CN106190318A - 一种焦炭气化的工艺及设备 - Google Patents

一种焦炭气化的工艺及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN106190318A
CN106190318A CN201610631563.XA CN201610631563A CN106190318A CN 106190318 A CN106190318 A CN 106190318A CN 201610631563 A CN201610631563 A CN 201610631563A CN 106190318 A CN106190318 A CN 106190318A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ash
oil
cylinder body
outer cylinder
raw gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610631563.XA
Other languages
English (en)
Inventor
周恩利
李晓
崔晓曦
左永飞
刘丰力
杨伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sedin Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sedin Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sedin Engineering Co Ltd filed Critical Sedin Engineering Co Ltd
Priority to CN201610631563.XA priority Critical patent/CN106190318A/zh
Publication of CN106190318A publication Critical patent/CN106190318A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/82—Gas withdrawal means
    • C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093—Coal
    • C10J2300/0936—Coal fines for producing producer gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1696—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with phase separation, e.g. after condensation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

一种焦炭气化的工艺是将含油尘粗煤气进入旋风分离器进行分离，分离后的气体与进入旋风分离器的含油尘粗煤气混合并再次分离，得到粗煤气和含油尘；将粗煤气进入一体式废热回收器，先后通过过热器、热回收器Ⅱ、热回收器Ⅰ分级回收热量后由回收废热粗煤气出口排出到冷却器，回收热量生成低压饱和、中压饱和，过热的三个等级的蒸汽。本发明具有无洗涤煤气水产生，对煤气废热能可分级回收利用，同时产生的不同等级蒸汽的优点。

Description

一种焦炭气化的工艺及设备
技术领域
本发明属于一种焦炭气化的工艺及设备。
背景技术
碎煤加压气化炉是一种固定床煤气化炉，由于对原料煤要求低，即除强粘结性煤外，其余煤种都可以气化，特别是低阶煤和高灰熔点的劣质煤以及气化焦。该气化炉被广泛地应用到煤制合成氨、甲醇、二甲醚、合成油和煤气天然气领域。但是目前工业运行的碎煤加压气化工艺中使用的碎煤加压气化技术适合气化有干馏、干燥层的煤，在气化过程中干燥、干馏时候吸收热量，气化炉顶部温度不至于超过气化炉材料承受温度以上，此外焦炭反应活性差，像如Shell、GSP、航天炉、水煤浆等气流床气化技术和流化床气化技术很难完全反应(碳转化率低)，不适合焦炭气化，面对目前冷清的焦炭产业，开发焦炭气化技术是迫在眉睫的问题。
目前碎煤加压气化工艺在除尘、脱油工序中采用的为现代煤化工技术手册第二版，第424至428页中介绍的5中固定床气化工艺流程，都采用水洗除尘、脱油工工艺，造成粗煤气的显示损失量，不利于热量回收利用，还使得煤气水循环量大、运行成本高。专利：煤制清洁燃气的工艺及装置，专利号：201410767710.7公开的专利使用的旋风除尘、脱油，但是旋风除尘结构未公开、粗煤气出口温度低时易发生焦油冷凝、造成排渣口堵塞、很难稳定运行。专利：双切向环流式旋风除尘器，专利号：01243740.9公开的旋风分离和上述专利中使用的旋风除尘、脱油存在一样的问题。