CN101531337A

CN101531337A - 低压处理煤炭焦化气的方法及装置

Info

Publication number: CN101531337A
Application number: CN200810101851A
Authority: CN
Inventors: 郭绪强; 陈光进
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2028-03-13
Also published as: CN101531337B

Abstract

本发明涉及一种低压处理煤炭焦化气的方法，该方法包括步骤：将焦化气引入水合反应器，与来自水合反应器顶部的水合物工作液逆流接触，使焦化气中所含的甲烷与水合物工作液中的水发生水合反应形成水合物，同时焦化气中的氢气被提浓得到高浓度氢气；其中，所述水合反应器的操作压力为0.20～1.00MPa(绝对压力)，操作温度为3～15℃。所形成的水合物可进一步被引入水合物化解器化解，释放出高浓度的甲烷气体。本发明同时还涉及一种实现所述低压处理煤炭焦化气的方法的装置。应用本发明的技术，可以在较低的压力下分离焦化气，得到高浓度的氢气与高浓度的甲烷，从而降低过程的能耗和过程的操作难度，增加经济效益。

Description

低压处理煤炭焦化气的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种处理煤炭焦化气的方法及装置，具体地说，本发明涉及一种在低压条件下利用水合物法对煤炭焦化气进行分离处理以分别得到高浓度的甲烷和高浓度的氢气的方法，以及用于实现该方法的装置。

背景技术

在煤炭焦化过程中，都伴随有气体的放出，称为焦化气，这些焦化气的主要成分为甲烷和氢气，另外还含有一些少量的CO₂和N₂。据估计我国焦化气的总量超过20 x 10⁸m³/年，合理有效地利用这些焦化气，对于环境保护和提高企业的经济效益都具有重要意义。

目前对焦化气的分离可以采取深冷分离、膜分离技术，也可以采取高压水合物分离的方法。这些方法都需要比较高的操作压力，如CN1272618A公开了一种利用水合物分离提浓氢气的方法，其中记载了1℃时甲烷生成水合物的压力高达30个大气压，且随着温度的升高，水合物的生成压力也是增大的。然而，实际工业中从焦化炉排出的煤炭焦化气的压力很低，通常为常压或接近常压，如果利用上述深冷分离、膜分离或高压水合物分离技术分离煤炭焦化气，需要先将焦化气提高到所需要的高压条件，能耗较大。

因此，寻求在低压条件下分离煤炭焦化气的方法很有必要，对于降低分离过程的能耗，提高企业的经济效益，将具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种低压处理煤炭焦化气的方法，以在较低压力条件下实现焦化气的分离，降低过程的能耗和过程的操作难度。

本发明的另一目的在于提供一种低压处理煤炭焦化气的方法，在较低压力条件下对焦化气进行分离，以回收焦化气中的甲烷，同时得到高浓度的氢气。

本发明的另一目的在于提供一种用于实现所述低压处理煤炭焦化气的方法的装置。

根据本发明所提供的低压处理煤炭焦化气的方法，具体是一种利用生成水合物的方法在低压条件下实现焦化气的分离的方法。现有技术中一般认为水合物是在一定温度和一定高压条件下形成的，如CN1272618A中所记载的1℃时甲烷生成水合物的压力高达30个大气压。而本发明人发现在较低的压力下，当含有甲烷的焦化气与含有四氢呋喃(THF)的水合物工作液进行接触，形成水合物时，焦化气中的甲烷将进入水合物中被带走，从而可实现甲烷与焦化气中其它组分的分离。在此基础上，本发明提供了一种低压处理煤炭焦化气的方法，该方法包括步骤：

将焦化气引入水合反应器，与来自水合反应器顶部的水合物工作液逆流接触，使焦化气中所含的甲烷与水合物工作液中的水发生水合反应形成水合物，同时焦化气中的氢气被提浓得到提浓气体(高浓度氢气)；其中，所述水合反应器的操作压力为0.20～1.00MPa(本发明中所述压力均为绝对压力)，操作温度为3～15℃。

