CN214270779U

CN214270779U - 一种固定床煤气干式净化及分级冷却的系统

Info

Publication number: CN214270779U
Application number: CN202022415784.8U
Authority: CN
Inventors: 阳绍军; 刘璐; 郭霞; 陈武; 李正林
Original assignee: Zhongke Hefei Coal Gasification Technology Co ltd
Current assignee: Zhongke Hefei Coal Gasification Technology Co ltd
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2021-09-24
Anticipated expiration: 2030-10-27

Abstract

本实用新型提供了一种固定床煤气干式净化及分级冷却的系统，属于煤气处理技术领域。本实用新型提供的系统利用煤气初步净化装置对粗煤气进行初步净化处理，可以实现焦油及大颗粒粉尘的协同净化脱除；利用煤气深度净化装置对一级净化煤气进行深度净化处理，实现细颗粒粉尘的高效去除，降低煤气中的含尘量；利用煤气冷却塔对二级净化煤气进行冷却降温，保证净煤气温度符合下游工序要求；采用间接冷却器对冷凝液进行换热，实现冷凝液的降温及热量回收；采用凝液缓冲罐对富余冷却液进行缓冲贮存，保证系统的安全稳定运行；采用蒸氨系统对缓冲冷却液进行汽提蒸氨，实现缓冲冷却液的氨氮达标及副产氨水产品。

Description

一种固定床煤气干式净化及分级冷却的系统

技术领域

本实用新型涉及煤气处理技术领域，尤其涉及一种固定床煤气干式净化及分级冷却的系统。

背景技术

固定床煤气化炉由于结构简单、投资少、运行可靠、操作比较容易以及对原料种类和粒度要求不高等优点广泛应用在我国的中小型化肥厂，在我国现运行的气化炉中占据重要地位。

常用固定床煤气化技术是将固定床产生的粗煤气先经过旋风分离器进行除尘，然后通入废热锅炉回收热量，接着通入洗涤塔利用冷却水对煤气进行降温及湿式除尘，最后送到下游工序。由于粗煤气中含有焦油、粉尘、酚类、硫化氢等污染物，传统旋风分离器的除尘效果很差，仅能对大颗粒粉尘进行分离，而焦油及细颗粒粉尘难以去除。传统洗涤塔是将冷却水与煤气进行直接接触进行传热传质，使煤气降至常温虽然降温效果显著，但由于入口煤气仍存在大量焦油及粉尘，因此需另设水处理沉降设施进行处理，但无法完全除去，造成冷却后的循环使用中黑灰水的循环，直接造成精除尘和水处理设施投资大，效率低，运行管理困难，已经成为制约煤气化企业生存发展的最后一道“堡垒”。

传统的旋风除尘器、布袋除尘器及静电除尘器等，虽然可以有效分离出煤气中的粉尘，但难以去除煤气中的焦油类物质。而电捕焦油器仅能脱除煤气中的焦油，对粉尘却束手无策。

随着经济的发展，国家和人民环保意识逐渐增强，环保法规的要求日益严格，对固定床煤气化技术提出了更高的要求，加强和完善煤气净化冷却系统的处理能力，提高煤气中焦油及粉尘脱除水平，己成为行业共识。

因此，开发净化效果好、节能环保的固定床煤气干式净化及分级冷却的系统，具有重要的环保、经济和社会意义。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的一种固定床煤气干式净化及分级冷却的系统，本实用新型提供的系统设备投资小，焦油及粉尘脱除效果好，无灰水污染问题，环保效益好。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供了一种固定床煤气干式净化及分级冷却的系统，包括煤气初步净化装置1；所述煤气初步净化装置1设置有粗煤气入口、第一循环水入口、一级净化煤气出口、含油粉尘出口和第一循环水出口；

煤气深度净化装置2；所述煤气深度净化装置2设置有一级净化煤气入口、反吹气入口、二级净化煤气出口和粉尘出口，所述一级净化煤气入口与所述煤气初步净化装置1中的一级净化煤气出口相连；