随着我国工业快速发展，化工装置逐步向着高温、高压、大规模化的发展，特别是煤气化技术要求气化压力至少在40公斤以上，日投煤量达到千吨级，再加上气化的优质煤碳储量越来越少，反而劣质煤比例逐步增加，特别是灰熔点大于1500度以上的煤种的比例逐步增加，使得气化煤气或后续废气的温度、压力也相应地提高，专利名称：一种高温高压废热锅炉，申请号：201110462710.2的专利解决高压、高温问题，但是我们目前固定床气化使用的热回收工艺及设备：现代煤化工技术手册第二版，第424至428页介绍5中典型的固定床气化工艺流程都是一级热回收，产生一种等级的蒸汽，焦炭气化煤气粗口温度高，使用原流程不仅造成资源浪费，同时还污染环境。专利名称：加压煤气用废热锅炉，申请号：200510010273.5的专利主 要用于解决粉煤气化，提高了热回收效率，但是仍然是一级热回收，产生单一等级的蒸汽，未能充分对废热回收利用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述技术中的缺点和不足，提供一种无洗涤煤气水产生，对煤气废热能可分级回收利用，同时产生的不同等级蒸汽的焦炭气化工艺及设备。
本发明的工艺，包括如下步骤：
(1)以焦炭为原料，经过碎煤加压气化生成压力为1.0-8.0MPa、温度为500-650℃的含油尘粗煤气；
(2)将含油尘粗煤气进入除尘旋风分离装置中的旋风分离器进行分离，煤气中油尘受离心力和离开内筒体时突然降速双重作用的影响，使油尘及部分气体从内筒体和外筒体的间隙返回锥筒体进行自旋分离，分离后的气体与进入旋风分离器的含油尘粗煤气混合并再次分离，得到每立方米粗煤气中油尘的含量在1-80mg的粗煤气和含油尘；
(3)将步骤(2)得到的粗煤气进入一体式废热回收器，先后通过过热器、热回收器Ⅱ、热回收器Ⅰ分级回收热量后由回收废热后煤气出口排出到冷却器，回收热量生成低压饱和、中压饱和，过热的三个等级的蒸汽，产生的冷凝液送到搅拌、洗涤装置；
(4)冷却器进行冷却，得到产品煤气和轻油，轻油送到搅拌、洗涤装置；
(5)将含油尘送入搅拌、洗涤装置进行洗涤、搅拌形成焦油、水、渣的混合物，经过超级离心机分离，得到含尘焦油轻组分以及水和渣重组份，水和渣重组份静置分层处理，得到水和渣；含尘焦油轻组分通过孔径在1-120u m范围的金属烧结网过滤器进行再次分离，使焦油中尘的含量降到0.85mg以下，过滤得到的焦油作为产品，尘富集在烧结金属网过滤器底部间隙排出。
如上所述以焦炭为原料进行碎煤加压气化是指焦炭加入碎煤加压气化炉，依靠重力作用缓慢下降并从上到下经过干燥、干馏、甲烷化、气化和残碳燃烧各个床层，气化剂经气化剂入口进入气化炉进行一系列反应，最终生成压力为1.0-8.0MPa、温度为500-650℃的含油尘粗煤气。
如上所述的碎煤加压气化使用的碎煤加压气化炉是指萨松卢尔吉技术有限公司在中国申请的专利号为200580041975.8的固定床煤气化炉，或内蒙古大唐 国际克什克腾煤制天然气有限责任公司申请的专利号为CN201320037548.4的一种碎煤加压气化装置；赛鼎工程有限公司申请的专利号为CN201410763734.5的一种碎煤加压气化炉，在上述气化炉的基础上，通过延长气化炉的高度1-3米，博斯曼套筒采用水夹套结构。
如上所述进入除尘旋风分离装置中旋风分离器的含油尘粗煤气速度为15-27m/s。
如上所述的旋风除尘器和灰罐均采用夹套双层结构，维持旋风除尘器外筒体内壁和灰罐内壁的壁温在180-240℃之间，防止含油尘冷凝。
如上所述的含油尘富集到旋风分离器的外筒体底部，使用煤气或惰性气氛对灰罐进行充压至与旋风分离器压力一致，打开含油尘排放阀进行排灰，排完灰后关闭含油尘排放阀，卸灰罐压力到常压后将含油尘排出灰罐进行搅拌、洗涤。
如上所述的除尘旋风分离器装置，它包括旋风除尘器201和灰罐213，旋风除尘器1包括外筒体211和内筒体205，外筒体211的上部呈直筒，下部呈倒锥形，外筒体211由外筒体外壁208和外筒体内壁209组成，并形成夹套结构，内筒体205通过拉伸件210固定在外筒体内壁209上，含油尘粗煤气进口202通过外筒体211与内筒体205下部相通，粗煤气出口203位于外筒体211顶端，外筒体外壁208上部有旋风除尘器热水出口207，下部有旋风除尘器热水进口206，外筒体211的底端出口通过含油尘排放阀204与灰罐213顶端连接。
如上所述的内筒体205是锥筒体结构，呈上部小，底部大锥筒形。
如上所述的含油尘粗煤气进口202与外筒体内壁209的夹角α为75-89度之间。
如上所述的灰罐213包括排灰口214、灰罐夹套给水口215、灰罐夹套排水口216、平衡气进口217、平衡气出口218，灰罐213的底端为排灰口214，灰罐213的顶端为油尘入口212，灰罐213的上部呈垂直形，下部呈倒锥形，并采用夹套双层结构，灰罐213的顶部有平衡气进口217和平衡气出口218，灰罐213的上部有灰罐夹套排水口216，灰罐213的下部有灰罐夹套给水口215。
如上所述的灰罐213夹套双层结构由灰罐内壁219和灰罐外壁220组成。
本发明旋风除尘器201以外筒体内壁209的1m直径为基准，其它结构相对参数如表1。
表1旋风除尘器设计结构参数
序号 结构名称 结构相对参数(单位m)
1 外筒体内壁209直径 1.0
2 含油尘粗煤气进口202位置(从外筒体直筒底部计量) 0.25-0.50
3 含油尘粗煤气进口202直径 0.2-0.25
4 内筒体205高度 0.5-0.85
5 外筒体211直筒高度 1.5-1.6
