一种高效荒煤气冷却净化系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高效荒煤气冷却净化系统，包括顺次连接的焦炉煤气集气管、粗滤器、精细过滤器、一级动力波逆喷塔、二级动力波逆喷塔、低温冷却单元、电捕焦油器、脱硫装置、风机和气柜，焦炉煤气集气管内的荒煤气温度为650℃~750℃，经冷却后由低温冷却单元排出的荒煤气的温度为22℃~30℃。对荒煤气首先进行颗粒物滤除，之后再采用高效可靠的冷却方法进行冷却，从而保证了收得焦油的纯净度，便于后续加工，也提高了工艺系统的收油率；由于大大减少了油渣的数量，因而也明显改善了现场作业环境，免除了后续油渣分离及处理的麻烦，简化了工艺系统的设备配置；将气态余热转化为液态回收，降低了工艺主线的运行故障率，也提高了工艺线的整体能效。

An efficient cooling and purification system for raw gas

【技术实现步骤摘要】
一种高效荒煤气冷却净化系统
本技术属于煤化工领域，具体涉及一种高效荒煤气冷却净化系统。
技术介绍
在煤的中温、低温及高温热解过程中均会产生大量的含有焦油气及固体颗粒物的中温、高温荒煤气。为满足后续相关工艺环节的需要，必须对荒煤气进行冷却、净化，使其温度降至常温状态，并除去其中所含的固体颗粒物等杂质，同时分离回收煤焦油。目前，现有的荒煤气冷却净化工艺系统，一般多是在中、高温荒煤气收集器的后面，采用氨水直接喷淋，使其冷却降温。这样就使得荒煤气中所含的固体颗粒物和冷凝下来的煤焦油混在一起，不仅增加了煤焦油和杂质的分离难度，降低了煤焦油的品质和收得率，而且还时常导致工艺管线及设备发生粘结及堵塞，严重影响着工艺线的安全长周期运行。同时，中、高温荒煤气所含的热量，在上述工艺过程中，也没有有效得以回收，由此也严重降低了整条工艺线的能效和技术性能。申请号为“201310349111.1”，申请名称为“含灰和焦油高温煤气净化和焦油回收系统及其方法”，以及申请号为“201620034499.2”，申请名称为“焦炉荒煤气净化系统”的两项专利申请均提出了预先对荒煤气进行颗粒物滤除的方案，但后部采用的荒煤气冷却方法仍存在粘结堵塞及无法长周期安全运行的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高效荒煤气冷却净化系统，以克服上述技术缺陷。为解决上述技术问题，本技术提供了高效荒煤气冷却净化系统，包括顺次连接的焦炉煤气集气管、粗滤器、金属纤维烧结滤芯精细过滤器、一级动力波逆喷塔、二级动力波逆喷塔、低温冷却单元、电捕焦油器、脱硫装置、风机和气柜，所述的焦炉煤气集气管内的荒煤气温度为650℃~750℃，经冷却后由低温冷却单元排出的荒煤气的温度为22℃~30℃。另外，高效荒煤气冷却净化系统还包括冷却机和固体收集器，所述粗滤器的出口和所述金属纤维烧结滤芯精细过滤器的出口分别与冷却机的入口连通，冷却机的出口与固体收集器连通。另外，高效荒煤气冷却净化系统还包括依次连接的余热回收单元、立式油水分离器、溴化锂吸收式制冷机和废水槽，所述一级动力波逆喷塔的出口与余热回收单元的入口连通，余热回收单元的出口与二级动力波逆喷塔的入口连通，二级动力波逆喷塔的出口、冷却液收集槽、一级动力波逆喷塔的入口依次通过管线连通；所述低温冷却单元的出口和电捕焦油器的出口分别通过管线与立式油水分离器的入口连通，立式油水分离器的出口连接着焦油罐；所述溴化锂吸收式制冷机的出口通过管线与低温冷却单元的入口连接。另外，高效荒煤气冷却净化系统还包括脱氨反应器和脱苯反应器，所述脱硫装置的出口与脱氨反应器的入口连接，脱氨反应器的出口与脱苯反应器的入口连接，脱苯反应器的出口与风机入口连接。优选地，所述粗滤器为高效旋风除尘器或者沉降箱。优选地，所述低温冷却单元和余热回收单元均为间壁式换热器。本技术的有益效果如下：本技术提供的高效荒煤气冷却净化系统对荒煤气首先进行颗粒物滤除，之后再采用高效可靠的冷却方法进行冷却，从而保证了收得焦油的纯净度，便于后续加工，也提高了工艺系统的收油率；由于大大减少了油渣的数量，因而也明显改善了现场作业环境，免除了后续油渣分离及处理的麻烦，简化了工艺系统的设备配置；将气态余热转化为液态回收，大大降低了工艺主线的运行故障率，也提高了工艺线的整体能效。为让本技术的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。附图说明图1是高效荒煤气冷却净化系统的净化流程图。附图标记说明：1.焦炉煤气集气管；2.粗滤器；3.金属纤维烧结滤芯精细过滤器；4.一级动力波逆喷塔；5.二级动力波逆喷塔；6.低温冷却单元；7.电捕焦油器；8.脱硫装置；9.风机；10.气柜；11.冷却机；12.固体收集器；13.余热回收单元；14.立式油水分离器；15.溴化锂吸收式制冷机；16.废水槽；17.冷却液收集槽；18.焦油罐；19.脱氨反应器；20.脱苯反应器。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。需说明的是，在本技术中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的高效荒煤气冷却净化系统的上、下、左、右。现参考附图介绍本技术的示例性实施方式，然而，本技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本技术，并且向所属
