施方式的结构示意图。

图3为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种具体实施方式的结构示意图。

图4为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种具体实施方式的结构示意图。

图5为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种具体实施方式的结构示意图。

图6为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种具体实施方式的结构示意图。

图7为本实用新型部分实施例的炉气温度变化曲线对比图。

图8本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种具体实施方式的结构示意图。

图9本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种具体实施方式的结构示意图。

图10本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本具体实施方式部分统一将以煤炭干馏炉炉气的净化为例对本实用新型的煤炭转化炉炉气净化方法和系统进行具体说明。目前的煤炭干馏工艺一般分为煤炭低温干馏工艺、煤炭中温干馏工艺和煤炭高温干馏工艺，本实用新型的净化技术对上述三种煤炭干馏工艺均适用，但在本具体实施方式中将以煤炭低温干馏工艺的炉气净化为例进行说明。

某煤炭低温干馏炉炉气出口输出约480～550℃的高温炉气(干馏产物)，该高温炉气中含有气体、液体和固体物质，其中气体物质主要为煤气，液体物质主要为煤焦油，固体物质主要为Al₂O₃粉、SiO₂粉、C粉等粉尘。上述高温炉气有着很强的物理不稳定性和化学不稳定性，主要体现在炉气中的物质既发生热解又同时发生热聚。研究发现，当炉气温度逐渐降低时，热聚将逐渐显著，炉气中析C、结焦、粉尘粘度变大等现象越趋明显。

有鉴于此，如图1～2、4～6所示，本实用新型采取了以下方法对上述炉气进行高温净化。该方法包括将煤炭转化炉100(具体指煤炭干馏炉)生成的炉气传送至高温气体过滤装置300进行过滤净化的环节，所述高温气体过滤装置300位于煤炭转化炉100外部或整合在煤炭转化炉100中；当所述高温气体过滤装置300位于煤炭转化炉100外部时，将高温气体过滤装置300待过滤气体进口相比煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度的向下变动幅度保持在0～50℃的范围内，并且将炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310时相比煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度的向下变动幅度保持在0～80℃的范围内；当所述高温气体过滤装置300整合在煤炭转化炉100中时，使从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程发生于煤炭转化炉100内部。

上述方法中，当高温气体过滤装置300位于煤炭转化炉100外部时，高温气体过滤装置300待过滤气体进口相比煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度的向下变动幅度还可进一步限定为保持在0～30℃的范围内，且炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310时相比煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度的向下变动幅度可进一步限定为保持在0～50℃的范围内。在此基础上，所述高温气体过滤装置300待过滤气体进口相比炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310时的炉气温度的变化量可进一步限定为-100℃～+20℃，更进一步的限定为-50℃～+10℃。进一步的，从煤炭转化炉100出口输出炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程中，将所述炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃的范围内，更好是保持在不超过50℃、30℃或20℃的范围内。

上述方法中，当所述高温气体过滤装置300位于煤炭转化炉100外部时，从煤炭转化炉100出口输出炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310后的过程一般还包括将煤炭转化炉100出口输出的炉气先传送至预除尘装置200进行初步固气分离后再进入高温气体过滤装置300行过滤净化的环节。预除尘装置200一般采用机械除尘器，例如旋风除尘器或重力除尘器或旋风除尘器与重力除尘器的组合。

高温气体过滤装置300待过滤气体进口的炉气温度可以通过在高温气体过滤装置300待过滤气体进口内安装温度传感器来进行检测。炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310时的炉气温度是指已过滤的炉气穿过过滤元件310后进入高温气体过滤装置300净气侧的温度，一般可以通过在高温气体过滤装置300已过滤气体出口内安装温度传感器进行检测。同样的，预除尘装置200待除尘气体进口的温度可通过在该进口内安装温度传感器来进行检测，预除尘装置200已除尘气体出口的温度可通过在该出口内安装温度传感器来进行检测；煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度可通过在该出口内安装温度传感器来进行检测。

