[发明专利]热脏高温煤气净化冷却方法

说明书

技术领域

本发明属于高温煤气的净化冷却领域，具体为两段式煤气发生炉的煤气净化冷却方法。

背景技术

目前普遍采用两段式煤气发生炉生产煤气，在对高温煤气的净化冷却处理中时，普遍采用的工艺过程分为上下两段煤气的处理工艺，上段煤气的处理工艺过程为：上段煤气→电捕焦油器→间冷器，下段煤气的处理工艺过程为：下段煤气→旋风除尘器→废热锅炉→间冷器，上下段煤气在间冷器汇合后，再进入电捕轻油器，最后经加压机加压输送到用户。该处理工艺存在的缺陷是，在下段煤气的处理过程中采用间冷器循环水洗涤，在此环节产生大量的酚水，需专门配置焚烧炉处理，每千克酚水约需近450Kcal热值才能烧掉，焚烧炉耗用燃料大，造成生产成本增加，并且有些厂家偷排偷放的现象时有发生，给环境保护留下一个很大隐患，并且间冷器间冷用循环水冷却需要大面积的冷却水池，增加了土建施工和土地的投资，在夏季炎热地区还需增设冷却塔，增加了设备运行和保养费用。该工艺得到的煤气中水分含量高，在输送过程中，容易受到温度的影响，使得在输送管道中凝结出大量污水，给管理带来不便，并且使煤气燃烧器的能力降低，单位时间供给窑炉的总热量降低，影响炉温以及升温速度。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种两段式煤气发生炉的煤气净化冷却方法，该工艺方法降低了酚水排放量，土建施工无需洗涤水、循环水池，节约煤气站的占地面积50％，并且得到的煤气的酚水含量低，煤气质量好。

本发明的煤气净化冷却方法，包括上段煤气净化冷却工艺和下段煤气净化冷却工艺。

其中上段煤气净化冷却处理过程是，由煤气发生炉出来的200～300℃左右的煤气先进入高温热脏煤气超速导向交换器，降温至100～120℃；然后进入电捕焦油器，脱除重质焦油(重质焦油的一般热值可达8200大卡/kg以上)，其中重质焦油的产量因煤种不同而不定，一般为原煤总量的2～3.5％，是优质化工原料或燃料；经初步脱焦油后的上段煤气接着进入低温热脏煤气超速导向交换器，在该低温热脏煤气超速导向交换器内煤气被冷却至35～45℃；被冷却后的上段煤气再进入二级电捕轻油器，煤气中的轻焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至轻油罐，轻焦油的组份相当于重柴油。

其中下段煤气净化冷却处理过程是，由煤气发生炉出来的下段煤气先进入旋风除尘器被离心除尘，除尘后的温度在350～400℃；然后进入高温热脏煤气碰撞式惯性除尘器进行冷却和除尘，温度降至200～250℃；再进入风冷器，被冷却至80～120℃；出来的煤气再与上段煤气混合进入低温热脏煤气超速导向交换器，温度被降至35～45℃；接着进入二级电捕轻油器，再一次脱油、除尘，得到的冷净煤气到低压总管经加压机加压后，通过煤气管道进入窑炉，供用户使用。

上述的高温热脏煤气超速导向交换器和低温热脏煤气超速导向交换器是超速导向交换器，其结构为，包括箱体，箱体由隔板分为上下两个独立的腔体，上腔为冷却腔，下腔为煤气腔，隔板上固定安装有换热管组，换热管的上端位于冷却腔内，下端位于煤气腔内，冷气腔设置有进口和出口，煤气腔设置有煤气进口和煤气出口。

上述箱体的底部固定有与煤气腔相通的落灰管。由于煤气在冷却降温的过程中，会清除煤气中的部分杂质和焦油，因此在煤气腔的下部设置有落灰管，为了防止煤气泄漏，可以将落灰管采用液封等方式密封。

为了便于安装，在该超速导向交换器箱体的底部还设置有支腿。为了方便清理煤气腔内的杂质，在箱体的侧壁上设置有清理孔，清理孔设置有与其配合的封盖。为了增加换热速度，所述换热管轴线与隔板所在平面不垂直。在这种情况下换热管内的介质可以更快的运动，增强换热效果。为了进一步增加传热速度，所述换热管的两端为半球形。

上述所述的高温热脏煤气碰撞式惯性除尘器为煤气除尘器，其结构特点为，包括壳体，壳体上设置有煤气进口和煤气出口，所述的壳体为立式，壳体的上部设置有煤气进口，中下部设置有煤气出口，底部设置有杂质出口，所述煤气进口和煤气出口之间的壳体内壁上固定有挡板组。通过煤气从煤气进口到煤气出口过程中经过挡板组的多次碰撞和物体的惯性，将煤气中的杂质从煤气中脱离，并从杂质出口排出。

上述壳体的顶盖上设置有一部分位于固定于壳体外的换热箱体内，一部分位于壳体内部的超速导热管，所述换热箱体上设置有进口和出口。这样通过换热箱体内冷却水或空气的流动并通过超速导热管的迅速导热能力，将高温煤气迅速降温，提高除尘效果，即能够清除高温的热脏煤气中的灰尘，且除尘效果好。