6 粗煤气出口203直径 0.25-0.30
7 外筒体211锥形高度 2.2-2.5
8 外筒体211的底端出口直径 0.30-0.35
9 内筒体205与外筒体内壁209之间距离 0.2-0.3
如上所述的一体式废热回收器，它包括除了尘的粗煤气进口302、回收废热粗煤气出口303、废液排放口304和壳体301，其特征在于壳体301顶端有除了尘的粗煤气进口302，底端有废液排放口304，下部有回收废热粗煤气出口303，上部有过热器307，中部从上到下有热回收器Ⅱ306和热回收器Ⅰ305。
如上所述的过热器307有中压蒸汽入口312和过热蒸汽出口313。
如上所述的热回收器Ⅱ306有热回收器Ⅱ给水口310和中压蒸汽出口311。
如上所述的热回收器Ⅰ305有热回收器Ⅰ给水口308和低压蒸汽出口309。
本发明可以根据后续蒸汽品质要求，设立不同的换热面积，生产不同数量和等级的蒸汽。
本发明的有益效果如下：
1、干法脱出碎煤加压气化生产的粗煤气中含油尘，避免大量洗涤煤气水产生和处理。
2、工艺流程短、能耗低、煤气显热损失少，有利于废热分级回收。
3、一体式废热回收器占地面积小、投资低，热回收效率高。
附图说明
图1是本发明的工艺示意图。
图2是本发明的除尘旋风分离器装置结构示意图。
图3是本发明的一体式废热回收器结构示意图。
如图所示，201-旋风除尘器、202-含油尘粗煤气进口、203-粗煤气出口、204-含油尘排放阀、205-内筒体、206-旋风除尘器热水进口、207-旋风除尘器热水出口、208-外筒体外壁、209-外筒体内壁、210-拉伸件、211-外筒体、212-油尘入口、213-灰罐、214-排灰口、215-灰罐夹套给水口、216-灰罐夹套排水 口、217-平衡煤气进口、218-平衡煤气出口、219-灰罐内壁、220-灰罐外壁、α-粗煤气通道与旋风除尘器外筒体内壁夹角
301-壳体，302-除了尘的粗煤气进口，303-回收废热粗煤气出口，304-废液排放口，305-热回收器Ⅰ，306-热回收器Ⅱ，307-过热器，308-热回收器Ⅰ给水口，309-低压蒸汽出口，310-热回收器Ⅱ给水口，311-中压蒸汽出口，312-中压蒸汽入口，313-过热蒸汽出口
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细、具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本部分对本发明中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
以下结合附图对本发明的具体实施方式做更为详细的说明。
实施例1
碎煤加压气化炉是指在200580041975.8的固定床煤气化炉的基础上延长2.9米，博斯曼套筒采用水夹套结构。
除尘旋风分离器装置，它包括旋风除尘器201和灰罐213，旋风除尘器1包括外筒体211和内筒体205，外筒体211的上部呈直筒，下部呈倒锥形，外筒体211由外筒体外壁208和外筒体内壁209组成，并形成夹套结构，内筒体205通过拉伸件210固定在外筒体内壁209上，含油尘粗煤气进口202通过外筒体211与内筒体205下部相通，粗煤气出口203位于外筒体211顶端，外筒体外壁208上部有旋风除尘器热水出口207，下部有旋风除尘器热水进口206，外筒体211的底端出口通过含油尘排放阀204与灰罐213顶端连接。
所述的内筒体205是锥筒体结构，呈上部小，底部大锥筒形。
所述的含油尘粗煤气进口202与外筒体内壁209的夹角α为75度。
所述的灰罐213包括排灰口214、灰罐夹套给水口215、灰罐夹套排水口216、平衡气进口217、平衡气出口218，灰罐213的底端为排灰口214，灰罐213的顶端为油尘入口212，灰罐213的上部呈垂直形，下部呈倒锥形，并采用夹套双层结构，灰罐213的顶部有平衡气进口217和平衡气出口218，灰罐213的上部 有灰罐夹套排水口216，灰罐213的下部有灰罐夹套给水口215。
所述的灰罐213夹套双层结构由灰罐内壁219和灰罐外壁220组成。
所述外筒体内壁209和灰罐内壁219的壁温在183℃。
本发明旋风除尘器201以外筒体内壁209的1m直径为基准，其它结构相对参数如表2。
表2旋风除尘器设计结构参数
序号 结构名称 结构相对参数(单位m)
1 外筒体内壁209直径 1.0
2 含油尘粗煤气进口202位置(从外筒体直筒底部计量) 0.47
3 含油尘粗煤气进口202直径 0.25
4 内筒体205高度 0.79
5 外筒体211直筒高度 1.5
6 粗煤气出口203直径 0.25
7 外筒体211锥形高度 2.21
8 外筒体211的底端出口直径 0.30
9 内筒体205与外筒体内壁209之间距离 0.22
一体式废热回收器，它包括除了尘的粗煤气进口302、回收废热粗煤气出口303、废液排放口304和壳体301，其特征在于壳体301顶端有除了尘的粗煤气进口302，底端有废液排放口304，下部有回收废热粗煤气出口303，上部有过热器307，中部从上到下有热回收器Ⅱ306和热回收器Ⅰ305。
所述的过热器307有中压蒸汽入口312和过热蒸汽出口313。
所述的热回收器Ⅱ306有热回收器Ⅱ给水口310和中压蒸汽出口311。