的技术人员充分传达本技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。实施例1：本技术的第一实施方式涉及一种高效荒煤气冷却净化系统，如图1所示，包括顺次连接的焦炉煤气集气管1、粗滤器2、金属纤维烧结滤芯精细过滤器3、一级动力波逆喷塔4、二级动力波逆喷塔5、低温冷却单元6、电捕焦油器7、脱硫装置8、风机9和气柜10，所述的焦炉煤气集气管1内的荒煤气温度为650℃~750℃，经冷却后由低温冷却单元6排出的荒煤气的温度为22℃~30℃。高效荒煤气冷却净化系统的工作过程如下：参照图1，来自焦炉煤气集气管1的温度为650℃~750℃的荒煤气，先进入粗滤器2进行第一次颗粒物滤除（主要用于去除荒煤气中的大粒径固体颗粒物），然后进入金属纤维烧结滤芯精细过滤器3进行颗粒物的精过滤，过滤后排出的荒煤气的温度为700℃左右，固体颗粒物含量小于20mg/m3，之后再依次进入一级动力波逆喷塔4、二级动力波逆喷塔5，一级动力波逆喷塔4和二级动力波逆喷塔5的结构相同，均是利用轻质油或洗油作为冷却介质，借助高效喷嘴高速逆流喷向荒煤气，并在逆喷器内形成稳定的泡沫层，由此一级动力波逆喷塔4将煤气冷却到200℃~220℃，二级动力波逆喷塔5将荒煤气冷却到40℃~50℃，然后冷却后的荒煤气进入低温冷却单元6，被冷却至22℃~30℃（此时的温度与后期脱硫工艺所要求的煤气温度相匹配），由低温冷却单元6排出的荒煤气进入电捕焦油器7进一步脱除焦油气，然后荒煤气再进行脱硫，直至排出的煤气中的硫化氢含量符合相关规定，净化后的煤气经风机9加压送至气柜10备用。需要说明的是，一级动力波逆喷塔4和二级动力波逆喷塔5均是采用的动力波逆喷冷却原理，其和脱硫装置8均是可以市购的现有结构，其具体的结构是成熟的现有技术，不作为本实施例的保护点，在此不作详细说明。脱硫装置8为采用PDS、AS或HPF等工艺方法的脱硫工艺系统，其脱硫反应器可采用塔式或超重力回转式反应器。在本实施例中，对荒煤气首先进行颗粒物滤除，之后再采用高效可靠地冷却方法进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效荒煤气冷却净化系统，其特征在于：包括顺次连接的焦炉煤气集气管（1）、粗滤器（2）、金属纤维烧结滤芯精细过滤器（3）、一级动力波逆喷塔（4）、二级动力波逆喷塔（5）、低温冷却单元（6）、电捕焦油器（7）、脱硫装置（8）、风机（9）和气柜（10），所述的焦炉煤气集气管（1）内的荒煤气温度为650℃~750℃，经冷却后由低温冷却单元（6）排出的荒煤气的温度为22℃~30℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效荒煤气冷却净化系统，其特征在于：包括顺次连接的焦炉煤气集气管（1）、粗滤器（2）、金属纤维烧结滤芯精细过滤器（3）、一级动力波逆喷塔（4）、二级动力波逆喷塔（5）、低温冷却单元（6）、电捕焦油器（7）、脱硫装置（8）、风机（9）和气柜（10），所述的焦炉煤气集气管（1）内的荒煤气温度为650℃~750℃，经冷却后由低温冷却单元（6）排出的荒煤气的温度为22℃~30℃。


2.如权利要求1所述的高效荒煤气冷却净化系统，其特征在于：还包括冷却机（11）和固体收集器（12），所述粗滤器（2）的出口和所述金属纤维烧结滤芯精细过滤器（3）的出口分别与冷却机（11）的入口连通，冷却机（11）的出口与固体收集器（12）连通。


3.如权利要求1或2所述的高效荒煤气冷却净化系统，其特征在于：还包括依次连接的余热回收单元（13）、立式油水分离器（14）、溴化锂吸收式制冷机（15）和废水槽（16），所述一级动力波逆喷塔（4）的出口与余热回收单元（13）的入口连通，余热回收单元（13）的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉良，王高峰，郭居奇，姜永涛，谢凡，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61