实施例1

如图1所示，煤炭转化炉炉气净化系统包括煤炭转化炉100和用于对煤炭转化炉100出口输出的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置300，该系统中从所述煤炭转化炉100的炉气出口直至高温气体过滤装置300的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉100出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程中其炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃的范围内的炉气加热保温流路。具体而言，所述煤炭转化炉100与高温气体过滤装置300之间设有预除尘装置200，煤炭转化炉100的炉气出口与预除尘装置200的待除尘气体进口连通，预除尘装置200的已除尘气体出口与高温气体过滤装置300的待过滤气体进口连通，所述煤炭转化炉100、预除尘装置200和高温气体过滤装置300三者的外壳前后依次连接为一体，预除尘装置200的待除尘气体进口靠近煤炭转化炉100的炉气出口，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口靠近预除尘装置200的已除尘气体出口；预除尘装置200和高温气体过滤装置300上均设有加热保温结构400。由于将煤炭转化炉100、预除尘装置200和高温气体过滤装置300三者的外壳前后依次连接为一体，预除尘装置200的待除尘气体进口靠近煤炭转化炉100的炉气出口，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口靠近预除尘装置200的已除尘气体出口，因此，煤炭转化炉100、预除尘装置200和高温气体过滤装置300三者之间的距离很短，相应的缩短了炉气从煤炭转化炉100进入预除尘装置200后再进入高温气体过滤装置300的时间，也就减少了炉气在这个过程中的的温度损失；由于预除尘装置200和高温气体过滤装置300上均设有加热保温结构400，因此可以对其中的炉气进行加热保温，以便使炉气在从煤炭转化炉100出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程中其炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃的范围内。

实施例1的煤炭转化炉炉气净化系统的预除尘装置200的已除尘气体出口具体位于该预除尘装置200的顶部，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口高于预除尘装置200的已除尘气体出口并与预除尘装置200的已除尘气体出口之间通过弯头320连接；高温气体过滤装置300中过滤元件310的安装高度高于高温气体过滤装置300的待过滤气体进口。采用上述设计，能够进一步缩短炉气在从煤炭转化炉100进入预除尘装置200后再进入高温气体过滤装置300的传送距离。另外，作为上述加热保温结构400的具体结构，所述预除尘装置200和高温气体过滤装置300的外壳上均安装有加热保温套壳410，加热保温套壳410与预除尘装置200以及高温气体过滤装置300的外壳之间为加热介质输送通道420，所述加热介质输送通道420与加热介质源连接。加热介质源一般采用燃烧炉，产生高温烟气为加热介质，加热介质进入加热介质输送通道420，从而对预除尘装置200和高温气体过滤装置300内部进行加热保温。上述预除尘装置200采用机械除尘器，具体为旋风除尘器。高温气体过滤装置300采用管状的过滤元件310，该过滤元件310具体为烧结铁铝金属间化合物多孔材料过滤元件；在高温气体过滤装置300内部，所述过滤元件310安装在孔板上，高温气体过滤装置300内位于孔板上方为净气室，孔板下方为原气室，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口位于净气室的侧部，已过滤气体出口位于原气室侧部，净气室安装有文氏反吹管320和反吹进气管330，原气室的底部设有锥形积灰仓，锥形积灰仓的底部设有卸灰装置。

实施例1的煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为：煤炭转化炉100出口输出的炉气(平均温度510℃)先传送至预除尘装置200进行初步固气分离后再进入高温气体过滤装置300进行过滤净化，炉气700通过待过滤气体进口进入高温气体过滤装置300的原气室中，然后通过过滤元件310的过滤后进入孔板上方的净气室，最后从已过滤气体出口排出进入炉气回收环节，高温气体过滤装置300的已过滤气体出口排出的炉气含尘量≤10mg/Nm³，并且在高温气体过滤装置300的运行过程中，每隔600秒启动反吹清灰装置通过反吹进气管330及文氏反吹管320对过滤元件进行脉冲反吹清灰，反吹气压力为0.8MPa、反吹气温度为400℃；同时，通过燃烧炉向预除尘装置200和高温气体过滤装置300的加热保温套壳410中的加热介质输送通道420注入500℃左右的高温烟气，从而对预除尘装置200和高温气体过滤装置300内的炉气700进行加热保温。经测，预除尘装置200待除尘气体进口的平均炉气温度为508℃，预除尘装置200已除尘气体出口的平均炉气温度为492℃，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口的平均炉气温度为490℃，高温气体过滤装置300的已过滤气体出口的平均炉气温度为485℃，从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气从高温气体过滤装置300的已过滤气体出口输出平均时间为6.3秒。按上述方式将系统连续运行72小时后，取出过滤元件310并测试其过滤通量，测试结果如表1所示(参见表1)。