所述的热回收器Ⅰ305有热回收器Ⅰ给水口308和低压蒸汽出口309。
(1)以焦炭为原料，经过碎煤加压气化生成压力为6.5MPa、温度为600℃的含油尘粗煤气；
(2)将含油尘粗煤气以18m/s的速度进入除尘旋风分离装置中的旋风分离器201进行分离，煤气中油尘受离心力和离开内筒体205时突然降速双重作用的影响，使油尘及部分气体从内筒体205和外筒体211的间隙返回锥筒体进行自旋分离，分离后的气体与进入旋风分离器201的含油尘粗煤气混合并再次分离，得到每立方米粗煤气中油尘的含量在50mg的粗煤气和含油尘；
(3)将含油尘富集到旋风分离器的外筒体底部，使用煤气或惰性气氛对灰罐进行充压至与旋风分离器压力一致，打开含油尘排放阀进行排灰，排完灰后关闭含油尘排放阀，卸灰罐压力到常压后将含油尘排出灰罐送到搅拌、洗涤装 置；
(4)将步骤(2)得到的粗煤气进入一体式废热回收器，先后通过过热器、热回收器Ⅱ、热回收器Ⅰ分级回收热量后由回收废热粗煤气出口3排出到冷却器，回收热量过程生成1.5MPa，198.2℃的低压饱和蒸汽，7.0MPa，285.7℃的中压蒸汽和6.4MPa、540℃的过热蒸汽三个等级的蒸汽，产生的冷凝液经废液排放口排出一体式废热回收器送到搅拌、洗涤装置；。
(5)冷却器进行冷却，得到产品煤气和轻油，轻油送到搅拌、洗涤装置；
(6)将含油尘送入搅拌、洗涤装置进行洗涤、搅拌形成焦油、水、渣的混合物，经过超级离心机分离，得到含尘焦油轻组分以及水和渣重组份，水和渣重组份静置分层处理，得到水和渣；含尘焦油轻组分通过孔径在12u m的金属烧结网过滤器进行再次分离，使焦油中尘的含量降到0.75mg，过滤得到的焦油作为产品，尘富集在烧结金属网过滤器底部间隙排出。
实施例2
碎煤加压气化炉是指CN201410763734.5的一种碎煤加压气化炉的基础上延长1.1米，博斯曼套筒采用水夹套结构。
含油尘粗煤气进口202与外筒体内壁209形成夹角α为76度。外筒体内壁209和灰罐内壁219的壁温在273℃。
本发明旋风除尘器201以外筒体内壁209的1m直径为基准，其它结构相对参数如表3。
表3旋风除尘器设计结构参数
序号 结构名称 结构相对参数(单位m)
1 外筒体内壁209直径 1.0
2 含油尘粗煤气进口202位置(从外筒体直筒底部计量) 0.25
3 含油尘粗煤气进口202直径 0.21
4 内筒体205高度 0.51
5 外筒体211直筒高度 1.51
6 粗煤气出口203直径 0.26
7 外筒体211锥形高度 2.21
8 外筒体211的底端出口直径 0.31
9 内筒体205与外筒体内壁209之间距离 0.22
(1)以焦炭为原料，经过碎煤加压气化生成压力为7.8MPa、温度为640℃的含油尘粗煤气；
(2)将含油尘粗煤气以26m/s的速度进入除尘旋风分离装置中的旋风分离 器201进行分离，煤气中油尘受离心力和离开内筒体205时突然降速双重作用的影响，使油尘及部分气体从内筒体205和外筒体211的间隙返回锥筒体进行自旋分离，分离后的气体与进入旋风分离器201的含油尘粗煤气混合并再次分离，得到每立方米粗煤气中油尘的含量在75mg的粗煤气和含油尘；
(3)将含油尘富集到旋风分离器的外筒体底部，使用煤气或惰性气氛对灰罐进行充压至与旋风分离器压力一致，打开含油尘排放阀进行排灰，排完灰后关闭含油尘排放阀，卸灰罐压力到常压后将含油尘排出灰罐送到搅拌、洗涤装置；
(4)将步骤(2)得到的粗煤气进入一体式废热回收器，先后通过过热器、热回收器Ⅱ、热回收器Ⅰ分级回收热量后由回收废热粗煤气出口3排出到冷却器，回收热量过程生成生成0.6MPa，158.7℃的低压饱和蒸汽，6.0MPa，275.4℃的中压蒸汽和7.8MPa、340℃的过热蒸汽三个等级的蒸汽，产生的冷凝液经废液排放口排出一体式废热回收器送到搅拌、洗涤装置。
(5)冷却器进行冷却，得到产品煤气和轻油，轻油送到搅拌、洗涤装置；
(6)将含油尘送入搅拌、洗涤装置进行洗涤、搅拌形成焦油、水、渣的混合物，经过超级离心机分离，得到含尘焦油轻组分以及水和渣重组份，水和渣重组份静置分层处理，得到水和渣；含尘焦油轻组分通过孔径在25u m的金属烧结网过滤器进行再次分离，使焦油中尘的含量降到0.32mg，过滤得到的焦油作为产品，尘富集在烧结金属网过滤器底部间隙排出。
实施例3
碎煤加压气化炉是指在CN201410763734.5的一种碎煤加压气化炉的碎煤加压气化炉，的高度延长2.5米，博斯曼套筒采用水夹套结构。
含油尘粗煤气进口202与外筒体内壁209形成夹角α为82度。外筒体内壁209和灰罐内壁219的壁温在225℃。
本发明旋风除尘器201以外筒体内壁209的1m直径为基准，其它结构相对参数如表4。
表4旋风除尘器设计结构参数
(1)以焦炭为原料，经过碎煤加压气化生成压力为1.1MPa、温度为515℃的含油尘粗煤气；
(2)将含油尘粗煤气以26m/s的速度进入除尘旋风分离装置中的旋风分离器201进行分离，煤气中油尘受离心力和离开内筒体205时突然降速双重作用的影响，使油尘及部分气体从内筒体205和外筒体211的间隙返回锥筒体进行自旋分离，分离后的气体与进入旋风分离器201的含油尘粗煤气混合并再次分离，得到每立方米粗煤气中油尘的含量在32mg的粗煤气和含油尘；