煤气冷却塔3；所述煤气冷却塔3设置有二级净化煤气入口、喷淋液入口、净煤气出口和冷凝液出口，所述二级净化煤气入口与所述煤气深度净化装置2 中的二级净化煤气出口相连；

间接冷却器4；所述间接冷却器4设置有冷凝液入口、第二循环水入口、冷却液出口和第二循环水出口，所述冷却液出口分支为喷淋液出口和富余冷却液出口，所述冷凝液入口与所述煤气冷却塔3中的冷凝液出口相连，所述喷淋水出口与所述煤气冷却塔3中的喷淋液入口相连；

凝液缓冲罐5；所述凝液缓冲罐5设置有富余冷却液入口和缓冲冷却液出口，所述富余冷却液入口与所述间接冷却器4中的富余冷却液出口相连；

蒸氨系统6；所述蒸氨系统6设置有缓冲冷却液入口、蒸汽入口、氨水出口、废气出口和废水出口，所述缓冲冷却液入口与所述凝液缓冲罐5中的缓冲冷却液出口相连。

优选地，所述煤气初步净化装置1的主体设备为旋风分离器，所述旋风分离器的内部设置浇注料；所述浇注料为耐腐蚀浇注料；所述耐腐蚀浇注料为刚玉、刚玉碳化硅、锆刚玉或刚玉莫来石中的一种或几种；所述浇注料的内部设置有水冷膜式壁。

优选地，所述煤气初步净化装置1的含油粉尘出口连接仓泵；所述仓泵连接灰仓。

优选地，所述煤气深度净化装置2的主体设备为袋式除尘器，所述袋式除尘器的布袋材质为耐腐蚀膜；所述耐腐蚀膜为PTFE+PTFE覆膜。

优选地，所述煤气深度净化装置2的粉尘出口连接仓泵；所述仓泵与灰仓连通。

优选地，所述煤气冷却塔3为填料塔式结构，所述煤气冷却塔3的内顶部设置有若干个冷凝液喷头。

优选地，所述间接冷却器4为板式换热器或闭式冷却塔。

优选地，所述凝液缓冲罐5为卧式结构，所述凝液缓冲罐5设置有液位计及安全排放阀。

优选地，所述蒸氨系统6的主体设备为蒸氨塔。

本实用新型提供了一种固定床煤气干式净化及分级冷却的系统，包括煤气初步净化装置1；所述煤气初步净化装置1设置有粗煤气入口、第一循环水入口、一级净化煤气出口、含油粉尘出口和第一循环水出口；煤气深度净化装置2；所述煤气深度净化装置2设置有一级净化煤气入口、反吹气入口、二级净化煤气出口和粉尘出口，所述一级净化煤气入口与所述煤气初步净化装置1中的一级净化煤气出口相连；煤气冷却塔3；所述煤气冷却塔3设置有二级净化煤气入口、喷淋液入口、净煤气出口和冷凝液出口，所述二级净化煤气入口与所述煤气深度净化装置2中的二级净化煤气出口相连；间接冷却器4；所述间接冷却器4设置有冷凝液入口、第二循环水入口、冷却液出口和第二循环水出口，所述冷却液出口分支为喷淋液出口和富余冷却液出口，所述冷凝液入口与所述煤气冷却塔3中的冷凝液出口相连，所述喷淋水出口与所述煤气冷却塔3中的喷淋液入口相连；凝液缓冲罐5；所述凝液缓冲罐5设置有富余冷却液入口和缓冲冷却液出口，所述富余冷却液入口与所述间接冷却器4 中的富余冷却液出口相连；蒸氨系统6；所述蒸氨系统6设置有缓冲冷却液入口、蒸汽入口、氨水出口、废气出口和废水出口，所述缓冲冷却液入口与所述凝液缓冲罐5中的缓冲冷却液出口相连。

