CN105199786B - 一种粉煤热解高温煤气的除尘方法 - Google Patents

一种粉煤热解高温煤气的除尘方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种粉煤热解高温煤气的除尘方法，该方法将含尘热煤气冷却到350～400℃的温度范围内，获得从含尘热煤气中析出的重质焦油，通过含尘热煤气自身析出的重质焦油在除尘单元中进行接触洗涤。利用煤气自身析出的重质焦油作为除尘剂，除尘效率提高，除除尘单元预置重质焦油外，不需要外补除尘剂。排出除尘单元的高含尘煤焦油浆热解回收油气和半焦，除尘过程不产生额外的污染排放。设备简单，除尘成本低，工艺容易控制，尤其适合小于5微米的固体颗粒在煤气中的脱除。

Description

一种粉煤热解高温煤气的除尘方法
技术领域
本发明属于煤炭热解领域，涉及高温煤气，具体涉及一种粉煤热解高温煤气的除尘方法。
背景技术
粉煤热解国内外有很多技术，但是主要包括外热式热解法，固体热载体热解法，快速气体热解法等。其中固体热载体存在煤气中粉尘大、半焦灰分大等问题；气体快速热解存在气体循环量大、加热冷却循环气体热效率低、煤气中粉尘大等问题等等，因此粉煤热解煤气中粉尘大是共性问题，高温煤气除尘变成了粉煤热解工业化的瓶颈问题。
高温煤气除尘技术也有很多，主要是颗粒床，陶瓷过滤器，不锈钢过滤器等除尘过滤技术，由于颗粒床过滤效率低，风速低，造成过滤面积过大，投资大，过滤小于1微米的颗粒很困难；陶瓷和不锈钢过滤材料由于高温煤气存在析炭问题，很容易堵塞过滤材料，造成反吹困难，过滤材料再生频繁等一些列问题，再加上高温煤气除尘过程中温度的波动，易造成焦油析出，堵塞管道，堵死过滤材料等问题，因此高温煤气除尘变成煤热解行业的技术难题。
理论上采用重质油除尘具有除尘效率较高的特点，但是重质油本身价格高，造成除尘成本高，难以在实际中得到推广应用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种粉煤热解高温煤气的除尘方法，以煤气自身煤焦油中重质组分为除尘剂，通过控制***的物流量，实现煤气析出煤焦油自除尘的目的，解决现有技术中高温煤气的除尘工艺成本高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种粉煤热解高温煤气的除尘方法，该方法将含尘热煤气冷却到350～400℃的温度范围内，获得从含尘热煤气中析出的重质焦油，通过含尘热煤气自身析出的重质焦油在除尘单元中进行接触洗涤。
本发明还具有如下区别技术特征：
所述的除尘单元中预置重质焦油。
所述的含尘热煤气中固体颗粒含量不得高于100g/m3，含尘热煤气的初始温度不得低于420℃，含尘热煤气中重质焦油含量不低于100g/m3。
所述的除尘单元中排出的油浆中重质焦油的量和进入除尘单元中的含尘热煤气中重质焦油的析出量相等。
所述的接触洗涤后得到的含尘煤液化残渣油浆中，含尘浓度小于50wt％的油浆循环使用；含尘浓度大于等于50wt％的油浆在600℃下进行热解，回收热解产物中的油气进入除尘后的煤气冷却***中进行油气分离，热解半焦回收。
所述的接触洗涤后得到的高温煤气通过煤气冷却净化单元进行冷却净化，得到纯煤气和煤焦油。
具体的，该方法具体包括以下步骤：
将含尘热煤气通入除尘单元中，预置在除尘单元中的重质油对含尘热煤气进行接触洗涤，含尘热煤气在除尘单元中冷却到350～400℃的温度范围内，重质焦油从含尘热煤气中析出，所述的除尘单元中排出的油浆中重质焦油的量和进入除尘单元中的含尘热煤气中重质焦油的析出量相等，使得从含尘热煤气中析出的重质焦油能够实现对含尘热煤气的自洗涤，除尘后得到的高温煤气通过煤气冷却净化单元进行冷却净化，得到纯煤气和煤焦油。
除尘单元得到的含尘焦油料浆，含尘浓度小于50wt％的油浆返回除尘单元，循环使用；含尘浓度大于等于50wt％的油浆在600℃的温度下热解，热解产物中的油气进入除尘后的煤气冷却净化单元进行油气分离，热解半焦回收。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
(Ⅰ)利用煤气自身析出的重质焦油作为除尘剂，除尘效率提高，除除尘单元预置重质焦油外，不需要外补除尘剂。
(Ⅱ)排出除尘单元的高含尘煤焦油浆热解回收油气和半焦，除尘过程不产生额外的污染排放。
(Ⅲ)设备简单，除尘成本低，工艺容易控制，尤其适合小于5微米的固体颗粒在煤气中的脱除。
附图说明
图1是本发明的整体工艺流程图。
以下结合附图对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例：
本实施例给出一种粉煤热解高温煤气的除尘方法，如图1所示，将温度高于400℃的含尘热煤气通入除尘单元中，预置在除尘单元中的的重质油和煤气进行接触洗涤，除尘单元中的温度也在350-400℃范围内，在除尘单元通过与含尘热煤气接触，将含尘热煤气中的粉尘捕集驻留在重质油中，同时煤气中的重质焦油析出进入除尘油浆中，除尘单元中含尘浓度小于50wt％的煤液化残渣油浆返回除尘单元，循环使用；含尘浓度大于等于50wt％的煤液化残渣油浆在600℃的温度下热解，热解产物中的油气进入除尘后煤气冷却***中进行油气分离，并回收半焦。
接触洗涤后得到的高温煤气通过煤气冷却***中的煤气冷却单元和煤气电捕单元后得到纯煤气和焦油，具体的，通过煤气冷却单元冷却，以获得煤焦油和冷煤气，其中煤气冷却单元可以是直接水冷或者间接水冷或者间接风冷等方式，实现大部分焦油与煤气分离，最后通过煤气电捕单元静电捕焦油，实现油气完全分离。
采用机油重质油除尘结果如表1至表4所示，从表1至表4中可以看出：煤气焦油自除尘，成本低，在工业上有极大的应用前景。
表1除尘单元温度380℃自除尘除尘效率
煤气浓度50g/M3
除尘效率/％ 99.8
焦油含尘/％ 0.15
表2预置重质煤焦油380℃自除尘后煤焦油馏分组成
馏分 百分含量
<215℃/％ 22.01
215-320℃/％ 57.96
>320℃/％ 23.03
合计/％ 100.0
表3除尘单元温度360℃自除尘除尘效率
煤气浓度50g/M3
除尘效率/％ 99.7
焦油含尘/％ 0.16
表4预置重质煤焦油360℃自除尘后煤焦油馏分组成
馏分 百分含量
<215℃/％ 24.04
215-320℃/％ 56.05
>320℃/％ 19.91
合计/％ 100.0