(3)将含油尘富集到旋风分离器的外筒体底部，使用煤气或惰性气氛对灰罐进行充压至与旋风分离器压力一致，打开含油尘排放阀进行排灰，排完灰后关闭含油尘排放阀，卸灰罐压力到常压后将含油尘排出灰罐送到搅拌、洗涤装置；
(4)将步骤(2)得到的粗煤气进入一体式废热回收器，先后通过过热器、热回收器Ⅱ、热回收器Ⅰ分级回收热量后由回收废热粗煤气出口3排出到冷却器，回收热量过程生成生成1.2MPa，187.8℃的低压饱和蒸汽，2.1MPa，212.2℃的中压蒸汽和3.2MPa、380℃的过热蒸汽三个等级的蒸汽，产生的冷凝液经废液排放口排出一体式废热回收器送到搅拌、洗涤装置。
(5)冷却器进行冷却，得到产品煤气和轻油，轻油送到搅拌、洗涤装置；
(6)将含油尘送入搅拌、洗涤装置进行洗涤、搅拌形成焦油、水、渣的混合物，经过超级离心机分离，得到含尘焦油轻组分以及水和渣重组份，水和渣重组份静置分层处理，得到水和渣；含尘焦油轻组分通过孔径在56u m的金属烧结网过滤器进行再次分离，使焦油中尘的含量降到0.65mg，过滤得到的焦油作为产品，尘富集在烧结金属网过滤器底部间隙排出。
实施例4
碎煤加压气化炉是指在中国专利号：201410763734.5的碎煤加压气化炉的高度延长1.5米，博斯曼套筒采用水夹套结构。
含油尘粗煤气进口202与外筒体内壁209形成夹角α为86度。外筒体内壁209和灰罐内壁219的壁温在273℃。
本发明旋风除尘器201以外筒体内壁209的1m直径为基准，其它结构相对参数如表5。
表5旋风除尘器设计结构参数
序号 结构名称 结构相对参数(单位m)
1 外筒体内壁209直径 1.0
2 含油尘粗煤气进口202位置(从外筒体直筒底部计量) 0.47
3 含油尘粗煤气进口202直径 0.25
4 内筒体205高度 0.68
5 外筒体211直筒高度 1.53
6 粗煤气出口203直径 0.28
7 外筒体211锥形高度 2.45
8 外筒体211的底端出口直径 0.34
9 内筒体205与外筒体内壁209之间距离 0.24
(1)以焦炭为原料，经过碎煤加压气化生成压力为3.0MPa、温度为580℃的含油尘粗煤气；
(2)将含油尘粗煤气以19m/s的速度进入除尘旋风分离装置中的旋风分离器201进行分离，煤气中油尘受离心力和离开内筒体205时突然降速双重作用的影响，使油尘及部分气体从内筒体205和外筒体211的间隙返回锥筒体进行自旋分离，分离后的气体与进入旋风分离器201的含油尘粗煤气混合并再次分离，得到每立方米粗煤气中油尘的含量在21mg的粗煤气和含油尘；
(3)将含油尘富集到旋风分离器的外筒体底部，使用煤气或惰性气氛对灰罐进行充压至与旋风分离器压力一致，打开含油尘排放阀进行排灰，排完灰后关闭含油尘排放阀，卸灰罐压力到常压后将含油尘排出灰罐送到搅拌、洗涤装置；
(4)将步骤(2)得到的粗煤气进入一体式废热回收器，先后通过过热器、热回收器Ⅱ、热回收器Ⅰ分级回收热量后由回收废热粗煤气出口3排出到冷却器，回收热量过程生成生成0.8MPa，170.4℃的低压饱和蒸汽，4.0MPa，250.3℃的中压蒸汽和4.0MPa、400℃的过热蒸汽三个等级的蒸汽，产生的冷凝液经废液排放口排出一体式废热回收器送到搅拌、洗涤装置。
(5)冷却器进行冷却，得到产品煤气和轻油，轻油送到搅拌、洗涤装置；
(6)将含油尘送入搅拌、洗涤装置进行洗涤、搅拌形成焦油、水、渣的混合物，经过超级离心机分离，得到含尘焦油轻组分以及水和渣重组份，水和渣重组份静置分层处理，得到水和渣；含尘焦油轻组分通过孔径在82u m的金属 烧结网过滤器进行再次分离，使焦油中尘的含量降到0.65mg，过滤得到的焦油作为产品，尘富集在烧结金属网过滤器底部间隙排出。
实施例5
碎煤加压气化炉是指中国专利：201320037548.4的碎煤加压气化装置的高度延长2.1米，博斯曼套筒采用水夹套结构。
含油尘粗煤气进口202与外筒体内壁209形成夹角α为81度。外筒体内壁209和灰罐内壁219的壁温在218℃。
本发明旋风除尘器201以外筒体内壁209的1m直径为基准，其它结构相对参数如表6。
表6旋风除尘器设计结构参数
序号 结构名称 结构相对参数(单位m)
1 外筒体内壁209直径 1.0
2 含油尘粗煤气进口202位置(从外筒体直筒底部计量) 0.32
3 含油尘粗煤气进口202直径 0.24
4 内筒体205高度 0.62
5 外筒体211直筒高度 1.52
6 粗煤气出口203直径 0.27
7 外筒体211锥形高度 2.4
8 外筒体211的底端出口直径 0.33
9 内筒体205与外筒体内壁209之间距离 0.27
(1)以焦炭为原料，经过碎煤加压气化生成压力为4.3MPa、温度为540℃的含油尘粗煤气；
(2)将含油尘粗煤气以23m/s的速度进入除尘旋风分离装置中的旋风分离器201进行分离，煤气中油尘受离心力和离开内筒体205时突然降速双重作用的影响，使油尘及部分气体从内筒体205和外筒体211的间隙返回锥筒体进行自旋分离，分离后的气体与进入旋风分离器201的含油尘粗煤气混合并再次分离，得到每立方米粗煤气中油尘的含量在4mg的粗煤气和含油尘；
(3)将含油尘富集到旋风分离器的外筒体底部，使用煤气或惰性气氛对灰罐进行充压至与旋风分离器压力一致，打开含油尘排放阀进行排灰，排完灰后关闭含油尘排放阀，卸灰罐压力到常压后将含油尘排出灰罐送到搅拌、洗涤装置；