实施例2

实施例2采取与实施例1相同的煤炭转化炉炉气净化系统和工作方式，但区别在于对炉气700从煤炭转化炉100出口输出至高温气体过滤装置300已过滤气体出口过程中的温度控制上。经测，预除尘装置200待除尘气体进口的平均炉气温度为512℃，预除尘装置200已除尘气体出口的平均炉气温度为526℃，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口的平均炉气温度为528℃，高温气体过滤装置300的已过滤气体出口的平均炉气温度为540℃，从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气从高温气体过滤装置300的已过滤气体出口输出平均时间为6.4秒。按上述方式将系统连续运行72小时后，取出过滤元件310并测试其过滤通量，测试结果如表1所示(参见表1)。

实施例3

如图2所示，煤炭转化炉100与高温气体过滤装置300之间设有预除尘装置200，煤炭转化炉100的炉气出口与预除尘装置200的待除尘气体进口连通，预除尘装置200的已除尘气体出口与高温气体过滤装置300的待过滤气体进口连通，所述煤炭转化炉100与预除尘装置200之间以及预除尘装置200与高温气体过滤装置300之间分别通过较长的管道进行连接，此外，该系统中位于高温气体过滤装置300待过滤气体进口的前端设有炉气加热装置500，该炉气加热装置500的待加热气体进口与预除尘装置200的已除尘气体出口连接，炉气加热装置500的已加热气体出口与高温气体过滤装置300的待过滤气体进口连接。其中，炉气加热装置500具体采用电加热方式。所述预除尘装置200以及高温气体过滤装置300的内部结构与实施例1相同，但没有使用实施例1中的加热保温结构400，而仅是在高温气体过滤装置300的壳体内部设有保温层。

实施例3的煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为：煤炭转化炉100出口输出的炉气700(平均温度515℃)先传送至预除尘装置200进行初步固气分离后再通过炉气加热装置500进行加热，加热后的炉气700通过待过滤气体进口进入高温气体过滤装置300的原气室中，然后通过过滤元件310的过滤后进入孔板上方的净气室，最后从已过滤气体出口排出进入炉气分段回收环节，已过滤气体出口排出的炉气含尘量≤10mg/Nm³，并且在高温气体过滤装置300的运行过程中，同样每隔600秒启动反吹清灰装置通过反吹进气管330及文氏反吹管320对过滤元件进行脉冲反吹清灰，反吹气压力为0.8MPa、反吹气温度为400℃。经测，预除尘装置200待除尘气体进口的平均炉气温度为485℃，预除尘装置200的已除尘气体出口的平均炉气温度为456℃，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口的平均炉气温度为505℃，高温气体过滤装置300的已过滤气体出口的平均炉气温度为482℃，从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气从高温气体过滤装置300的已过滤气体出口输出平均时间为21.2秒。按上述方式将系统连续运行72小时后，取出过滤元件310并测试其过滤通量，测试结果如表1所示(参见表1)。

实施例4

实施例4采取与实施例3相同的煤炭转化炉炉气净化系统和工作方式，但区别基本在于高温气体过滤装置300上使用了实施例1中的加热保温结构400。经测，高温气体过滤装置300的已过滤气体出口的平均炉气温度为535℃。按上述方式将系统连续运行72小时后，取出过滤元件310并测试其过滤通量，测试结果如表1所示(参见表1)。

实施例5

如图3所示，煤炭转化炉炉气净化系统包括煤炭转化炉100和用于对煤炭转化炉100出口输出的炉气进行除尘净化的高温气体除尘装置600，该系统中从所述煤炭转化炉100的炉气出口直至高温气体除尘装置600的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉100出口输出开始直至已通过高温气体除尘装置600除尘净化的过程中其炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃的范围内的炉气加热保温流路。具体而言，所述高温气体除尘装置600是由2级机械除尘器串联而成的。其中第1级机械除尘器为重力除尘器610，第2级机械除尘器为旋风除尘器620，旋风除尘器620的已除尘气体出口直接通过管道连接炉气冷却收油装置。在连接煤炭转化炉100与重力除尘器610待除尘气体进口之间的管道上、连接重力除尘器610已除尘气体出口与旋风除尘器620待除尘气体进口之间的管道上以及重力除尘器610和旋风除尘器620的外壳上均安装有加热保温套壳410，加热保温套壳410内部为加热介质输送通道420，所述加热介质输送通道420与加热介质源连接。加热介质源同样采用燃烧炉，产生高温烟气为加热介质，加热介质进入加热介质输送通道420，从而对上述管道以及重力除尘器610和旋风除尘器620的内部进行加热保温。实施例5的煤炭转化炉炉气净化系统并未设置高温气体过滤装置300。