根据本发明的具体实施方案，本发明的处理煤炭焦化气的方法还可包括步骤：将水合反应器中形成的水合物引入水合物化解器化解，形成气体物流和液体物流，并将形成的液体物流引出水合物化解器经液体循环泵升压后返回水合反应器循环利用。更具体地说，所述水合物化解器的操作压力为0.1～0.25MPa，操作温度为8～23℃。

根据本发明的具体实施方案，所述引入水合反应器的焦化气中甲烷的体积分率为0.10～0.60。优选地，在进入水合反应器前，所述焦化气先被压缩到压力0.2～1.0MPa，并降温到3～15℃后再进入水合反应器中，与水合物工作液接触发生水合反应。

本发明的利用在低压条件下生成水合物来分离煤炭焦化气的方法中，所述水合物工作液优选是油相溶液与水相溶液按照体积比为1：1～5：1混合得到的混合乳液。在水合物工作液中加入油相溶液是为了保证水合物工作液中的水生成水合物后不凝结成为大的固体块，以免堵塞设备管路，有利于过程的稳定连续进行，满足大规模工业应用的需要。本发明中，所述油相溶液优选为凝点低于-20℃且30℃时的饱和压力低于0.05MPa的煤油、柴油或硅油等油类物质；所述水相为含四氢呋喃(THF)的水溶液，该水相溶液中THF的质量浓度优选10％～30％。

根据本发明的更优选实施方案，所述水合物工作液中最好还含有表面活性剂和/或动力学促进剂。其中，所述表面活性剂是为了使水合物工作液中的水相溶液和油相溶液更好地形成乳液(乳化液)，本发明中优选使用的表面活性剂包括斯盘(Span)系列乳化剂，例如可以包括失水山梨醇单月桂酸酯(Span-20)、失水山梨醇单棕榈酸酯(Span-40)、失水山梨醇单硬脂酸酯(Span-60)、失水山梨醇三硬脂酸酯(Span-65)、失水山梨醇单油酸酯(Span-80)、失水山梨醇倍半油酸酯(Span-83)、失水山梨醇三油酸酯(Span-85)等中的一种或多种，更优选为Span-20、Span-40、Span-60和Span-80中的一种或多种；以水合物工作液中的水相溶液的量为基准，表面活性剂的摩尔分率优选为0.5％～3％。所述动力学促进剂是为了提高水合过程进行的速度，本发明中优选使用的动力学促进剂包括十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠和/或十二烷基硫酸钠等；以水合物工作液中的水相溶液的量为基准，动力学促进剂的含量优选为300ppm～1500ppm。

本发明中，引入水合反应器的水合物工作液的量与焦化气的量在标准状态下的体积比优选为1：1～1：50(折算为标准状态，V/V)。

根据本发明的方法，在水合反应器中，焦化气中所含的甲烷与水合物工作液中的水发生水合反应形成水合物而进入油水的混合乳液相后，气相中的氢气的浓度将得到提高，该高浓度氢气气相中氢气的体积分率可高达0.93以上，可将该含有高浓度氢气的提浓气体从水合反应器顶部排出，为炼钢或者煤制油工业提供氢源。

水合反应器中形成的水合物是以与未反应的水合物工作液混合的浆液形式存在，本发明中将该水合物与未反应的水合物工作液混合的浆液称为“水合物浆液”，该水合物浆液之后被引入水合物化解器化解，释放出甲烷，而分为包含高浓度甲烷的气体物流和包含水合物工作液的液体物流。气体物流中甲烷的体积分率可高达0.92以上，将该包含高浓度的甲烷的气体物流从水合物化解器顶部引出，可送去燃料气***或者经过压缩处理作为产品售出；而液体物流(水合物工作液)可被引出水合物化解器并经液体循环泵升压后返回水合反应器循环利用。

