[发明专利]一种低阶煤干馏气分离装置及工艺

说明书

本发明属于煤炭加工处理技术领域，具体涉及一种低阶煤干馏气分离装置及工艺，分离装置包括分级冷凝塔、二级分凝器、三相分离器、洗涤塔和夹带剂循环槽；分级冷凝塔依次连接二级分凝器、三相分离器和洗涤塔；三相分离器连接夹带剂循环槽，夹带剂循环槽连接分级冷凝塔；分级冷凝塔还与洗涤塔直接相连。分离工艺采用分级冷凝、二级冷凝和三相分离、煤气洗涤的步骤，创新性地实现了干馏气的分凝冷凝，实现了前端即将水与酚类等有机物进行分离，将水和绝大部分煤焦油在冷凝段就分开，大大降低了废水中有机物的含量，从而减轻了废水的处理难度，实现了该类废水的“源头治理”。本发明装置简单，设备投资和管理成本均可大幅度降低。

技术领域

本发明属于煤炭加工处理技术领域，具体涉及一种低阶煤干馏气分离装置及工艺。

背景技术

低阶煤属于煤的一类，是煤化程度较低的煤，我国煤炭资源丰富，其中低阶煤的占比达到了50％以上，因而高效、清洁化地利用低阶煤具有重要意义。利用带干馏段的固定床气化、热解工艺对低阶煤进行转化利用是一种经济高效的方法，热效率较高且可以得到高值的酚、奈、吡啶等化学品和煤焦油。在上述生产过程中存在干馏过程，干馏过程的气态产物(干馏气)由水蒸汽、煤气及煤焦油组成，其中煤焦油中包含酚类、苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、吡啶、喹啉、长链烷烃等几百种有机物。当前工艺路线都是将水和煤焦油同时冷凝，产生的油水混合物再利用焦油与水的密度差来实现油水的分离，因而水中溶解了大量难降解有机物。因此，干馏过程产生了大量的高污染负荷的含酚废水，其总酚含量高达4000～20000mg/L，COD值在15000～60000mg/L，生物毒性大，极难生物降解，是废水处理的世界性难题。

当前，针对煤热解废水的处理流程包括油水分离、酚氨回收、生化处理以及深度处理等很多个环节，按100吨/小时处理能力来看，仅废水处理部分投资估计要2.5亿元以上，投资巨大，且效果经常波动而出现无法达标处理的情况。因而，新工艺新设备的提出和研发迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种低阶煤干馏气分离装置及工艺，从“源头治理”的思路出发，将水和绝大部分煤焦油在冷凝段就分开，大大降低了废水中有机物的含量，从而减轻了废水的处理难度，解决了现有生产过程中存在的煤化工废水高污染、难处理的问题。

本发明的技术方案是：

本发明提供了一种低阶煤干馏气分离装置，包括分级冷凝塔、二级分凝器、三相分离器、洗涤塔和夹带剂循环槽；

所述分级冷凝塔依次连接二级分凝器、三相分离器和洗涤塔；所述三相分离器连接夹带剂循环槽，所述夹带剂循环槽连接分级冷凝塔；

所述分级冷凝塔还与洗涤塔直接相连。

进一步的，所述分级冷凝塔的顶部依次连接二级分凝器和三相分离器，所述三相分离器的顶部与洗涤塔的底部相连；所述分级冷凝塔的顶部还连接夹带剂循环槽。

进一步的，所述分级冷凝塔的塔釜与洗涤塔的顶部相连；所述洗涤塔的塔釜与分级冷凝塔的中下部相连。

进一步的，所述分级冷凝塔的塔釜处连接有冷却器和再沸器。

本发明还提供了一种低阶煤干馏气分离工艺，所述分离工艺采用上述分离装置进行，包括以下步骤：

(1)分级冷凝：煤干馏气分成两股，一股换热后从塔底进入分级冷凝塔，另外一股回收热量后也从塔底进入分级冷凝塔；分级冷凝塔顶部进料是夹带剂；分级冷凝塔顶部气相采出的混合物进入二级分凝器进行二级分凝；分级冷凝塔塔釜得到煤焦油，冷却后部分作为洗涤液进入洗涤塔对粗煤气进行洗涤，另外一部分作为煤焦油产品出售或进行深加工；

(2)二级冷凝和三相分离：步骤(1)中分级冷凝塔的顶部气相产物经二级分凝器冷凝冷却后送入三相分离器，被分成气-液-液三相：气相为粗煤气，送至洗涤塔回收煤气中的夹带剂；上层液相为夹带剂，溢流入夹带剂循环槽循环使用；下层液相为废水，回用或送至后续生化工段处理；