实施例5的煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为：煤炭转化炉100(同样为煤炭低温干馏炉)出口输出的炉气700(平均温度490℃)先传送至重力除尘器610进行初步固气分离后再进入旋风除尘器620进行除尘净化，旋风除尘器620的已除尘气体出口排出的炉气含尘量≤150mg/Nm³经测，重力除尘器610待除尘气体进口的平均炉气温度为485℃，重力除尘器610的已除尘气体出口的平均炉气温度为476℃，旋风除尘器620的待除尘气体进口的平均炉气温度为467℃，旋风除尘器620的已除尘气体出口的平均炉气温度为460℃，从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气从重力除尘器620的已除尘气体出口输出平均时间21秒。

实施例6

实施例6采取与实施例5相同的煤炭转化炉炉气净化系统和工作方式，但区别基本在于：旋风除尘器610待除尘气体进口的平均炉气温度为495℃，旋风除尘器610的已除尘气体出口的平均炉气温度为503℃，重力除尘器620的待除尘气体进口的平均炉气温度为510℃，重力除尘器620的已除尘气体出口的平均炉气温度为516℃，从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气从重力除尘器620的已除尘气体出口输出平均时间为21秒。

实施例7

如图4所示，煤炭转化炉炉气净化系统包括煤炭转化炉100和用于对煤炭转化炉100生成的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置300，所述高温气体过滤装置300整合在煤炭转化炉100中而使从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程发生于煤炭转化炉100内部。具体而言，所述煤炭转化炉100包括彼此导通的上炉体110和下炉体120，所述下炉体120为立式炉，煤炭转化发生在下炉体120中，所述上炉体110的炉腔偏离下炉体120的炉腔；所述高温气体过滤装置300设置于上炉体110的炉腔内，上炉体110的外部设有与高温气体过滤装置300已过滤气体出口导通的排气结构111。由于上炉体110的炉腔偏离下炉体120的炉腔，因此可以避免下炉体120产生的炉气直接向上冲击高温气体过滤装置300，确保高温气体过滤装置300使用的可靠性。作为高温气体过滤装置300的具体安装方式，所述高温气体过滤装置300间隔安装于上炉体110的炉壁上，上炉体110的外部设有排气壳罩111a，各高温气体过滤装置300的已过滤气体出口穿过上炉体110的炉壁与排气壳罩111a导通。例如，如图4所示多个高温气体过滤装置300在上炉体110顶部水平间隔布置，排气壳罩111a则位于上炉体110炉壁的上方。另外，在排气壳罩111a中同样如图1所示设置有文氏反吹管320和反吹进气管330，反吹进气管330的入口连接反吹气源。上述高温气体过滤装置300过滤元件310为烧结铁铝金属间化合物多孔材料过滤元件。

实施例7的煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为：下炉体120炉腔内生成的高温炉气向上运动并变向进入上炉体110的炉腔中，然后迅速到达高温气体过滤装置300，并通过高温气体过滤装置300的过滤元件310进行过滤净化，然后从排气壳罩111a的已过滤气体出口排出过滤净化后的高温炉气，并且，在高温气体过滤装置300的运行过程中，同样每隔600秒启动反吹清灰装置通过反吹进气管330及文氏反吹管320对过滤元件进行脉冲反吹清灰，反吹气压力为0.8MPa、反吹气温度为400℃。经测，排气壳罩111a的已过滤气体出口排出的炉气含尘量≤10mg/Nm³，平均炉气温度为531℃，同时测算出从下炉体120炉腔内生成炉气开始直至炉气从排气壳罩111a的已过滤气体出口输出的平均时间为4.8秒。按上述方式将系统连续运行72小时后，取出过滤元件310并测试其过滤通量，测试结果如表1所示。

实施例8

如图5所示，该煤炭转化炉炉气净化系统同样包括煤炭转化炉100和用于对煤炭转化炉100生成的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置300，所述高温气体过滤装置300整合在煤炭转化炉100中而使从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程发生于煤炭转化炉100内部。具体而言，所述煤炭转化炉100包括内部中空的卧式可回转炉体130以及与可回转炉体130传动连接的回转驱动机构；所述高温气体过滤装置300设置于可回转炉体130的炉腔内，可回转炉体130的外部设有与高温气体过滤装置300已过滤气体出口导通的排气结构131。作为高温气体过滤装置300设置于可回转炉体130炉腔内的具体方式，高温气体过滤装置300间隔安装于可回转炉体130的炉壁上，可回转炉体130的外部设有排气壳罩131a，各高温气体过滤装置300的已过滤气体出口穿过可回转炉体130的炉壁与排气壳罩131a导通。上述煤炭转化炉炉气净化系统可以直接在目前的煤炭干馏回转窑上改进而成，即在回转窑内加装高温气体过滤装置300和排气结构131即可。例如，在现有回转窑(相当于可回转炉体130)的炉壁上沿回转窑的轴向间隔安装多组高温气体过滤装置300，每组高温气体过滤装置300又由多个沿回转窑的周向间隔布置的高温气体过滤装置300组成，排气壳罩131a整体包覆于回转窑的炉壁外部，回转窑的进料口132(输出煤炭原料810)和排渣口133(输出渣820)分别穿过排气壳罩131a，排气壳罩131a上设有排气口134(输出炉气700)。上述高温气体过滤装置300过滤元件310同样为烧结铁铝金属间化合物多孔材料过滤元件。

