[发明专利]一种从粗煤气中采集液固样品的装置及方法

说明书

一种从粗煤气中采集液固样品的装置及方法，该采集样品装置包括一级洗涤罐、二级洗涤罐、间冷器、制冷机、气液分离罐、湿式气体流量计和废液罐。一级洗涤罐及二级洗涤罐内均装有适量有机吸收剂，可实现对粗煤气中焦油及粉尘的连续捕集。经过间冷器及气液分离罐深冷后的净化煤气，被引入湿式气体流量计计量后室外高点放空。样品采集结束后，可利用在线蒸汽对装置内的粗煤气管线进行吹扫，保证装置的长周期稳定运行。本发明利用溶剂的选择性吸收原理对粗煤气中水、焦油及粉尘进行捕集，并采取过滤、萃取及旋转蒸发等手段对所收集的吸收剂进行分离，在得到水、焦油及粉尘样品的同时，可核算粗煤气中水、焦油及粉尘的含量。

技术领域

本发明涉及能源化工领域中的粗煤气附带物取样和分析，具体涉及一种从粗煤气中采集液固样品的装置及方法。

背景技术

煤的热解也称煤的干馏或热分解，是指煤在惰性气氛下持续受热分解转化为干馏煤气、煤焦油和固体焦的复杂过程。作为煤的一种重要转化手段，不同热解技术在反应温度、反应器类型、热载体形式、升温速率等方面各具特色，比如，热解过程产生的固体焦被燃烧或气化后均可产生高温气体，作为原煤热解的热源与干馏煤气混合。但是过程中所产生的粗煤气中均会夹带着焦油气、水汽及粉尘等附带物。为了考察不同反应工况下，粗煤气中焦油气、水汽、粉尘的含量以及焦油的组成，以便进一步优化热转化工艺，一种能从粗煤气中采集液固样品的装置及方法至关重要。

目前较常见的是焦化行业在线焦炉煤气预处理系统，其主要目的是去除焦炉煤气中相对较少的焦油气、水汽及粉尘等杂质，以利于净化煤气，达到组分测定的目的。而针对含油率较高、粉尘含量较高、水汽含量较高的粗煤气中焦油、水汽、粉尘含量测定的装置及方法鲜有公开报道。与焦炉煤气相比，这类粗煤气中的附带物含量更高，尤其是煤焦油含量，高含量的煤焦油及粉尘容易堵塞管道，为样品的连续采集带来了挑战。

因此，如何在不影响试验或生产运行的前提下，实现高含油、高含尘粗煤气中液固附带物的连续采集，进而核算出液固附带物在粗煤气中含量的同时，得到煤焦油等液体产品的全馏分组成，成为行业亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服粗煤气中附带物样品采集过程中难以连续进行的困难，在不干扰试验或生产运行的前提下，提供一种高含油、高含尘从粗煤气中采集液固样品的装置及方法，同时能够得到焦油的全馏分组成，从而为煤转化工艺的优化提供可靠依据。

为实现上述目的，本发明的除尘净化装置包括：包括与粗煤气相连通的带有冷却夹套的一级洗涤罐，一级洗涤罐顶部与带有冷却夹套的二级洗涤罐的底部相连，二级洗涤罐顶部与间冷器管程入口相连，间冷器管程出口与气液分离罐相连通，气液分离罐与湿式气体流量计连通，还包括与粗煤气相连通的废液罐，以及依次与间冷器壳程、二级洗涤罐的夹套、一级洗涤罐的夹套相连通的制冷机；

所述的一级洗涤罐顶部、二级洗涤罐顶部分别装有一级进液阀、二级进液阀；

所述的一级洗涤罐、二级洗涤罐、气液分离罐以及废液罐的底部分别装有一级排液阀、二级排液阀、气液分离罐排凝阀以及废液罐排凝阀。

所述的粗煤气依次经煤气引入阀、煤气进样阀与一级洗涤罐底部入口相连通，气液分离罐顶部出口通过背压阀与湿式气体流量计连通。

在所述的煤气引入阀与煤气进样阀之间接出放空管线引至废液罐，并在放空管线上安装有煤气放空阀，且放空管线接出点与煤气进样阀入口之间距离不超过10cm。

所述的煤气放空阀与废液罐之间的配管设置有连续坡度，即废液罐入口的水平高度低于煤气放空阀。

所述的煤气引入阀与煤气进样阀之间的管线上依次经过蒸汽吹扫阀和蒸汽引入阀与蒸汽相连，且通入点与煤气引入阀出口之间距离不超过10cm，所述的蒸汽为压力不低于粗煤气压力的饱和蒸汽或者过热蒸汽。

所述的蒸汽引入阀以及蒸汽吹扫阀之间设置有排凝管线，排凝管线经蒸汽排凝阀汇入煤气放空阀出口的放空管线。