本实用新型提供的系统利用煤气初步净化装置对粗煤气进行初步净化处理，可以实现焦油及大颗粒粉尘的协同净化脱除；利用煤气深度净化装置2 对一级净化煤气进行深度净化处理，从而实现细颗粒粉尘的高效去除，降低煤气中的含尘量；利用煤气冷却塔对二级净化煤气进行冷却降温处理，从而进一步保证净煤气温度符合下游工序要求；采用间接冷却器对冷凝液进行换热处理，从而实现冷凝液的降温及热量回收；采用凝液缓冲罐对富余冷却液进行缓冲贮存，保证系统的安全稳定运行；采用蒸氨系统对缓冲冷却液进行汽提蒸氨处理，从而实现缓冲冷却液的氨氮达标及副产氨水产品。本实用新型提供的系统设备投资小，焦油及粉尘脱除效果好，无灰水污染问题，环保效益好。

进一步地，本实用新型提供的系统以旋风分离器作为煤气初步净化装置的主体设备，旋风分离器对于大颗粒粉尘具有较高的分离效率；同时，在旋风分离器内部设置有耐高温、耐腐蚀、耐磨的浇注料，从而保证设备能够处理性质复杂、粉尘含量大的固定床粗煤气；另外，在浇注料内部设置有水冷膜式壁，可以利用水冷膜式壁的低温作用，将粗煤气中的焦油冷凝下来，并随着大颗粒粉尘一并排出，达到煤气初步净化的效果。

进一步地，本实用新型提供的系统中，采用袋式除尘器作为煤气深度净化装置的主体设备，设备投资小、除尘效率可达99％以上，可以保证得到的净煤气含尘量极低，减少粉尘对后端系统的影响。同时，由于固定床粗煤气中含有大量水分，保证了设备的适用性及稳定性。另外，袋式除尘器的布袋材质为耐腐蚀膜；所述耐腐蚀膜为PTFE+PTFE覆膜，该材质的布袋耐水性强、耐腐蚀性强，能够处理复杂的气体。

进一步地，本实用新型提供的系统在煤气深度净化装置后端配置煤气冷却塔，并采用喷淋水对二级净化煤气进行降温，不仅具有较好的降温效果，实际应用中还可以利用厂区原有煤气直冷设备，从而减少设备投资，更符合现有固定床升级改造现状。煤气冷却塔采用填料塔式结构，并在内顶部均匀设置有冷凝液喷头，可以增大二级净化煤气与喷淋水的接触面积，所述二级净化煤气和喷淋水在煤气冷却塔中逆流接触，所述二级净化煤气自下而上通过煤气冷却塔，所述喷淋水自上而下流至所述煤气冷却塔底部，可以保证煤气冷却塔具有更好的换热效果及较好的冷却降温效果。

进一步地，本实用新型提供的系统中，间接冷却器为板式换热器或闭式冷却塔，板式换热器及闭式冷却塔可实现全封闭式循环冷却，换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长。同时，所述间接冷却器换热降温得到的冷却液一部分送入煤气冷却塔中作为喷淋水利用，可以有效减少系统水消耗，解决水平衡问题；另外一部分作为富余冷却液进入凝液缓冲罐。

进一步地，本实用新型提供的系统中，所述凝液缓冲罐设置有液位计及安全排放阀，从而保证系统的安全稳定，避免设备超压超位运行。

进一步地，本实用新型提供的系统中，所述蒸氨系统主体设备为蒸氨塔，采用单塔加压侧线抽出工艺，不仅可以解决缓冲冷却液氨氮超标问题，还可以获得品质较好的氨水副产品，从而提高项目经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的固定床煤气干式净化及分级冷却的系统结构示意图，其中，1为煤气初步净化装置，2为煤气深度净化装置，3为煤气冷却塔， 4为间接冷却器，5为凝液缓冲罐，6为蒸氨系统；