实施例8的煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为：可回转炉体130炉腔内生成的高温炉气直接在炉腔内通过高温气体过滤装置300的过滤元件310进行过滤净化，然后从排气壳罩111a的排气口134排出过滤净化后的高温炉气。经测算，排气壳罩111a排出的炉气含尘量≤10mg/Nm³，平均炉气温度为545℃，同时测算出从炉腔内生成炉气开始直至炉气从排气壳罩111a输出的平均时间为4.2秒。

实施例9

如图6所示，实施例9的煤炭转化炉100与实施例8一样同样包括内部中空的卧式可回转炉体130以及与可回转炉体130传动连接的回转驱动机构；所述高温气体过滤装置300设置于可回转炉体130的炉腔内，可回转炉体130的外部设有与高温气体过滤装置300已过滤气体出口导通的排气结构131。实施例9与实施例8的区别在于高温气体过滤装置300在可回转炉体130炉腔内的安装方式上。具体而言，可回转炉体130中的高温气体过滤装置300的过滤元件310沿可回转炉体130的轴向设置在可回转炉体130的炉腔内，可回转炉体130的外部设有排气壳罩131a，所述过滤元件310的两端固定在可回转炉体130的炉腔内且至少一端通过定位排气结构与排气壳罩131a导通。由于将过滤元件310沿可回转炉体130的轴向设置，可回转炉体130的炉腔内生成的高温炉气能够更为迅速的通过过滤元件310。更具体的，如图6所示，可将过滤元件310设计成两端开口的长管形过滤元件(为烧结铁铝金属间化合物多孔材料过滤元件，长度可以为2～4米甚至更长)，在可回转炉体130的炉腔内轴向间隔安装若干块隔板320，这些隔板320将该炉腔轴向分隔成彼此隔离的若干反应段，每一反应段内轴向安装有多根过滤元件310，过滤元件310的两端通过可回转炉体130炉壁上的过滤元件安装定位孔和/或隔板320上的过滤元件安装定位孔固定并与可回转炉体130外部的排气壳罩131a导通，排气壳罩131a整体包覆于可回转炉体130的炉壁外部，另外每一反应段上均设有进料口132(输出煤炭原料810)和排渣口133(输出渣820)，进料口132和排渣口133分别穿过排气壳罩131a，排气壳罩131a上设有排气口134(输出炉气700)。上述煤炭转化炉炉气净化系统同样可以直接在目前的煤炭干馏回转窑上改进而成。

实施例9的煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为：可回转炉体130炉腔内生成的高温炉气直接在炉腔内通过高温气体过滤装置300的过滤元件310进行过滤净化，然后从排气壳罩111a的排气口134排出过滤净化后的高温炉气。经测算，排气壳罩111a排出的炉气含尘量≤10mg/Nm³，平均炉气温度为546℃，同时测算出从炉腔内生成炉气开始直至炉气从排气壳罩111a输出的平均时间为3.8秒。

实施例10

如图8所示，煤炭转化炉100与高温气体过滤装置300之间设有预除尘装置200，煤炭转化炉100的炉气出口与预除尘装置200的待除尘气体进口连通，预除尘装置200的已除尘气体出口与高温气体过滤装置300的待过滤气体进口连通，所述煤炭转化炉100与预除尘装置200之间以及预除尘装置200与高温气体过滤装置300之间分别通过较长的管道进行连接，此外，该系统中位于高温气体过滤装置300待过滤气体进口的前端设有炉气加热装置500，该炉气加热装置500的待加热气体进口与预除尘装置200的已除尘气体出口连接，炉气加热装置500的已加热气体出口与高温气体过滤装置300的待过滤气体进口连接。其中，炉气加热装置500具体采用电加热方式。所述预除尘装置200以及高温气体过滤装置300的内部结构与实施例1相同，但没有使用实施例1中的加热保温结构400，而仅是在高温气体过滤装置300的壳体内部设有保温层。另外，在预除尘装置200与高温气体过滤装置300之间的炉气输送通道上连接有用于向该炉气输送通道中注入抑制炉气中自由基聚合的阻聚剂的助剂供给装置A10，该助剂供给装置A10包括助剂溶液罐A11(助剂溶液罐A11内为质量浓度15％的对苯二酚水溶液)，所述溶液罐A11的出口通过管道连接注射泵A12的入口，注射泵的出口通过管道连接炉气输送通道。

