[发明专利]一种热解煤气除尘冷却及焦油回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤气净化工艺，尤其涉及一种热解煤气除尘冷却及焦油回收工艺。

背景技术

富含挥发分的煤炭经热解产生的热解煤气通过冷却分离可以获得煤气和焦油，煤气和焦油通过进一步的深加工可以获得高品质的燃料和化工产品，热解所产生的半焦可用于燃烧或气化，从而实现煤炭的分级分质利用。煤炭热解技术在提高煤炭利用价值的同时减少燃煤造成的环境污染，适用于我国大量的烟煤和褐煤资源，具有广阔的应用前景。

煤热解工艺所产生的热解煤气的除尘、余热利用及焦油回收技术是该类工艺技术的关键环节。目前的热解煤气除尘冷却及焦油回收主要是采用大量喷水或喷氨水直接快速急冷除尘及电捕焦油相结合的工艺，该工艺虽然能够将热解煤气冷却到适当温度，并且可以洗去煤气中大部分的灰尘，但是除尘效率较低，在焦油冷凝时所析出的焦油与大量的灰尘颗粒混杂在一起，导致回收的焦油固体颗粒含量较高，高固体颗粒含量的焦油一方面影响了焦油的品质，增加了焦油进一步深加工的难度，降低了焦油的利用价值，同时由于焦油中混入大量灰尘导致其流动性大大减弱，含灰焦油容易冷凝堆积在煤气冷却设备或管道内，影响煤气除尘及焦油回收效果，严重时会发生设备或管道的堵塞问题。

与此同时，传统的热解煤气除尘冷却及焦油回收工艺由于工艺和设备的限制，热解煤气的余热基本没有被回收利用，热解煤气所含的大量显热被浪费，影响了各种煤热解工艺的热效率。

公开号为CN102492490A的专利文献公开了一种煤气净化工艺及装置，其技术方案将原料煤在干燥器中进行预干燥，然后送入高温热解炉热解，热解产生的粗煤气送入高温旋风分离器除去大颗粒灰尘，除去大颗粒灰尘后的粗煤气再经过高温过滤器进一步除尘，除尘后的煤气再经废热锅炉回收余热，换热至300～350℃的煤气进急冷塔与40～80℃的煤焦油液逆流接触进行洗涤、冷却，煤气中含有的煤焦油进入煤焦油液中由塔底排出，洁净煤气送气柜。该工艺采用了2级除尘设备，虽然保证了除尘效果，但工艺复杂，增加了处理成本，且300～350℃的煤气直接进急冷塔冷却，没有回收该冷却过程中的余热。该工艺对焦油和水的回收是通过在煤气急冷塔中与煤焦油液的逆流洗涤来实现，该回收工艺比较复杂，同时难以回收低冷凝点的部分轻油。

发明内容

本发明提供了一种热解煤气除尘冷却及焦油回收工艺，该工艺除尘率高，余热回收效果好，焦油回收纯度及回收率高。

一种热解煤气除尘冷却及焦油回收工艺，所采用的装置包括依次连接的过热器、高温除尘器、余热回收锅炉、间冷器和电捕焦油器，包括以下步骤：

(1)将热解煤气通入过热器冷却至400～700℃；

(2)然后通入高温除尘器进行除尘；

(3)接着通入余热回收锅炉，冷却至50～100℃，同时冷凝析出水和焦油；

(4)再通入间冷器，冷却至10～30℃，再次冷凝析出水和焦油；

(5)最后通入电捕焦油器，回收携带的焦油雾和水雾。

本发明工艺采用过热器以过热蒸汽为冷却介质将高温煤气冷却到高温电除尘器或高温过滤式除尘器所要求的工作温度，以保证高温除尘器安全稳定工作。

所述除尘器和余热回收锅炉之间有事故急冷塔，事故急冷塔可在高温除尘器停运期间通过喷水快速冷却热解煤气并除去所含固体颗粒和部分焦油，从而保证后续设备的安全运行，在正常运行时事故急冷塔则作为煤气通道使用。

所述水和焦油的混合物通入油水分离器进行分离，油水分离器可对冷凝下来的焦油和水进行进一步分离，提高回收焦油的纯度。

所述步骤(1)中，过热器采用的冷却介质为300℃以上的蒸汽，可保证过热器受热面管壁温度高于热解煤气所含焦油冷凝温度，避免焦油在受热面上凝结。

所述高温除尘器为电除尘器或过滤式除尘器，除尘器工作温度为400℃以上，保证了除尘阶段的高温，避免除尘阶段热解煤气中的焦油冷凝析出与灰尘一起排放。

所述步骤(2)中，除尘器的除尘率为95％以上，保证了除尘器的除尘效果。

所述余热回收锅炉设有蒸汽吹扫装置，蒸汽吹扫装置吹扫粘结在余热回收锅炉受热面的焦油，避免焦油凝结，影响锅炉运行。

所述蒸汽吹扫装置的吹扫蒸汽由余热回收锅炉的冷却介质汽化形成。

所述余热回收锅炉和间冷器的冷却介质为水，通过水与热解煤气的热交换作用，进一步冷凝析出煤气中所含焦油和水，冷却水可循环使用。

所述步骤(1)中，热解煤气冷却至450～600℃，达到了除尘器的工作温度要求。