[发明专利]一种高温热解气体的除尘系统及除尘方法

说明书

本发明提供了一种高温热解气体的除尘系统及除尘方法。其中，该系统包括快速热解炉、高温激冷除尘器、粗除尘装置、精除尘装置、热量回收装置、气液分离器、油水分离器和循环增压泵。高温激冷除尘器分别与快速热解炉、粗除尘装置相连，精除尘装置分别与粗除尘装置、热量回收装置相连，气液分离器分别与热量回收装置、油水分离器相连，循环增压泵分别与高温激冷除尘器、热量回收装置、油水分离器相连。本发明能解决高温热解煤气粉尘分离系统运行稳定性及安全性，降低高温热解煤气净化系统成本，对高温热解气体的热量进行了合理利用。

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体地，涉及一种高温热解气体的除尘系统及除尘方法。

背景技术

煤热解提质技术按照热解温度可分为低温(500-600℃)热解和中温(600-800℃)热解；根据供热介质不同，热解提质技术又可分为气相热载体热解技术、固相热载体热解技术以及特殊的蓄热式热解技术。诸多技术，在高温热解过程中，煤气出口温度达到800℃甚至更高，并携带了一定量焦油、大量粉尘以及大量的热量，为后续煤气净化及焦油回收带来较高难度。在一定温度条件下对气体粉尘进行分离处理，一方面降低气体除尘的难度，一方面提高焦油的回收率；因此，除尘效率和运行稳定性直接影响系统的经济效益。

目前热解煤气的粉尘分离主要有两种方法，一是煤气激冷工艺，对高温煤气直接喷水进行冷却，再对降温后的油水尘进行三相分离；二是煤气直接在高温下通过高温气固分离设备进行分离。

其中，煤气激冷工艺在成熟的焦化行业以及直立炉炼焦技术中应用比较成熟，主要是利用焦化或热解过程中产生的氨水通过循环泵在78℃时与热解气体在激冷塔内直接接触换热，利用了氨水挥发的潜热，将热解气体温度降低至83℃，焦油、氨水与煤气混合物进入气液分离器，分离出的荒煤气经初冷器上段与循环水换热温度降至45℃，经升气管进入下段被制冷水冷却至22℃，经煤气鼓风机加压。此方法适用于原煤粒径相对较大的固定床以及停留时间较长的移动床热解技术，其特点是粉尘含量较低，对于携带焦油量较高、粉尘含量高的煤气，若采用此方法，后续的油水尘分离难度较高，更容易出现堵塞的问题，影响系统运行周期；高温煤气温度较高，携带大量热量，采用直接冷却热利用效率太低，且产生大量污水。

另一种对煤气在高温条件下直接进行粉尘分离，在中低温热解过程中应用相对较多，主要目的是为了避免上述的油水尘分离较难的问题，但在高温热解过程中，煤气出口温度达到800℃甚至更高，直接利用高温设备进行粉尘分离，设备成本较高，且设备材质许用应力大幅度下降，导致系统运行安全性降低；在高温条件下，煤气中的焦油极容易发生二次裂解反应，降低焦油收率同时提高了焦油结焦率，严重影响除尘设备稳定运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高温热解气体的除尘系统及除尘方法，能解决高温热解煤气粉尘分离系统运行稳定性及安全性，降低高温热解煤气净化系统成本，能对高温热解气体的热量进行合理利用。

本发明提供的高温热解气体的除尘系统包括：

快速热解炉，设有热解料入口、半焦出口和高温热解气体出口；

高温激冷除尘器，沿着气体流动的方向依次设有惯性降尘区、喷雾抑尘区和温度调节区，所述惯性降尘区、所述喷雾抑尘区、所述温度调节区通过内隔板分隔，所述惯性降尘区上设有高温热解气体入口，所述温度调节区设有煤气出口，所述惯性降尘区、所述喷雾抑尘区和所述温度调节区都设有喷头，所述喷头上设有激冷水入口；所述高温激冷除尘器还设有第一粉尘出口；所述高温热解气体入口与所述快速热解炉的高温热解气体出口相连；

粗除尘装置，设有煤气入口、粗除尘煤气出口和第二粉尘出口，所述煤气入口与所述高温激冷除尘器的煤气出口相连；

精除尘装置，设有粗除尘煤气入口、除尘煤气出口和第三粉尘出口；所述粗除尘煤气入口与所述粗除尘装置的粗除尘煤气出口相连；