实施例10的煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为：煤炭转化炉100出口输出的炉气700(平均温度515℃)先传送至预除尘装置200进行初步固气分离后再通过炉气加热装置500进行加热，加热后的炉气700与由注射泵A12注入炉气输送通道内的对苯二酚水溶液混合，对苯二酚的加入量为待过滤气体总摩尔量的2％，混合后的气体通过待过滤气体进口进入高温气体过滤装置300的原气室中，然后通过过滤元件310的过滤后进入孔板上方的净气室，最后从已过滤气体出口排出进入炉气分段回收环节，已过滤气体出口排出的炉气含尘量≤10mg/Nm³，并且在高温气体过滤装置300的运行过程中，同样每隔600秒启动反吹清灰装置通过反吹进气管330及文氏反吹管320对过滤元件进行脉冲反吹清灰，反吹气压力为0.8MPa、反吹气温度为400℃。经测，预除尘装置200待除尘气体进口的平均炉气温度为485℃，预除尘装置200的已除尘气体出口的平均炉气温度为456℃，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口的平均炉气温度为500℃，高温气体过滤装置300的已过滤气体出口的平均炉气温度为480℃，从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气从高温气体过滤装置300的已过滤气体出口输出平均时间为21.4秒。按上述方式将系统连续运行72小时后，取出过滤元件310并测试其过滤通量，测试结果如表1所示(参见表1)。

实施例11

如图9所示，煤炭转化炉100与高温气体过滤装置300之间设有预除尘装置200，煤炭转化炉100的炉气出口与预除尘装置200的待除尘气体进口连通，预除尘装置200的已除尘气体出口与高温气体过滤装置300的待过滤气体进口连通，所述煤炭转化炉100与预除尘装置200之间以及预除尘装置200与高温气体过滤装置300之间分别通过较长的管道进行连接，此外，该系统中位于高温气体过滤装置300待过滤气体进口的前端设有炉气加热装置(图中更未示出)，该炉气加热装置的待加热气体进口与预除尘装置200的已除尘气体出口连接，炉气加热装置的已加热气体出口与高温气体过滤装置300的待过滤气体进口连接。其中，炉气加热装置具体采用电加热方式。所述预除尘装置200以及高温气体过滤装置300的内部结构与实施例1相同，但没有使用实施例1中的加热保温结构400，而仅是在高温气体过滤装置300的壳体内部设有保温层。另外，在预除尘装置200与高温气体过滤装置300之间的炉气输送通道上连接有用于向该炉气输送通道中注入用于对炉气中的自由基进行稀释的稀释气供气装置A20。上述高温气体过滤装置300的已过滤气体出口与炉气冷却收油系统900的入口连接，所述炉气冷却收油系统900包括三级炉气喷油冷却收油单元910，各级炉气喷油冷却收油单元910使用炉气冷却产生的油液为冷却介质对后续炉气进行喷淋冷却并对冷却得到的油液进行回收，所述各级炉气喷油冷却收油单元910(第一级炉气喷油冷却收油单元910a为用于回收重油的炉气喷油冷却收油单元,第二级炉气喷油冷却收油单元910b为用于回收中油的炉气喷油冷却收油单元,第三级炉气喷油冷却收油单元910c为用于回收轻油的炉气喷油冷却收油单元)包括洗油塔911、储油罐912、输油泵913和冷油器914，所述洗油塔911的进气端和排气端串联于整个煤制油系统的炉气运行流路上，所述储油罐912的进油端与对应洗油塔911底部的排油端连接，所述输油泵913和冷油器914与对应洗油塔911连接形成该炉气喷油冷却收油单元910的喷淋用油液循环供给回路，最后一级炉气喷油冷却收油单元910排气端排出的气体(CH4、C2、C3、C4等轻质气体)作为稀释气经过加热装置A21后注入预除尘装置200与高温气体过滤装置300之间的炉气输送通道内。