另一方面，本发明还提供了一种用于实现所述处理煤炭焦化气的方法的装置，该装置主要包括一水合反应器。该水合反应器可以采用该领域中的常规水合反应器，通常是塔式反应器。根据本发明的优选具体实施方案，所述水合反应器可采用喷雾和筛板组合结构，水合反应器的上部为喷雾区，喷雾区设置有用于喷出水合物工作液的喷嘴，水合反应器的下部为筛板区，设有多层筛板，且水合反应器内设有用于移走反应生成热的冷却盘管。该水合反应器的底部(下部)设有焦化气入口以及水合物浆液出口，顶部(上部)设有水合物工作液入口以及提浓气体出口。水合反应主要在喷雾区完成，筛板区也有部分反应，反应所产生的热量被内置的所述冷却盘管移走。水合反应器下部的筛板区的功能主要是让喷雾区形成的水合物固体和未反应水合物工作液的混合浆液和上行的气体进行接触、传质，使浆液中夹带的氢气被抽提出来，减少由水合物浆液夹带入水合物化解器的氢气的量，从而提高水合物化解器气体物流中甲烷的浓度。根据本发明的更优选的具体实施方案，本发明所用的水合反应器中，所述水合物浆液出口可以设置在水合反应器的底部侧边，而在水合反应器内靠近该水合物浆液出口处的下边设置有多孔过滤板；优选地，过滤板在水合反应器水平面上的投影面积约占水合反应器内截面积的60％～75％；该过滤板优选是向水合物浆液出口方向倾斜设置，过滤板与水平面的夹角为5～15°；过滤板上设置的多个开孔优选是在过滤板上相对均匀分布，每个开孔孔径约为3～8mm；各开孔总面积约为过滤板面积的5％～20％。该多孔过滤板的设置，在一定程度上可使由水合反应器流入水合物化解器的水合物浆液中的水合物的浓度得到提高，减少通过水合物化解器的水合物工作液的循环量。

根据本发明的具体实施方案，本发明的用于实现所述处理煤炭焦化气的方法的装置还包括一水合物化解器，所述水合物化解器设置有水合物浆液入口，该水合物浆液入口与水合反应器的水合物浆液出口相连通，用于将水合物浆液从水合反应器引出并引入水合物化解器内化解；且水合物化解器顶部设置有用于引出气体物流的气体出口，底部设置有用于引出液体物流的液体出口。根据本发明的优选具体实施方案，所述水合物化解器底部设置的液体出口可与水合反应器的水合物工作液入口相连通，且在该水合物化解器的液体出口与水合反应器的水合物工作液入口之间的管路上设置有一液体循环泵，用以将水合物化解器内的液体物流引出水合物化解器并经液体循环泵升压后返回水合反应器循环利用。

根据本发明的具体实施方案，在所述水合反应器的水合物浆液出口与水合物化解器的水合物浆液入口之间的管路上设置有第一换热器和第二换热器，所述第一换热器用于使原料煤炭焦化气在进入水合反应器之前与从水合反应器底部引出的水合物浆液之间交换热量，所述第二换热器用于进一步加热经过第一换热器的水合物浆液。在所述水合物化解器底部的液体出口与水合反应器的水合物工作液入口之间的管路上还设置有第三换热器，用以将化解后的液体物流经过所述液体循环泵升压后再通过该第三换热器降温，然后返回水合反应器作为水合物工作液循环利用。

本发明的装置中所用的设备如所述的水合物化解器、换热器、循环泵以及所设置的连通管路(管线)、视需要所设置的阀门和计量表等均可采用该领域中的常规设备，所述水合反应器中筛板、喷嘴及冷却盘管等具体部件的设置对于本领域的技术人员而言在阅读本发明后也是很容易掌握并实施的，本发明不再对这些设备的具体构造进行赘述。

