[发明专利]煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化装置及工艺

权利要求书

1.一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化装置，其特征在于：包括一体化移动床净化器、电捕焦油器与冷凝器，所述一体化移动床净化器包括脱硫区、初级催化区与二级催化区，脱硫区、初级催化区与二级催化区之间用通气挡板分隔开，初级催化区位于脱硫区与二级催化区之间，在脱硫区内装填脱硫剂，在初级催化区与二级催化区内装填催化剂，脱硫区与热解煤气进气管路相连，二级催化区与净化煤气出气管路相连，净化煤气出气管路再依次连接电捕焦油器与冷凝器。

2.根据权利要求1所述的一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化装置，其特征在于：在脱硫区、初级催化区与二级催化区的上部均设置料封区。

3.根据权利要求1所述的一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化装置，其特征在于：在脱硫区上方设置有脱硫剂输入口，在脱硫区下方设置有脱硫剂排出口，在脱硫剂排出口和脱硫剂输入口之间连接有脱硫剂输送管路，在脱硫剂输送管路上设置有脱硫剂再生反应器；在初级催化区上方设置有初级催化剂输入口，在初级催化区下方设置有初级催化剂排出口，在初级催化剂排出口与初级催化剂输入口之间连接有初级催化剂输送管路，在初级催化剂输送管路上设置有初级催化剂再生反应器；在二级催化区上方设置有二级催化剂输入口，在二级催化区下方设置有二级催化剂排出口，在二级催化剂排出口与二级催化剂输入口之间连接有二级催化剂输送管路，在二级催化剂输送管路上设置有二级催化剂再生反应器；在脱硫剂输入口处还连接有脱硫剂补充管路，在初级催化剂输入口处还连接有初级催化剂补充管路，在二级催化剂输入口处还连接有二级催化剂补充管路。

4.根据权利要求3所述的一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化装置，其特征在于：在脱硫剂输送管路、初级催化剂输送管路和二级催化剂输送管路上均连接有输送风管；所述脱硫剂再生反应器、初级催化剂再生反应器与二级催化剂再生反应器均设置两个。

5.根据权利要求3所述的一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化装置，其特征在于：所述脱硫剂输送管路、初级催化剂输送管路和二级催化剂输送管路的两端还连接有清灰器。

6.根据权利要求1所述的一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化装置，其特征在于：所述通气挡板为百叶窗挡板或孔板；所述脱硫剂与催化剂粒度为1-20mm，形状为球形或圆柱形；所述初级催化区内催化剂选用天然矿石类焦油裂解催化剂，所述二级催化区内催化剂选用人工合成类焦油裂解催化剂。

7.一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化工艺，其特征在于步骤如下：

(1)来自中低温干馏炉或焦炉的热解煤气经热解煤气进气管路输送至一体化移动床净化器的脱硫区，在脱硫区自上而下缓慢下行的脱硫剂颗粒与热解煤气错流接触，以脱除热解煤气中含硫组分，同时热解煤气中的大部分粉尘被捕集；

(2)热解煤气经脱硫区后进入初级催化区，在初级催化区自上而下缓慢下行的天然矿石类焦油裂解催化剂与热解煤气错流接触；然后进入二级催化区，在二级催化区热解煤气与人工合成类焦油裂解催化剂错流接触；在初级催化区与二级催化区，催化剂在对热解煤气进一步除尘的同时，主要进行焦油的裂解反应，部分重质煤焦油分子转化为小分子燃气和轻质煤焦油分子；

(3)经一体化移动床净化器净化和改质后的煤气进入净化煤气出气管路，经净化煤气出气管路输送至电捕焦油器与冷凝器，并经电捕焦油器与冷凝器分离出焦油后将不凝煤气送出。

8.根据权利要求7所述的一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化工艺，其特征在于：脱硫区、初级催化区与二级催化区下方排出的脱硫剂与催化剂分别经管路及在输送气作用下先输送至一级再生反应器，在一级再生反应器中通入空气和惰性气体的混合气，脱硫剂与催化剂进行烧炭再生，然后输送至二级再生反应器，在二级再生反应器中通入化学药剂，脱硫剂与催化剂进行化学再生，再生后的脱硫剂与催化剂分别进入脱硫区、初级催化区与二级催化区循环使用。

9.根据权利要求8所述的一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化工艺，其特征在于：脱硫剂与催化剂在输送至一级再生反应器之前先进入一级清灰器进行清灰处理，一级清灰器对脱硫剂或催化剂捕集到的粉尘进行分离；脱硫剂与催化剂经一级再生反应器与二级再生反应器再生后再进入二级清灰器进行清灰处理，二级清灰器对脱硫剂或催化剂提升及再生过程中产生的粉尘进行分离；所述一级清灰器与二级清灰器依靠气流将粉尘分离，或根据粒度不同利用筛网将粉尘从脱硫剂或催化剂中分离。

10.根据权利要求7所述的一种煤热解气体脱硫、除尘、改质一体化工艺，其特征在于：通过采用向再生反应器内通入含氧气体，烧掉催化剂表面的积炭产生热量，和/或在料封区设置外加热的方式，以提高脱硫剂与催化剂颗粒温度，控制一体化移动床净化器内的温度不低于入口热解煤气的温度。