图2为本实用新型提供的系统对固定床所产生粗煤气进行处理的原理流程图。

具体实施方式

图1为本实用新型提供的固定床煤气干式净化及分级冷却的系统结构示意图，下面结合图1对本实用新型提供的系统进行详细说明。

本实用新型提供的系统包括煤气初步净化装置1；所述煤气初步净化装置 1设置有粗煤气入口、第一循环水入口、一级净化煤气出口、含油粉尘出口和第一循环水出口。在本实用新型中，所述煤气初步净化装置1的主体设备优选为旋风分离器，所述旋风分离器的内部优选设置浇注料；所述浇注料优选为耐腐浇注料；所述耐腐蚀浇注料优选为刚玉、刚玉碳化硅、锆刚玉或刚玉莫来石中的一种或几种，进一步优选为刚玉和刚玉碳化硅浇注料、锆刚玉及刚玉莫来石的浇注料、刚玉碳化硅及锆刚玉的浇注料；所述浇注料的内部优选设置有水冷膜式壁。在本实用新型中，所述煤气初步净化装置1的含油粉尘出口1-4优选连接仓泵；所述仓泵优选连接灰仓。

本实用新型提供的系统以旋风分离器作为煤气初步净化装置的主体设备，旋风分离器对于大颗粒粉尘具有较高的分离效率；同时，在旋风分离器内部设置有耐高温、耐腐蚀、耐磨的浇注料，从而保证设备能够处理性质复杂、粉尘含量大的固定床粗煤气；另外，在浇注料内部设置有水冷膜式壁，可以利用水冷膜式壁的低温作用，将粗煤气中的焦油冷凝下来，并随着大颗粒粉尘一并排出，达到煤气初步净化的效果。

本实用新型提供的系统包括煤气深度净化装置2；所述煤气深度净化装置 2设置有一级净化煤气入口、反吹气入口、二级净化煤气出口和粉尘出口，所述一级净化煤气入口与所述煤气初步净化装置1中的一级净化煤气出口相连。在本实用新型中，所述煤气深度净化装置2的主体设备优选为袋式除尘器，所述袋式除尘器的布袋材质优选为耐腐蚀膜；所述耐腐蚀膜优选为 PTFE+PTFE覆膜；所述PTFE+PTFE覆膜的过滤气速优选为0.5～0.7m/min。在本实用新型中，所述煤气深度净化装置2的粉尘出口优选连接仓泵；所述仓泵优选与灰仓连通。

本实用新型提供的系统中，采用袋式除尘器作为煤气深度净化装置的主体设备，设备投资小、除尘效率可达99％以上，可以保证得到的净煤气含尘量极低，减少粉尘对后端系统的影响。同时，由于固定床粗煤气中含有大量水分，保证了设备的适用性及稳定性。另外，袋式除尘器的布袋材质为 PTFE+PTFE覆膜；该材质的布袋耐水性强、耐腐蚀性强，能够处理复杂的气体。

本实用新型提供的系统包括煤气冷却塔3；所述煤气冷却塔3设置有二级净化煤气入口、喷淋液入口、净煤气出口和冷凝液出口，所述二级净化煤气入口与所述煤气深度净化装置2中的二级净化煤气出口相连。

在本实用新型中，所述煤气冷却塔3为填料塔式结构，所述煤气冷却塔3 的内顶部设置有若干个冷凝液喷头。

本实用新型提供的系统在煤气深度净化装置后端配置煤气冷却塔，并采用喷淋水对二级净化煤气进行降温，不仅具有较好的降温效果，实际应用中还可以利用厂区原有煤气直冷设备，从而减少设备投资，更符合现有固定床升级改造现状。煤气冷却塔采用填料塔式结构，并在内顶部均匀设置有冷凝液喷头，可以增大二级净化煤气与喷淋水的接触面积，所述二级净化煤气和喷淋水在煤气冷却塔中逆流接触，所述二级净化煤气自下而上通过煤气冷却塔，所述喷淋水自上而下流至所述煤气冷却塔底部，可以保证煤气冷却塔具有更好的换热效果及较好的冷却降温效果。

本实用新型提供系统包括间接冷却器4；所述间接冷却器4设置有冷凝液入口、第二循环水入口、冷却液出口和第二循环水出口，所述冷却液出口分支为喷淋液出口和富余冷却液出口，所述冷凝液入口与所述煤气冷却塔3中的冷凝液出口相连，所述喷淋水出口与所述煤气冷却塔3中的喷淋液入口相连。