实施例11的煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为：煤炭转化炉100出口输出的炉气700(平均温度515℃)先传送至预除尘装置200进行初步固气分离后再通过炉气加热装置500进行加热，加热后的炉气700与稀释气混合，稀释气的加入量为待过滤炉气体积的10％，混合后的气体通过待过滤气体进口进入高温气体过滤装置300的原气室中，然后通过过滤元件310的过滤后进入孔板上方的净气室，最后从已过滤气体出口排出进入炉气分段回收环节，已过滤气体出口排出的炉气含尘量≤10mg/Nm³，并且在高温气体过滤装置300的运行过程中，同样每隔600秒启动反吹清灰装置通过反吹进气管330及文氏反吹管320对过滤元件进行脉冲反吹清灰，反吹气压力为0.8MPa、反吹气温度为400℃。经测，预除尘装置200待除尘气体进口的平均炉气温度为485℃，预除尘装置200的已除尘气体出口的平均炉气温度为456℃，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口的平均炉气温度为490℃，高温气体过滤装置300的已过滤气体出口的平均炉气温度为470℃，从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气从高温气体过滤装置300的已过滤气体出口输出平均时间为22秒。按上述方式将系统连续运行72小时后，取出过滤元件310并测试其过滤通量，测试结果如表1所示(参见表1)。

实施例12

如图10所示，实施例12的煤炭转化炉炉气净化系统对实施例10与实施例11的进行了组合，具体是将实施例11中向待过滤炉气中加入稀释剂的技术方案应用于实施例10上，即最后一级炉气喷油冷却收油单元910排气端排出的气体(CH4、C2、C3、C4等轻质气体)作为稀释气注入预除尘装置200与炉气加热装置500之间的炉气输送通道内(稀释气的加入量为待过滤炉气体积的10％)，然后再通过炉气加热装置500进行加热，加热后的炉气700与由注射泵A12注入炉气输送通道内的对苯二酚水溶液混合，对苯二酚的加入量为待过滤气体总摩尔量的2％，混合后的气体通过待过滤气体进口进入高温气体过滤装置300的原气室中，然后通过过滤元件310的过滤后进入孔板上方的净气室，最后从已过滤气体出口排出进入炉气分段回收环节，已过滤气体出口排出的炉气含尘量≤10mg/Nm³，并且在高温气体过滤装置300的运行过程中，同样每隔600秒启动反吹清灰装置通过反吹进气管330及文氏反吹管320对过滤元件进行脉冲反吹清灰，反吹气压力为0.8MPa、反吹气温度为400℃。经测，预除尘装置200待除尘气体进口的平均炉气温度为485℃，预除尘装置200的已除尘气体出口的平均炉气温度为456℃，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口的平均炉气温度为500℃，高温气体过滤装置300的已过滤气体出口的平均炉气温度为480℃，从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气从高温气体过滤装置300的已过滤气体出口输出平均时间为22.3秒。按上述方式将系统连续运行72小时后，取出过滤元件310并测试其过滤通量，测试结果如表1所示(参见表1)。

对比例

煤炭低温干馏炉气净化系统，在煤炭转化炉100与高温气体过滤装置300之间设有预除尘装置200，煤炭转化炉100的炉气出口与预除尘装置200的待除尘气体进口连通，预除尘装置200的已除尘气体出口与高温气体过滤装置300的待过滤气体进口连通，所述煤炭转化炉100与预除尘装置200之间以及预除尘装置200与高温气体过滤装置300之间分别通过较长的管道进行连接，所述预除尘装置200以及高温气体过滤装置300的内部结构与实施例1相同，但未使用保温措施。

该煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为：煤炭转化炉100出口输出的炉气(平均温度505℃)先传送至预除尘装置200进行初步固气分离后再通过待过滤气体进口进入高温气体过滤装置300的原气室中，然后通过过滤元件310的过滤后进入孔板上方的净气室，最后从已过滤气体出口排出进入炉气分段回收环节，已过滤气体出口排出的炉气含尘量≤10mg/Nm³，并且在高温气体过滤装置300的运行过程中，同样每隔600秒启动反吹清灰装置通过反吹进气管330及文氏反吹管320对过滤元件进行脉冲反吹清灰，反吹气压力为0.8MPa、反吹气温度为400℃。经测，预除尘装置200待除尘气体进口的平均炉气温度为475℃，预除尘装置200的已除尘气体出口的平均炉气温度为447℃，高温气体过滤装置300的待过滤气体进口的平均炉气温度为418℃，高温气体过滤装置300的已过滤气体出口的平均炉气温度为395℃，从煤炭转化炉100生成炉气开始直至炉气从高温气体过滤装置300的已过滤气体出口输出平均时间为22.3秒。按上述方式将系统连续运行72小时后，取出过滤元件310并测试其过滤通量，测试结果如表1所示(参见表1)。

