[实用新型]一种适应苛刻工况的合成气洗涤系统

说明书

本实用新型公开了一种适应苛刻工况的合成气洗涤系统，涉及合成气洗涤技术领域。本实用新型包括气化炉、黑水处理系统、第一级文丘里洗涤器、旋风分离器、第二级文丘里洗涤器、洗涤塔和水泵；水泵通过第二洗涤水进水管与第二级文丘里洗涤器相连通、通过第一洗涤水连接管与第一级文丘里洗涤器相连通、通过气化炉激冷水管与气化炉相连通。本实用新型实现了含固量高的黑水和含固量低的黑水的分流，显著降低进入洗涤塔黑水的固含量，有效缓解激冷水系统在开停车和正常运行过程中存在的阻塞和磨损问题，提高了激冷水流量的可靠性和激冷室液位的稳定性，降低了由此可能带来的故障停车概率，一级润湿和旋风分离设备，工程实现难度低，可靠性高。

技术领域

本实用新型属于合成气洗涤技术领域，特别是涉及一种适应苛刻工况的合成气洗涤系统。

背景技术

迄今为止，气化仍是大规模、高效、清洁利用煤炭等碳氢燃料的最有效方式，也是相关化工工艺的龙头技术。所用燃料包括煤、石油焦、沥青、生物质甚至垃圾等广义碳氢燃料。气流床气化技术，由于生产强度大，环保性强，是煤气化技术中的主流技术。

气流床气化反应，是由煤或其他碳氢化合物通过浆料或气力输送，与氧气在气化炉中发生部分氧化反应，生成合成气。合成气的主要成分为氢气和一氧化碳，还有少量的水蒸汽、二氧化碳、硫化氢、甲烷和氮气、微量羰基硫(COS)等，以及由残碳和原料中的灰分组成的液渣。因此，为了得到有用的有效合成气(一氧化碳和氢气)，必须降温和脱除固体。

从气化炉出来的高温合成气，通过激冷或废热锅炉，或激冷加废热锅炉的组合工艺，温度降到合成气压力对应的饱和温度后，再进入合成气润湿和洗涤系统。

典型的合成气润湿和洗涤系统是文丘里洗涤器、洗涤塔和激冷水泵。如图1所示，从激冷室出来的粗合成气首先进入文丘里洗涤器，和文丘里给水混合润湿后，再进入洗涤塔。在洗涤塔里，用工艺水(冷凝液、高压灰水和锅炉给水)进一步洗涤合成气，以降低合成气中的固体含量(固含量预期小于1mg/m3)。的合成气润湿和洗涤系统，如图1所示，内部装有用于脱除合成气夹带的固体和液滴的内件，例如气体分布器、下降管/上升管、塔盘和除沫器等。合成气和工艺水在塔盘处逆流接触，洗涤后的合成气从洗涤塔顶部离开。洗涤后的水(黑水)中含有部分合成气夹带的大量固体，大部分黑水通过激冷水泵循坏回合成气激冷系统(气化炉和文丘里洗涤器)进一步利用，少部分黑水排到闪蒸系统。

典型的合成气润湿和洗涤系统存在的问题是：

(1)在煤质差、水煤浆浓度低、高负荷等操作工况下，容易导致合成气带水、润湿和洗涤效果变差，从而造成合成气带灰。合成气带灰，会给下游单元带来不利的影响，比如换热器堵塞和换热能力下降、变换炉压差增加和催化剂反应活性下降等。

(2)从气化炉出来的粗合成气夹带的固体都基本进入洗涤塔底部的黑水中，因此洗涤塔黑水含有大量的固体。由于洗涤塔底部黑水湍动厉害，去激冷环和文丘里洗涤器的黑水不可避免的也将夹带部分固体，从而会导致激冷水过滤器堵塞，激冷水管道、阀门和泵磨损严重等，甚至会因磨损激冷环而导致下降管烧穿；因此针对以上问题，提供一种适应苛刻工况的合成气洗涤系统具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适应苛刻工况的合成气洗涤系统，通过两级润湿，一级旋风分离和以及一级洗涤分离，有效增强合成气夹带固体的脱除效果，减少带入气化下游装置的固体量，第一级文丘里洗涤器润湿和一级旋风分离，实现了含固量高的黑水和含固量低的黑水的分流，旋风分离器底部的含固量高的黑水进入黑水处理装置或者返回气化炉，可以显著降低进入洗涤塔黑水的固含量，有效缓解激冷水系统在开停车和正常运行过程中存在的阻塞和磨损问题，提高了激冷水流量的可靠性和激冷室液位的稳定性，降低了由此可能带来的故障停车概率，一级润湿和旋风分离设备，工程实现难度低，可靠性高。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：