在本实用新型中，所述间接冷却器4为板式换热器或闭式冷却塔。

在本实用新型中，所述冷凝液在所述煤气冷却塔3底部暂存后通过所述间接冷却器4降温至30～40℃；所述间接冷却器4采用循环水作为冷凝液的换热介质，其中循环水为冷侧流体，冷凝液为热侧流体。

在本实用新型中，所述板式换热器及闭式冷却塔可实现全封闭式循环冷却，换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长；同时，所述间接冷却器换热降温得到的冷却液一部分送入煤气冷却塔中作为喷淋水利用，可以有效减少系统水消耗，解决水平衡问题；另外一部分作为富余冷却液进入凝液缓冲罐。

本实用新型提供的系统包括凝液缓冲罐5；所述凝液缓冲罐5设置有富余冷却液入口和缓冲冷却液出口，所述富余冷却液入口与所述间接冷却器4中的富余冷却液出口相连。

在本实用新型中，所述凝液缓冲罐5优选为卧式结构，所述凝液缓冲罐5 设置有液位计及安全排放阀。

在本实用新型中，所述凝液缓冲罐5设置有液位计及安全排放阀，从而保证系统的安全稳定，避免设备超压超位运行。

本实用新型提供的系统包括蒸氨系统6；所述蒸氨系统6设置有缓冲冷却液入口、蒸汽入口、氨水副产物出口、废气出口和废水出口，所述缓冲冷却液入口与所述凝液缓冲罐5中的缓冲冷却液出口相连。

在本实用新型中，所述蒸氨系统6的主体设备优选为蒸氨塔；所述蒸氨塔优选采用单塔加压侧线抽出工艺，所述蒸氨塔优选采用蒸汽直接加热。本实用新型对所述蒸汽的来源不做具体限定，采用厂区的蒸汽或者供热公司的蒸汽均可。

在本实用新型中，所述蒸氨系统主要设备为蒸氨塔，采用单塔加压侧线抽出工艺，不仅可以解决缓冲冷却液氨氮超标问题，还可以获得品质较好的氨水副产品，从而提高项目经济效益。

在本实用新型中，利用上述技术方案所述系统处理固定床产生的粗煤气的过程优选包括以下步骤：

固定床产生的粗煤气进入煤气初步净化装置进行煤气初步净化，得到一级净化煤气和含油粉尘；

所得一级净化煤气进入煤气深度净化装置进行煤气深度净化，得到二级净化煤气和粉尘；

所得二级净化煤气经进入煤气冷却塔中进行喷淋降温，得到净煤气和冷凝液；

所得冷凝液进入间接冷却器继续换热降温，得到喷淋水和富余冷却液；所得喷淋液经喷淋液入口进入煤气冷却塔；

所得富余冷却液进入凝液缓冲罐中暂存，得到缓冲冷却液；

所得缓冲冷却液进入蒸氨系统进行蒸氨处理，得到废气、废水及氨水副产品。

本实用新型固定床产生的粗煤气进入煤气初步净化装置进行煤气初步净化，得到一级净化煤气和含油粉尘。

在本实用新型中，所述粗煤气的温度优选为150～250℃，压力优选为 8～80kPa，含水率优选为5～30wt％，粉尘含量优选为5～30g/Nm³，焦油含量优选为5～30mg/Nm³；所述粗煤气的入口气速优选为10～30m/s。本实用新型对所述固定床粗煤气的来源及种类没有特殊要求，本领域技术人员熟知的固定床粗煤气均可以使用本实用新型的系统进行干式净化及分级冷却处理，具体如间歇式固定床粗煤气、常压固定床粗煤气和连续固定床粗煤气等。

在本实用新型中，所述煤气初步净化装置的水冷膜式壁的壁面温度优选为30～90℃；所用第一循环水入口的温度优选为25～35℃，进一步优选为 30～32℃；所述第一循环水出口的温度优选为40～50，进一步优选为42℃。