(4)将步骤(2)得到的粗煤气进入一体式废热回收器，先后通过过热器、热回收器Ⅱ、热回收器Ⅰ分级回收热量后由回收废热粗煤气出口3排出到冷却 器，回收热量过程生成生成1.1MPa，180.2℃的低压饱和蒸汽，5.0MPa，263.8度的饱和中压蒸汽，5.0MPa、440℃的过热蒸汽。产生的冷凝液经废液排放口排出一体式废热回收器送到搅拌、洗涤装置
(5)冷却器进行冷却，得到产品煤气和轻油，轻油送到搅拌、洗涤装置；
(6)将含油尘送入搅拌、洗涤装置进行洗涤、搅拌形成焦油、水、渣的混合物，经过超级离心机分离，得到含尘焦油轻组分以及水和渣重组份，水和渣重组份静置分层处理，得到水和渣；含尘焦油轻组分通过孔径在105u m的金属烧结网过滤器进行再次分离，使焦油中尘的含量降到0.79mg，过滤得到的焦油作为产品，尘富集在烧结金属网过滤器底部间隙排出。

Claims (14)

1.一种焦炭气化的工艺，其特征在于包括如下步骤：
(1)以焦炭为原料，经过碎煤加压气化生成压力为1.0-8.0MPa、温度为500-650℃的含油尘粗煤气；
(2)将含油尘粗煤气进入除尘旋风分离装置中的旋风分离器进行分离，分离后的气体与进入旋风分离器的含油尘粗煤气混合并再次分离，得到每立方米粗煤气中油尘的含量在1-80mg的粗煤气和含油尘；
(3)将步骤(2)得到的粗煤气进入一体式废热回收器，先后通过过热器、热回收器Ⅱ、热回收器Ⅰ分级回收热量后由回收废热粗煤气出口排出到冷却器，回收热量生成低压饱和、中压饱和，过热的三个等级的蒸汽，产生的冷凝液送到搅拌、洗涤装置；
(4)冷却器进行冷却，得到产品煤气和轻油，轻油送到搅拌、洗涤装置；
(5)将含油尘送入搅拌、洗涤装置进行洗涤、搅拌形成焦油、水、渣的混合物，经过超级离心机分离，得到含尘焦油轻组分以及水和渣重组份，水和渣重组份静置分层处理，得到水和渣；含尘焦油轻组分通过孔径在1-120um范围的金属烧结网过滤器进行再次分离，使焦油中尘的含量降到0.85mg以下，过滤得到的焦油作为产品，尘富集在烧结金属网过滤器底部间隙排出。
2.如权利要求1所述的一种焦炭气化的工艺，其特征在于所述的碎煤加压气化使用的碎煤加压气化炉是指萨松卢尔吉技术有限公司的固定床煤气化炉，或内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司一种碎煤加压气化装置；或赛鼎工程有限公司的一种碎煤加压气化炉，在上述气化炉的基础上，通过延长气化炉的高度1-3米，博斯曼套筒采用水夹套结构。
3.如权利要求1所述的一种焦炭气化的工艺，其特征在于所述进入除尘旋风分离装置中旋风分离器的含油尘粗煤气速度为15-27m/s。
4.如权利要求1所述的一种焦炭气化的工艺，其特征在于所述的旋风除尘器和灰罐均采用夹套双层结构，维持旋风除尘器外筒体内壁和灰罐内壁的壁温在180-240℃之间。
5.一种除尘旋风分离器装置，它包括旋风除尘器(201)和灰罐(213)，其特征在于旋风除尘器(201)包括外筒体(211)和内筒体(205)，外筒体(211)的上部呈直筒，下部呈倒锥形，外筒体(211)由外筒体外壁(208)和外筒体内壁(209)组成，并形成夹套结构，内筒体(205)通过拉伸件(210)固定在外筒体内壁(209)上，含油尘粗煤气进口(202)通过外筒体(211)与内筒体(205)下部相通，粗煤气出口(203)位于外筒体(211)顶端，外筒体外壁(208)上部有旋风除尘器热水出口(207)，下部有旋风除尘器热水进口(206)，外筒体(211)的底端出口通过含油尘排放阀(204)与灰罐(213)顶端连接。
6.如权利要求5所述的一种除尘旋风分离器装置，其特征在于所述的内筒体(205)是锥筒体结构，呈上部小，底部大锥筒形。
7.如权利要求5所述的一种除尘旋风分离器装置，其特征在于所述的含油尘粗煤气进口(202)与外筒体内壁(209)的夹角α为75-89度之间。
8.如权利要求5所述的一种除尘旋风分离器装置，其特征在于所述的灰罐(213)包括排灰口(214)、灰罐夹套给水口(215)、灰罐夹套排水口(216)、平衡气进口(217)、平衡气出口(218)，灰罐(213)的底端为排灰口(214)，灰罐(213)的顶端为油尘入口(212)，灰罐(213)的上部呈垂直形，下部呈倒锥形，并采用夹套双层结构，灰罐(213)的顶部有平衡气进口(217)和平衡气出口(218)，灰罐(213)的上部有灰罐夹套排水口(216)，灰罐(213)的下部有灰罐夹套给水口(215)。
9.如权利要求8所述的一种除尘旋风分离器装置，其特征在于所述的灰罐(213)夹套双层结构由灰罐内壁(219)和灰罐外壁(220)组成。
10.如权利要求5所述的一种除尘旋风分离器装置，其特征在于旋风除尘器(201)以外筒体内壁(209)的1m直径为基准，其它结构相对参数如下：
从外筒体直筒底部计量，气体入口(209)位置为0.25-0.50；气体入口(209)直径为0.2-0.25；内筒体(205)高度为0.5-0.85；外筒体(211)垂直形高度为1.5-1.6；气体出口(203)直径为0.25-0.30；外筒体(211)锥形高度为2.2-2.5；外筒体(11)的底端出口直径为0.30-0.35；内筒体(205)与外筒体内壁(209)之间距离0.2-0.3。