综上所述，本发明提供了一种低压处理煤炭焦化气的方法以及用于实现该方法的装置，本发明突破过去水合物生成必须在高压下进行的限制，可以在较低的压力(0.20～1.00MPa)和适合的温度(3～15℃)条件下使煤炭焦化气中的甲烷生成水合物来实现对焦化气的分离，从而降低过程的能耗和过程的操作难度；应用本发明的技术，可以回收焦化气中约70％以上的甲烷，同时得到高浓度的氢气，所得到的高浓度氢气中氢气的体积分率高于0.93，而高浓度甲烷气中甲烷的体积分率高于0.92，利用本发明的工艺所得到的高浓度的氢气和甲烷可分别满足不同的化工过程的需要，增加企业的经济效益。

附图说明

图1为显示本发明的低压处理煤炭焦化气的方法的工艺流程示意图；

图2为显示本发明的装置中的水合反应器的结构的示意图；

图3A与图3B为显示本发明的装置中的水合反应器中的过滤板的设置示意图，其中，图3A为显示过滤板的结构的俯视图，图3B为显示过滤板在水合反应器中的设置方式的侧视图。

图中主要标号说明：

1 水合反应器 2 水合物化解器 3 第一换热器

4 第二换热器 5 液体循环泵 6 第三换热器

11 焦化气入口 12 水合物浆液出口 13 水合物工作液入口

14 提浓气体出口 15 喷嘴 16 筛板

17 冷却盘管 18 过滤板 19 水合物工作液出口

21 水合物浆液入口 22 气体出口 23 液体出口

10 水合物浆液控制阀 20 原料气流量控制阀 30 水合物工作液阀门

具体实施方式

以下通过优选的示例性实施例并配合附图对本发明的装置和方法及其有益效果作进一步的详细说明。

请参见图1所示，本发明提供了一种利用在低压条件下生成水合物的方法分离煤炭焦化气的工艺，其中所用到的装置设备主要包括水合反应器1和水合物化解器2。所述水合反应器1的底部(下部)设有焦化气入口11以及水合物浆液出口12，顶部(上部)设有水合物工作液入口13以及提浓气体出口14；所述水合物化解器2设置有水合物浆液入口21，该水合物浆液入口21与水合反应器1的水合物浆液出口12相连通；且水合物化解器2顶部设置有用于引出气体物流的气体出口22，底部设置有用于引出液体物流的液体出口23，该液体出口23与水合反应器1的水合物工作液入口13相连通；并且，在所述水合反应器1的水合物浆液出口12与水合物化解器2的水合物浆液入口21之间的连通管路上设置有第一换热器3和第二换热器4，在所述水合物化解器2底部的液体出口23与水合反应器1的水合物工作液入口13之间的连通管路上设置有液体循环泵5和第三换热器6。另外，还可根据需要设置流量控制阀如水合物浆液控制阀10、原料气流量控制阀20、水合物工作液阀门30等。

关于本发明中的水合反应器1的具体结构可以参见图2所示，采用喷雾和筛板组合结构，水合反应器1的上部为喷雾区，喷雾区设置有用于喷出水合物工作液的喷嘴15，水合反应器1的下部为筛板区，设有多层筛板16，且该水合反应器1内还设置有用于移走反应生成热的冷却盘管17。

本发明中的水合反应器1，还可以采用如图3A和图3B所示意的结构，将所述水合物浆液出口12设置在水合反应器的底部侧边，并且在靠近该水合物浆液出口12的下方设置有一个多孔过滤板18，过滤板18在水合反应器水平面上的投影面积约占水合反应器内截面积的60％～75％，过滤板上设置的多个开孔相对均匀分布，每个开孔孔径约为3～8mm，各开孔总面积约为过滤板面积的5％～20％，最优选约为10％；图中所示过滤板是向水合物浆液出口方向倾斜约5～15°设置，以使由水合物浆液出口12流出的水合物浆液中的水合物的浓度得到提高。在该水合反应器1底部还设置有水合物工作液出口19，过滤到过滤板18下方的水合物工作液(含有少量的水合物)可从该水合物工作液出口19直接返回(或经过适当换热降温后返回)水合反应器1顶部的水合物工作液入口13循环利用，从而减少通过第一换热器3、第二换热器4、水合物化解器2、液体循环泵5和第三换热器6的水合物工作液的循环量。