上述实施例和对比例的炉气温度变化曲线图如图7所示。其中，图7中的横坐标为炉气生成至被除尘净化过程中各个温度监测点，纵坐标为各个温度检测点对应检测到的平均炉气温度。实施例5、6中未使用高温气体过滤装置300，故其炉气温度变化曲线用虚线表示。

对上述实施例和对比例的过滤元件310表面滤饼表观分布均匀性、过滤元件310过滤通量以及系统中高温气体除尘装置600回收到的粉尘含油量的测试结果如表1所示。对于高温气体除尘装置600回收到的粉尘含油量，实施例1～4、7以及对比例的粉尘均取至高温气体过滤装置300，实施例5、6的粉尘均取至旋风除尘器620。

表1

说明：1)表中1的“×”表示无此项。2)过滤元件表面滤饼表观分布均匀性分5个评价等级，从差到好分别为“不均匀”、“较不均匀”、“一般”、“均匀”、“非常均匀”。过滤元件表面滤饼表观分布不均匀往往是因为过滤材料局部堵塞造成过滤元件表面各处过滤通量不均匀而导致的，因此，通过对过滤元件表面滤饼表观分布均匀性的观察，能够初步判断过滤元件被堵塞的情况。一般而言，过滤元件表面滤饼表观分布不均匀越高，说明过滤材料局部堵塞情况越严重。3)过滤元件相对透气系数具体为每平方米过滤面积上，在每kpa(千帕)过滤压差及每小时下的空气通量。相对透气系数越小，说明过滤材料堵塞情况越严重。4)粉尘含油量分4个评价等级，从粉尘含油量由低到高分别为“低”、“较低”、“较高”、“高”。粉尘含油量越高，说明炉气中的油析出越多，后续对油的回收率越低。

Claims (10)

1.煤炭转化炉炉气净化系统，包括煤炭转化炉(100)和用于对煤炭转化炉(100)出口输出的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置(300)，其特征在于：在煤炭转化炉(100)与高温气体过滤装置(300)之间的炉气输送通道上连接有用于向该炉气输送通道中注入抑制炉气中自由基聚合的阻聚剂和/或缓聚剂的助剂供给装置(A10)。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述助剂供给装置(A10)为一种用于向炉气输送通道中注入有效成分为硝基苯、间硝基苯、间硝基氯苯、三硝基苯、对苯二酚、间苯二酚、2,2-二苯基-1-三硝基苯肼、对苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亚硝基甲烷、苯基-N-叔丁基硝酮中的任意一种或几种的助剂供给装置。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述煤炭转化炉(100)与高温气体过滤装置(300)之间设有预除尘装置(200)，煤炭转化炉(100)的炉气出口与预除尘装置(200)的待除尘气体进口连通，预除尘装置(200)的已除尘气体出口与高温气体过滤装置(300)的待过滤气体进口连通；所述助剂供给装置(A10)的助剂输出端连接在预除尘装置(200)与高温气体过滤装置(300)之间的炉气输送通道上。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述的预除尘装置(200)具体采用机械除尘器。

5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述助剂供给装置(A10)包括助剂溶液罐(A11)，所述溶液罐(A11)的出口通过管道连接注射泵(A12)的入口，注射泵的出口通过管道连接炉气输送通道。

6.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：该系统中从所述煤炭转化炉(100)的炉气出口直至高温气体过滤装置(300)的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉(100)出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置(300)的过滤元件(310)的过程中其炉气温度的向下变动幅度保持在不超过80℃的范围内的炉气加热保温流路。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：该系统中从所述煤炭转化炉(100)的炉气出口直至高温气体过滤装置(300)的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭转化炉(100)出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置(300)的过滤元件(310)的过程中其炉气温度不降低的炉气加热保温流路。

8.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述高温气体过滤装置(300)采用烧结金属多孔材料过滤元件或烧结陶瓷多孔材料过滤元件。

9.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述煤炭转化炉(100)具体是指煤炭气化炉或煤炭干馏炉。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：所述煤炭转化炉(100)具体为实施煤炭低温干馏工艺或煤炭中温干馏工艺的煤炭干馏炉。