11.一体式废热回收器，它包括除了尘的粗煤气进口(302)、回收废热粗煤气出口(303)、废液排放口(304)和壳体(301)，其特征在于壳体(301)顶端有除了尘的粗煤气进口(302)，底端有废液排放口(304)，下部有回收废热粗煤气出口(303)，上部有过热器(307)，中部从上到下有热回收器Ⅱ(306)和热回收器Ⅰ(305)。
12.如权利要求11所述的一体式废热回收器，其特征在于所述的过热器(307)有中压蒸汽入口(312)和过热蒸汽出口(313)。
13.如权利要求11所述的一体式废热回收器，其特征在于所述的热回收器Ⅱ(306)有热回收器Ⅱ给水口(310)和中压蒸汽出口(311)。
14.如权利要求11所述的一体式废热回收器，其特征在于所述的热回收器Ⅰ(305)有热回收器Ⅰ给水口(308)和低压蒸汽出口(309)。
CN201610631563.XA 2016-08-03 2016-08-03 一种焦炭气化的工艺及设备 Pending CN106190318A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610631563.XA CN106190318A (zh) 2016-08-03 2016-08-03 一种焦炭气化的工艺及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610631563.XA CN106190318A (zh) 2016-08-03 2016-08-03 一种焦炭气化的工艺及设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106190318A true CN106190318A (zh) 2016-12-07

Family

ID=57498139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610631563.XA Pending CN106190318A (zh) 2016-08-03 2016-08-03 一种焦炭气化的工艺及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106190318A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106221807A (zh) * 2016-08-03 2016-12-14 赛鼎工程有限公司 一种焦炭气化生产煤气的方法及设备
CN107674715A (zh) * 2017-11-08 2018-02-09 赛鼎工程有限公司 一种碎煤加压气化含尘焦油高效返炉处理工艺
CN107674696A (zh) * 2017-11-08 2018-02-09 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 一种固定床碎煤加压气化产生的高含尘焦油综合处理工艺
CN107892936A (zh) * 2017-11-08 2018-04-10 赛鼎工程有限公司 一种高含尘焦油分质提纯处理工艺
CN114042355A (zh) * 2021-09-27 2022-02-15 浙江中烟工业有限责任公司 烟叶原料流化床干馏产物过滤***及其旋风分离工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2577970Y (zh) * 2002-10-11 2003-10-08 青岛化院科技公司 环流式旋风除尘器
CN101806232A (zh) * 2010-03-17 2010-08-18 昆明理工大学 多级蒸发有机朗肯循环余热回收发电***及其方法
CN103725325A (zh) * 2013-12-26 2014-04-16 中建安装工程有限公司 洁净煤气生产方法
CN105176589A (zh) * 2015-10-12 2015-12-23 大连金重鼎鑫科技有限公司北京分公司 一种焦炭固定床加压气化装置及工艺
CN105670709A (zh) * 2016-03-29 2016-06-15 新疆广汇中化能源技术开发有限公司 荒煤气净化装置
CN106221807A (zh) * 2016-08-03 2016-12-14 赛鼎工程有限公司 一种焦炭气化生产煤气的方法及设备
CN106287629A (zh) * 2016-08-03 2017-01-04 赛鼎工程有限公司 一体式废热分级回收的工艺及设备
CN206009025U (zh) * 2016-08-03 2017-03-15 赛鼎工程有限公司 用于碎煤加压气化粗煤气除尘的旋风分离器
CN206018551U (zh) * 2016-08-03 2017-03-15 赛鼎工程有限公司 一体式废热回收器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2577970Y (zh) * 2002-10-11 2003-10-08 青岛化院科技公司 环流式旋风除尘器