利用本发明图1所示工艺流程处理煤炭焦化气时，将从焦化炉排出的低压焦化气(主要包含氢气和甲烷，甲烷的体积分率约0.1～0.6，还可能有极少量的CO₂和N₂，其中N₂对本发明的工艺几乎没有影响，可忽略不计)，经过压缩机(图中未显示)压缩后，由原料气流量控制阀20调节流量，然后经过第一换热器3，与从水合反应器1底部水合物浆液出口12引出的水合物浆液交换热量，被降低温度到3～15℃后，从焦化气入口11进入水合反应器1，并自下而上地通过水合反应器1，该焦化气与从水合反应器1顶部的水合物工作液入口13进入经喷嘴15喷淋而下的水合物工作液逆流接触，焦化气中所含的甲烷与水合物工作液中的水发生水合反应形成水合物。水合反应器1的操作压力为较低压力0.20MPa～1.00MPa，操作温度为3～15℃。所用水合物工作液为油相溶液与水相溶液按照体积比为1：1～5：1混合得到的混合乳液，其中，所述油相溶液为凝点低于-20℃且30℃时的饱和压力低于0.05MPa的煤油、柴油或硅油等油类物质，所述水相溶液为含四氢呋喃质量浓度10％～30％的水溶液；为了促进油相和水相的混合，水合物工作液中还加入了表面活性剂如Span-20、Span-40、Span-60或Span-80等；同时为了提高水合过程进行的速度，水合物工作液中还加入了动力学促进剂，如十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠等。本发明中，从水合反应器1顶部喷淋而下的水合物工作液与从水合反应器1底部引入的焦化气的体积比优选控制在1：1～1：50(标准状态，V/V)的范围内，该水合物工作液与原料气体的流率比可根据气体压力大小及原料焦化气中甲烷的浓度高低适当调整，一般情况下，气体压力越高，循环的水合物工作液的量就越小；反之气体压力越低，循环的水合物工作液的量就越大；当原料焦化气中甲烷的浓度较高，循环的水合物工作液的量可适当增大；当原料焦化气中甲烷的浓度较低，循环的水合物工作液的量可适当减小。水合反应所产生的热量被水合反应器1内置的冷却盘管17移走，盘管中的制冷剂可采用液氨等。水合反应器1内在喷雾区形成的水合物固体以及未反应的工作液的混合浆液在水合反应器1内下行进入下部的筛板区(筛板16的作用之一是减少气体的返混)，与上行的气体进行接触、传质，使浆液中夹带的氢气被抽提出来，提高氢气的回收率。

水合反应器1内，焦化气中的甲烷与水合物工作液接触生成水合物被脱除后，而使气相中的氢气得到提浓(提浓后的高浓度氢气中甲烷的摩尔分率可降低到0.07以下)，高浓度氢气从水合反应器1顶部提浓气体出口14排出，可以为炼钢或者煤制油工业提供氢源。

水合反应器1内的水合物浆液从水合反应器1底部的水合物浆液出口12离开水合反应器1，先通过第一换热器3与原料焦化气进行换热而被初步加热，并根据需要通过第二换热器4(换热剂可采用加热剂如加热蒸汽等)换热到8～23℃后，从水合物化解器2的水合物浆液入口21进入水合物化解器2；水合物化解器的操作压力为0.1MPa～0.25MPa，操作温度为8～23℃；所述水合物浆液在水合物化解器2中化解分为气体和液体两股物流；气体物流为高浓度甲烷的气体，从水合物化解器2的顶部的气体出口22排出，可送去燃料气***或者经过压缩处理，作为产品售出；液体物流从水合物化解器2底部的液体出口23引出后经过液体循环泵5升压后，再通过第三换热器6(制冷剂可采用液氨等)降低温度后，返回水合反应器1顶部的水合物工作液入口13循环利用，并可根据生产损失需要补充适量的水合物工作液。