在本实用新型中，所得一级净化煤气的温度优选为100～210℃，含尘量优选为5～10g/Nm³。

在本实用新型中，含油粉尘优选送往厂内锅炉中进行焚烧利用。

在本实用新型中，所述煤气初步净化能够去除粗煤气中的焦油及大颗粒粉尘。

得到一级净化煤气后，本实用新型所得一级净化煤气进入煤气深度净化装置进行煤气深度净化，脱除剩余的细微粉尘，得到二级净化煤气核粉尘。

在本实用新型中，所述煤气深度净化用反吹气优选为氮气或二氧化碳气体；反吹气的的压力优选为0.3～0.5MPa。在本实用新型中，所得二级净化煤气的温度优选为90～200℃。

在本实用新型中，煤气深度净化能够脱除剩余的细微粉尘。

得到二级净化煤气后，本实用新型所得二级净化煤气经进入煤气冷却塔中进行喷淋降温，得到净煤气和冷凝液。

在本实用新型中，所述喷淋降温用喷淋水的温度优选为30～50℃。在本实用新型中，所得净煤气的温度优选为30～50℃；所得净煤气的含尘量优选≤ 10mg/Nm³，焦油含量优选≤1mg/Nm³。

得到冷凝液后，本实用新型所得冷凝液进入间接冷却器继续换热降温，得到喷淋水和富余冷却液；所得喷淋液经喷淋液入口进入煤气冷却塔。

在本实用新型中，所述喷淋水和富余冷却液的温度优选为30～50℃。

得到富余冷却液，本实用新型所得富余冷却液进入凝液缓冲罐中暂存，得到缓冲冷却液。

得到缓冲冷却液后，本实用新型所得缓冲冷却液进入蒸氨系统进行蒸氨处理，得到废气、废水及氨水副产品。

在本实用新型中，所述蒸氨处理用蒸汽优选为0.6MPaG、200℃的过热蒸汽。

图2为本实用新型提供的系统对固定床所产生粗煤气进行处理的原理流程图，具体为：固定床粗煤气在煤气初步净化装置中进行油尘初步净化后，得到一级净化煤气和含油粉尘；所得一级净化煤气在煤气深度净化装置中进行油尘深度净化，得到二级净化煤气和粉尘；所得二级净化煤气在煤气冷却塔中进行煤气直接冷却，得到净煤气和冷凝液；所得冷凝液在间接冷却器中进行冷凝液间接冷却，得到喷淋水和富余冷却液；所得喷淋水进入煤气冷却塔中进行煤气直接冷却；所得富余冷却液进入凝液缓冲罐中，得到缓冲冷却液；所得缓冲冷却液进入蒸氨系统中进行汽提蒸氨，得到废气、废水和氨水副产品。

下面将结合本实用新型中的实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

利用图1所示固定床煤气干式净化及分级冷却的系统，其中：煤气初步净化装置主体设备为旋风分离器，在旋风分离器内部设置有刚玉及刚玉碳化硅浇注料，在浇注料内部设置有水冷膜式壁；煤气深度净化装置主体设备为袋式除尘器，布袋材质为PTFE+PTFE覆膜，过滤气速为0.7m/min；煤气冷却塔内顶部均匀设置有冷凝液喷头；间接冷却器采用板式换热器形式；蒸氨系统主体设备为蒸氨塔，采用单塔加压侧线抽出工艺；

按照图2所示原理流程图对某厂间歇式固定床气化炉粗煤气进行处理，所述粗煤气温度为150℃，压力为8kPa，含水率为20wt％，粉尘含量为 30g/Nm³，焦油含量为5mg/Nm³，粗煤气入口气速为20m/s；具体成分如表 1所示。

表1粗煤气成分

成分

CO

H2

CH4

CO2

N2

O2

合计

含量(干基)