CN101806232A (zh) * 2010-03-17 2010-08-18 昆明理工大学 多级蒸发有机朗肯循环余热回收发电***及其方法
CN103725325A (zh) * 2013-12-26 2014-04-16 中建安装工程有限公司 洁净煤气生产方法
CN105176589A (zh) * 2015-10-12 2015-12-23 大连金重鼎鑫科技有限公司北京分公司 一种焦炭固定床加压气化装置及工艺
CN105670709A (zh) * 2016-03-29 2016-06-15 新疆广汇中化能源技术开发有限公司 荒煤气净化装置
CN106221807A (zh) * 2016-08-03 2016-12-14 赛鼎工程有限公司 一种焦炭气化生产煤气的方法及设备
CN106287629A (zh) * 2016-08-03 2017-01-04 赛鼎工程有限公司 一体式废热分级回收的工艺及设备
CN206009025U (zh) * 2016-08-03 2017-03-15 赛鼎工程有限公司 用于碎煤加压气化粗煤气除尘的旋风分离器
CN206018551U (zh) * 2016-08-03 2017-03-15 赛鼎工程有限公司 一体式废热回收器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邓渊等: "《煤炭加压气化》", 31 July 1982, 中国建筑工业出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106221807A (zh) * 2016-08-03 2016-12-14 赛鼎工程有限公司 一种焦炭气化生产煤气的方法及设备
CN107674715A (zh) * 2017-11-08 2018-02-09 赛鼎工程有限公司 一种碎煤加压气化含尘焦油高效返炉处理工艺
CN107674696A (zh) * 2017-11-08 2018-02-09 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 一种固定床碎煤加压气化产生的高含尘焦油综合处理工艺
CN107892936A (zh) * 2017-11-08 2018-04-10 赛鼎工程有限公司 一种高含尘焦油分质提纯处理工艺
CN114042355A (zh) * 2021-09-27 2022-02-15 浙江中烟工业有限责任公司 烟叶原料流化床干馏产物过滤***及其旋风分离工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106190318A (zh) 一种焦炭气化的工艺及设备
CN107418634B (zh) 一种循环流化床煤气化多级降温除尘工艺及装置
CN105647591B (zh) 固体燃料流化床热解气化燃烧分级转化装置及方法
US10787620B2 (en) Method of biomass grading pyrolysis gasification in a circulating fluidized bed
CN102807884B (zh) 一种竹材热裂解液化制备生物油及生物炭的方法
CN104560207B (zh) 一种煤制工业燃气的气化装置
CN101602953B (zh) 秸秆快速热裂解产物的净化***
CN110423627A (zh) 一种碳物料气固热载体双循环的热解装置及方法
US20110068050A1 (en) Process for distillation and decarbonization of oil shale species using fluidized bed
CN1377938A (zh) 循环流态化碳氢固体燃料的四联产工艺及装置
CN108315027A (zh) 含碳生物质物料炭化制粉一体化方法及其***
CN107674691A (zh) 一种生活垃圾资源化的***及方法
CN105969417A (zh) 油页岩或油砂下行循环床毫秒热解提炼装置
CN206009025U (zh) 用于碎煤加压气化粗煤气除尘的旋风分离器
CN101376814A (zh) 内燃加热移动床式生物质热解液化装置
CN106221807A (zh) 一种焦炭气化生产煤气的方法及设备
CN116474960A (zh) 一种高剪切双液分选煤气化细渣的装置及方法
CN108194909B (zh) 一种旋风换热装置及工艺
CN106190214A (zh) 生物质下行循环床毫秒热解液化装置
CN108517227B (zh) 工业燃气的制备***及工业燃气的制备方法
CN109395896A (zh) 一种热量回收旋风分离器
CN105925289A (zh) 一种联合气化干馏制备低焦油燃气装置
CN106833713A (zh) 油页岩或油砂下行循环床毫秒热解提炼装置
CN106190339A (zh) 用于碎煤加压气化粗煤气除尘的旋风分离器及应用
CN104449857B (zh) 煤制合成气的工艺及装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161207