通过上述工艺实现焦化气的分离，同时可得到高浓度的氢气和甲烷，分别满足不同的化工过程的需要，增加企业的经济效益，且工艺流程短、设备紧凑。

实施例1

采用图1所示的工艺流程(其中水合反应器1采用图2所示结构，未设置过滤板)，对模拟焦化气进行分离，以分别得到高浓度的氢气和甲烷。其中，进入水合反应器1的原料气(相当于焦化气)的组成为：H₂(50.21mol％)+CH₄(49.79mol％)；水合反应器1操作温度为3.0℃，操作压力为0.20MPa；水合物工作液为油相溶液与水相溶液按照体积比为4：1混合得到的乳液，油相溶液为市售-20号柴油，水相溶液为含四氢呋喃的水溶液(其中THF的摩尔分率为0.06)，且该水相溶液中含有摩尔分率0.0128的Span-60，并含有500ppm的十二烷基苯磺酸钠；引入水合反应器1的水合物工作液的量与焦化气的量在标准状态下的体积比为1：5(标准状态，V/V)，气体在反应器内停留时间约为12分钟。该实施例中，对模拟焦化气进行处理后，得到的高浓度氢气的组成为H₂(93.23mol％)+CH₄(6.77mol％)；高浓度甲烷中甲烷的摩尔组成为92.80％，其余为H₂。利用该实施例的工艺，原料气中有72％的甲烷被脱除。

实施例2

采用图1所示的工艺流程(其中水合反应器1采用图2所示结构，未设置过滤板)，对模拟焦化气进行分离，以分别得到高浓度的氢气和甲烷。其中，进入水合反应器1的原料气(相当于焦化气)的组成为：H₂(59.16mol％)+CH₄(40.84mol％)；水合反应器1操作温度为3.5℃，操作压力为0.96MPa；水合物工作液为油相溶液与水相溶液按照体积比为4：1，其中，油相溶液为市售-20号柴油，水相溶液为含四氢呋喃的水溶液(其中THF的摩尔分率为0.06)，且该水相溶液中含有摩尔分率0.0128的Span-60，并含有500ppm的十二烷基苯磺酸钠；引入水合反应器1的水合物工作液的量与焦化气的量在标准状态下的体积比为1：30(标准状态，V/V)，气体在反应器内停留时间约为28分钟。该实施例中，对模拟焦化气进行处理后，得到的高浓度氢气的组成为H₂(95.11mol％)+CH₄(4.89mol％)；高浓度甲烷中甲烷的摩尔组成为93.22mol％，其余为H₂。利用该实施例的工艺，原料气中有89％的甲烷被脱除。

实施例3

采用图1所示的工艺流程(其中水合反应器1采用图2所示结构，未设置过滤板)，对模拟焦化气进行分离，以分别得到高浓度的氢气和甲烷。其中，进入水合反应器1的原料气(相当于焦化气)的组成为：H₂(58.07mol％)+CH₄(39.22mol％)+CO₂(2.71mol％)；水合反应器1操作温度为3.8℃，操作压力为0.90MPa；水合物工作液为油相溶液与水相溶液按照体积比为4：1混合得到的乳液，其中，油相溶液为市售-20号柴油，水相溶液为含四氢呋喃THF的水溶液(其中THF的摩尔分率为0.06)，且该水相溶液中含有摩尔分率0.0128的Span-60，并含有500ppm的十二烷基苯磺酸钠；引入水合反应器1的水合物工作液的量与焦化气的量在标准状态下的体积比为1：27(标准状态，V/V)，气体在反应器内停留时间约为30分钟。该实施例中，对模拟焦化气进行处理后，得到的高浓度氢气的组成为H₂(94.82mol％)+CH₄(4.73mol％)+CO₂(0.45mol％)；高浓度甲烷中甲烷的摩尔组成为92.15mol％，CO₂为3.67mol％，其余为H₂。利用该实施例的工艺，原料气中有87.5％的甲烷被脱除。