Claims (4)

1.一种粉煤热解高温煤气的除尘方法，其特征在于：该方法将含尘热煤气冷却到350～400℃的温度范围内，获得从含尘热煤气中析出的重质焦油，通过含尘热煤气自身析出的重质焦油在除尘单元中进行接触洗涤；
所述的除尘单元中预置重质焦油；
所述的含尘热煤气中固体颗粒含量不得高于100g/m3，含尘热煤气的初始温度不得低于420℃，含尘热煤气中重质焦油含量不低于100g/m3；
所述的除尘单元中排出的油浆中重质焦油的量和进入除尘单元中的含尘热煤气中重质焦油的析出量相等。
2.如权利要求1所述的除尘方法，其特征在于：所述的接触洗涤后得到的含尘煤液化残渣油浆中，含尘浓度小于50wt％的油浆循环使用；含尘浓度大于等于50wt％的油浆在600℃下进行热解，回收热解产物中的油气进入除尘后的煤气冷却***中进行油气分离，热解半焦回收。
3.如权利要求1所述的除尘方法，其特征在于：所述的接触洗涤后得到的高温煤气通过煤气冷却净化单元进行冷却净化，得到纯煤气和煤焦油。
4.如权利要求1所述的除尘方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：
将含尘热煤气通入除尘单元中，预置在除尘单元中的重质油对含尘热煤气进行接触洗涤，含尘热煤气在除尘单元中冷却到350～400℃的温度范围内，重质焦油从含尘热煤气中析出，所述的除尘单元中排出的油浆中重质焦油的量和进入除尘单元中的含尘热煤气中重质焦油的析出量相等，使得从含尘热煤气中析出的重质焦油能够实现对含尘热煤气的自洗涤，除尘后得到的高温煤气通过煤气冷却净化单元进行冷却净化，得到纯煤气和煤焦油；
除尘单元得到的含尘焦油料浆，含尘浓度小于50wt％的油浆返回除尘单元，循环使用；含尘浓度大于等于50wt％的油浆在600℃的温度下热解，热解产物中的油气进入除尘后的煤气冷却净化单元进行油气分离，热解半焦回收。
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