[发明专利]一种低阶煤热解油气的回收系统及回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用低阶煤热解产物的分离方法及其系统。

背景技术

低阶煤中蕴含着丰富的油气资源，经热解后可获得高温热解油气 和半焦。但高温煤热解油气中焦油含量50～200g/Nm³，飞灰含量 5～20g/Nm³，硫含量5～40g/Nm³，水蒸气含量100～450g/Nm³，给油气 资源的综合利用带来了巨大困难。高浓度的焦油和飞灰，会凝结堵塞 管道和设备；高浓度的飞灰随焦油被冷凝下来，致使焦油品质下降； H₂S等酸性气体的存在，会腐蚀管道和设备；水蒸气的存在，致使热 解气体积增大，增加了风机输送负担等等。目前，煤热解产品回收工 艺常见的工序包括：旋风除尘、锅炉换热、喷淋洗涤、电捕焦油、脱 硫、压缩、加热等环节。典型传统的热解产品回收处理方式为：初冷 塔→电捕焦油器→氨水洗涤→终冷塔→粗苯塔→粗热解气。传统热解 产品回收工艺回收了热解气中大部分焦油、BTX、氨等副产品，但效 果不佳，净化后的热解气远不能满足工业燃料、民用燃料等的使用标 准。焦油中含有大量的灰，焦油品质不高，后续综合利用难度大。

当前运行的热解产品回收工艺中，为防止焦油雾、VOCs和水蒸 气凝结，常在输送管道和沿程设备上包裹保温材料，对输送管道和设 备进行保温处理。对沿程管道和设备保温，在一定程度上解决了焦油 和水蒸气的凝结现象，但保温方式的能耗和材料消耗大，不适合热解 气长距离输送。为防止焦油雾、VOCs和水蒸气凝结，工业上还常在 输送流程中设置简单过滤器。该过滤器滤芯由不锈钢丝网加工而构 成，只能简单地除去热解气中的大颗粒粉尘和焦油雾，对VOCs和水 蒸气无效，且过滤精度不高。热解气喷氨冷凝过程中，含灰焦油还易 凝结堵塞管道。

目前，常见热解产品回收工艺得到的净热解气中仍含有相当数量 的小粒径(φ≈1μm)焦油雾、VOCs(挥发性有机物)、水蒸气和H₂S 气体，当热解气温度降低、流速减慢或加压输送时，热解气中的焦油 雾、VOCs和水蒸气凝结，长时间会造成管道和设备堵塞。气态的H₂S 溶解在水中对管道和设备存在着严重的腐蚀。

因此，低阶煤热解油气的净化处理领域亟需开发更加高效和完善 的系统和工艺。

发明内容

针对现有技术低阶煤热解油气中的焦油含尘量高、品质低的问 题，以及热解气中焦油雾滴、VOCs和水蒸气、以及含硫组分难以净 化处理的难题，本发明的目的是提出一套完整的热解油气回收方法及 其系统，以得到高品质的无灰焦油以及纯净的热解气。

实现本发明目的技术方案为：

一种低阶煤热解油气的回收系统，包括旋风除尘器、过滤除尘器， 洗涤设备、电捕焦油器、吸附设备、脱硫塔，

所述旋风除尘器、过滤除尘器，洗涤设备、电捕焦油器、吸附设 备、脱硫塔通过管道顺次连接；

所述洗涤设备包括氨水储罐、焦油洗涤罐和位于焦油洗涤罐上方 的气液接触立管。

进一步地，所述洗涤设备为动力波洗涤器，包括氨水储罐、焦油 洗涤罐和位于焦油洗涤罐上方的气液接触立管，焦油洗涤罐通过氨水 管路和泵连接所述气液接触立管，所述氨水管路伸入气液接触立管内 并连接喷液方向向上的喷嘴；气液接触立管下部连接焦油洗涤罐；焦 油洗涤罐顶部还连接出气管道。

其中，所述气液接触立管喷嘴的位置之下部分与喷嘴的位置之上 部分之间为软连接，软连接管壁外设置有振动器，所述振动器连接有 振动电机。

其中，所述过滤除尘器内填充的过滤介质为热解半焦、焦炭、锯 末屑中的一种或多种。

优选地，所述吸附设备为复合吸附塔，塔内填充有上下两层吸附 剂，上层的吸附剂选自热解半焦、焦炭、锯末屑中的一种或多种，下 层的吸附剂选自粒状活性炭、活性炭纤维、硅胶、活性氧化铝、分子 筛中的一种或多种；上层吸附剂层厚度与下层吸附剂层厚度比值为 0.5～1：3～4。

其中，所述脱硫塔内填充有上下两层脱硫剂，上层的脱硫剂为热 解半焦和/或焦炭，下层填充的是干法脱硫剂，所述干法脱硫剂选自 脱硫活性炭、氧化锌、氧化铁中的一种或多种；上层脱硫剂层厚度与 下层脱硫剂层厚度比值为2～3:1～2。

一种低阶煤热解油气的回收方法，采用本发明提出的回收系统， 包括步骤：