26％

41％

1.5％

9.7％

21.4％

0.4％

100％

固定床产生的粗煤气先经过煤气初步净化装置，得到一级净化煤气及含油粉尘；旋风分离器的水冷膜式壁内通有第一循环水，第一循环水入口温度为30℃，第一循环水出口温度为50℃；将一级净化煤气送入煤气深度净化装置，得到二级净化煤气及粉尘，一级净化煤气温度为200℃，二级净化煤气温度为190℃；将二级净化煤气通入煤气冷却塔中进行喷淋降温处理，得到净煤气及冷凝液，所得净煤气温度为50℃，含尘量为5mg/Nm³，然后送去下游工序利用；所得冷凝液送入间接冷却器4继续换热降温，得到喷淋水及富余冷却液，喷淋水和富余冷却液的温度为40℃；所得喷淋水送入煤气冷却塔3中作为喷淋水利用；富余冷却液则送入凝液缓冲罐5中缓冲贮存，得到缓冲冷却液；最后将缓冲冷却液送入蒸氨系统6进行蒸氨处理，得到废水、废气和氨水副产品，所述蒸汽为0.6MPaG、200℃过热蒸汽；废水的氨氮含量为50mg/L，氨水副产品中氨的质量浓度为15％。

实施例2

利用图1所示固定床煤气干式净化及分级冷却的系统，其中：煤气初步净化装置主体设备为旋风分离器，在旋风分离器内部设置有锆刚玉及刚玉莫来石结合的浇注料，在浇注料内部设置有水冷膜式壁；煤气深度净化装置主体设备为袋式除尘器，布袋材质为PTFE+PTFE覆膜，过滤气速为 0.6m/min；煤气冷却塔内顶部均匀设置有冷凝液喷头；间接冷却器采用板式换热器形式；蒸氨系统主要设备为蒸氨塔，采用单塔加压侧线抽出工艺；

按照图2所示原理流程图对某厂间歇式固定床气化炉粗煤气进行处理，所述粗煤气温度为200℃，压力为40kPa，含水率为5wt％，粉尘含量为 15g/Nm³，焦油含量为30mg/Nm³，粗煤气入口气速为10m/s；具体成分如表2所示。

表2粗煤气成分

成分

CO

H2

CH4

CO2

N2

O2

合计

含量(干基)

38％

40％

2.2％

18.5％

0.8％

0.5％

100％

固定床产生的粗煤气先经过煤气初步净化装置，以便得到一级净化煤气及含油粉尘；旋风分离器的水冷膜式壁内通有第一循环水，第一循环水入口温度为25℃，第一循环水出口温度为40℃；将一级净化煤气送入煤气深度净化装置，得到二级净化煤气及粉尘，所得一级净化煤气温度为210℃，二级净化煤气温度为200℃；将二级净化煤气通入煤气冷却塔中进行喷淋降温处理，得到净煤气及冷凝液；所得净煤气温度为40℃，含尘量为 8mg/Nm³，然后送去下游工序利用；所得冷凝液送入间接冷却器继续换热降温，得到喷淋水及富余冷却液，所述喷淋水和富余冷却液的温度为30℃；所得喷淋水送入煤气冷却塔中作为喷淋水利用；富余冷却液则送入凝液缓冲罐中缓冲贮存，得到缓冲冷却液；最后将缓冲冷却液送入蒸氨系统进行蒸氨处理，得到废气、废水和氨水副产品，所述蒸汽为0.6MPaG、200℃过热蒸汽，废水的氨氮含量为80mg/L，氨水副产品中氨的质量浓度为25％。

实施例3

利用图1所示固定床煤气干式净化及分级冷却的系统，其中：煤气初步净化装置主体设备为旋风分离器，在旋风分离器内部设置有刚玉碳化硅及锆刚玉的浇注料，在浇注料内部设置有水冷膜式壁；煤气深度净化装置主体设备为袋式除尘器，布袋材质为PTFE+PTFE覆膜，过滤气速为0.5m/min；煤气冷却塔3内顶部均匀设置有冷凝液喷头；间接冷却器采用板式换热器形式；蒸氨系统主体设备为蒸氨塔，采用单塔加压侧线抽出工艺；

按照图2所示原理流程图对某厂间歇式固定床气化炉粗煤气进行处理，所述粗煤气温度为250℃，压力为80kPa，含水率为30wt％，粉尘含量为 5g/Nm³，焦油含量为20mg/Nm³，粗煤气入口气速为30m/s；具体成分如表 3所示。

表3粗煤气成分

成分

CO

H2

CH4

CO2

N2

O2

合计

含量(干基)

