[发明专利]利用冷却水对高温荒煤气进行直接冷却的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对荒煤气进行冷却的装置和方法，尤其是一种利用冷却水对高温荒煤气进行直接冷却的系统和方法。

背景技术

煤在隔绝空气条件下，煤中有机质随温度的提高而发生一系列变化，生成气态（煤气）、液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）产物。其中，未经净化的气态产物称为荒煤气，含有大量焦油气、水汽、烃类、氨、硫化氢及其它化合物，为回收和处理这些化合物，需要将荒煤气冷却。

国内外在进行煤的热解生产中，都是利用集气系统将荒煤气导出并进行冷却。集气系统由上升管、桥管、集气管、吸气管等组成。

从热解炉出来的荒煤气经上升管，桥管进入集气管，在桥管和集气管以压力不小于1.5MPa的循环氨水进行喷淋，使荒煤气的温度从400-700℃降到85℃左右，再经吸气管送到下一工段。由于上升管为一没有斜度的直立管，且其导出装置为水平安装，当使用氨水喷淋时，经常会出现氨水倒灌入上升管，然后进入热解炉内的情况，严重影响热解炉的使用寿命。而且氨水喷淋装置因氨水介质中固体凝聚物的含量较高，容易发生堵塞。使用氨水进行喷淋的另一显著缺点是，氨水需求量较大，产生了大量难以处理的含油废水，对环保排放的压力较大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术氨水喷嘴易堵塞、产生大量含有油废水的缺点，设计一种利用冷却水对荒煤气进行直接冷却的装置和方法，该装置包括直接冷却器、溢油槽、筛板塔和油水分离装置。整个装置不仅要达到荒煤气压降小、冷却效果好、管道不易堵塞的目的，还要具备结构简单、清扫维护方便，动力消耗少，耗水量少等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

利用冷却水对高温荒煤气进行直接冷却的装置，包括第一夹套直接冷却器1、溢油槽2、筛板塔3、油水分离单元4、第二夹套直接冷却器5，无夹套直接冷却单元；其中所述第一夹套直接冷却器依次与所述溢油槽、筛板塔、油水分离单元相连接，所述筛板塔依次与第二夹套直接冷却器、无夹套直接冷却单元相连接，所述第一夹套直接冷却器通过煤气出口管与所述筛板塔连接。

所述无夹套冷却单元包括2个或2个以上无夹套直接冷却器，所述无夹套直接冷却器依次串联连接。

所述第一、第二夹套直接冷却器包括内筒和外筒，其中所述内筒连接有荒煤气进口管和出口管，所述进口管插入内筒底部，且末端设置多个气孔，所述内筒下部连接倒置圆锥筒体，所述圆锥筒体下部连接有阀门，所述外筒上下两端连接冷却水进出口。

所述无夹套直接冷却器包括圆筒和底部的圆锥筒体，其中所述圆筒连接荒煤气进口管和出口管，所述进口管插入内筒底部，且末端设置多个气孔，所述圆锥筒体下部连接有阀门。

所述溢油槽包括圆筒和圆筒下部的锥形体，所述圆筒上部分别连接液体进口管和液体出口管，且两管高度相同，所述液体进口管插入圆筒底部，所述锥形体下部设置有阀门，与所述油水分离单元连接。

所述筛板塔包括圆筒和倒置的圆锥筒体，所述圆筒内包括多个塔板、溢流堰、降液管，所述圆锥筒体下部与所述油水分离单元连接，所述圆筒下部侧边通过荒煤气出口管与第一带夹套直接冷却器连接。

所述油水分离单元为倒锥体结构，所述倒锥体结构下部连接阀门。

上述装置利用冷却水对高温荒煤气进行直接冷却的方法，包括下述步骤:

（1）高温荒煤气直接进入冷却水中；

（2）冷却后的荒煤气经筛板塔进一步降温；

（3）降温后的煤气依次经过数个直接冷却装置冷却；

（4）高温荒煤气所携热量全部经由间接冷却水带走。

所述步骤（3）中直接冷却装置包括夹套直接冷却器和无夹套直接冷却器。

步骤（1）和步骤（2）之间还包括步骤（11）:冷却后的液体进入溢油槽与水混合，将其中的颗粒物沉降；余下液体进入筛板塔与步骤（1）冷却后的荒煤气再次进行气液接触。

采用本发明的技术方案，荒煤气的冷却全程为直接冷却，从而保证了冷却效果，同时荒煤气冷却所产生的热量全部由间冷水带走，而间冷水可以重复利用，因此大大降低了含油污水的处理量。本发明所述装置结构简单，全部为静设备，没有动力消耗，故障率低，操作维护方便。

附图说明

图1是本发明中利用冷却水对荒煤气进行直接冷却的装置的工艺流程图

具体实施方式

为更好的说明本发明，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。具体的系统结构如图1所示。