虽然上述已结合优选的示例性实施方案对本发明进行了描述，本领域的技术人员可以在本发明的实质精神的范围内对本发明的各个技术特征作出各种等效的再组合、修改或变化，这些再组合、修改和变化理应落入本发明应予保护的范围。

Claims

1.一种低压处理煤炭焦化气的方法，该方法包括步骤：

将焦化气引入水合反应器，与来自水合反应器顶部的水合物工作液逆流接触，使焦化气中所含的甲烷与水合物工作液中的水发生水合反应形成水合物，同时焦化气中的氢气被提浓得到高浓度氢气；其中，所述水合反应器的操作压力为0.20～1.00MPa，操作温度为3～15℃。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括步骤：

将水合反应器中形成的水合物引入水合物化解器化解，形成气体物流和液体物流，并将形成的液体物流引出水合物化解器经液体循环泵升压后返回水合反应器循环利用。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述水合物化解器的操作压力为0.1～0.25MPa，操作温度为8～23℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述引入水合反应器的焦化气中甲烷的体积分率为0.10～0.60。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，引入水合反应器的水合物工作液的量与焦化气的量在标准状态下的体积比为1：1～1：50。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水合物工作液为油相溶液与水相溶液按照体积比为1：1～5：1混合得到的混合乳液；优选地，所述油相溶液为凝点低于-20℃且30℃时的饱和压力低于0.05MPa的煤油、柴油或硅油；所述水相溶液为含四氢呋喃质量浓度10％～30％的水溶液。

7、根据权利要求6所述的方法，其中，所述水合物工作液中还含有表面活性剂和/或动力学促进剂；以水合物工作液中的水相溶液的量为基准，所述表面活性剂的摩尔分率为0.5％～3％，该表面活性剂包括斯盘系列乳化剂；所述动力学促进剂的含量为300ppm～1500ppm，该动力学促进剂包含十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。

8.一种用于实现权利要求1所述低压处理煤炭焦化气的方法的装置，该装置主要包括一水合反应器，该水合反应器采用喷雾和筛板组合结构，水合反应器的上部为喷雾区，喷雾区设置有用于喷出水合物工作液的喷嘴，水合反应器的下部设有多层筛板，且水合反应器内设有用于移走反应生成热的冷却盘管；该水合反应器的底部设有焦化气入口以及水合物浆液出口，顶部设有水合物工作液入口以及提浓气体出口；所述水合物浆液出口设置在水合反应器的底部侧边，且在水合反应器内靠近该水合物浆液出口处的下边设置有多孔过滤板；优选地，该过滤板向水合物浆液出口倾斜，过滤板与水平面的夹角为5～15°；该过滤板在水合反应器水平面上的投影面积占水合反应器内截面积的60％～75％；过滤板上每个开孔孔径为3～8mm；更优选地，该过滤板上的开孔总面积占过滤板面积的5％～20％。

9.根据权利要求8所述的装置，该装置还包括一水合物化解器，所述水合物化解器设置有水合物浆液入口，该水合物浆液入口与水合反应器的水合物浆液出口相连通；且水合物化解器顶部设置有用于引出气体物流的气体出口，底部设置有用于引出液体物流的液体出口；所述水合物化解器底部设置的液体出口与水合反应器的水合物工作液入口相连通，且在该水合物化解器的液体出口与水合反应器的水合物工作液入口之间的管路上设置有一液体循环泵。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，在所述水合反应器的水合物浆液出口与水合物化解器的水合物浆液入口之间的管路上设置有第一换热器和第二换热器，所述第一换热器用于使原料煤炭焦化气在进入水合反应器之前与从水合反应器底部引出的水合物浆液之间交换热量，所述第二换热器用于进一步加热经过第一换热器的水合物浆液；在所述水合物化解器底部的液体出口与水合反应器的水合物工作液入口之间的管路上还设置有第三换热器，用以将化解后的液体物流经过所述液体循环泵升压后再通过该第三换热器降温，然后返回水合反应器作为水合物工作液循环利用。