32％

39％

2.8％

9.3％

16.7％

0.2％

100％

固定床产生的粗煤气先经过煤气初步净化装置1，得到一级净化煤气及含油粉尘；旋风分离器的水冷膜式壁内通有第一循环水，第一循环水入口温度为32℃，第一循环水出口温度为42℃；将一级净化煤气送入煤气深度净化装置2，得到二级净化煤气及粉尘，一级净化煤气温度为160℃，所得二级净化煤气温度为150℃；将二级净化煤气通入煤气冷却塔3中进行喷淋降温处理，得到净煤气及冷凝液，所得净煤气温度为30℃，含尘量为 10mg/Nm³，然后送去下游工序利用；所得冷凝液送入间接冷却器4继续换热降温，得到喷淋水及富余冷却液，所得喷淋水和富余冷却液的温度为 35℃，所得喷淋水送入煤气冷却塔3中作为喷淋水利用；富余冷却液则送入凝液缓冲罐5中缓冲贮存，得到缓冲冷却液；最后将缓冲冷却液送入蒸氨系统6进行蒸氨处理，得到废气、废水及氨水副产品，所述蒸汽为 0.6MPaG、200℃过热蒸汽，废水的氨氮含量为100mg/L，氨水副产品中氨的质量浓度为65％。

采用本实用新型上述实施例的方法对粗煤气进行处理，粉尘及焦油分离效率高、废水产生量少、废水处理成本及难度大大降低，经济效益好，环保效益突出，易于传统煤气冷却净化系统升级改造以及产业化推广应用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种固定床煤气干式净化及分级冷却的系统，其特征在于，包括煤气初步净化装置(1)；所述煤气初步净化装置(1)设置有粗煤气入口、第一循环水入口、一级净化煤气出口、含油粉尘出口和第一循环水出口；

煤气深度净化装置(2)；所述煤气深度净化装置(2)设置有一级净化煤气入口、反吹气入口、二级净化煤气出口和粉尘出口，所述一级净化煤气入口与所述煤气初步净化装置(1)中的一级净化煤气出口相连；

煤气冷却塔(3)；所述煤气冷却塔(3)设置有二级净化煤气入口、喷淋液入口、净煤气出口和冷凝液出口，所述二级净化煤气入口与所述煤气深度净化装置(2)中的二级净化煤气出口相连；

间接冷却器(4)；所述间接冷却器(4)设置有冷凝液入口、第二循环水入口、冷却液出口和第二循环水出口，所述冷却液出口分支为喷淋液出口和富余冷却液出口，所述冷凝液入口与所述煤气冷却塔(3)中的冷凝液出口相连，所述喷淋液出口与所述煤气冷却塔(3)中的喷淋液入口相连；

凝液缓冲罐(5)；所述凝液缓冲罐(5)设置有富余冷却液入口和缓冲冷却液出口，所述富余冷却液入口与所述间接冷却器(4)中的富余冷却液出口相连；

蒸氨系统(6)；所述蒸氨系统(6)设置有缓冲冷却液入口、蒸汽入口、氨水出口、废气出口和废水出口，所述缓冲冷却液入口与所述凝液缓冲罐(5)中的缓冲冷却液出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述煤气初步净化装置(1)的主体设备为旋风分离器，所述旋风分离器的内部设置浇注料；所述浇注料为耐腐蚀浇注料；所述浇注料的内部设置有水冷膜式壁。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述煤气初步净化装置(1)的含油粉尘出口连接仓泵；所述仓泵连接灰仓。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述煤气深度净化装置(2)的主体设备为袋式除尘器，所述袋式除尘器的布袋材质为耐腐蚀膜。

5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，所述煤气深度净化装置(2)的粉尘出口连接仓泵；所述仓泵与灰仓连通。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述煤气冷却塔(3)为填料塔式结构，所述煤气冷却塔(3)的内顶部设置有若干个冷凝液喷头。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述间接冷却器(4)为板式换热器或闭式冷却塔。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述凝液缓冲罐(5)为卧式结构，所述凝液缓冲罐(5)设置有液位计及安全排放阀。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸氨系统(6)的主体设备为蒸氨塔。