一种固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统及方法。所述回收系统的结构如下：固定床气化炉、煤气水换热器连接、洗涤塔与加热器依次连接，加热器顶部的煤气水出口与增湿塔的顶部连接，增湿塔底部的循环水出口通过煤气水循环管路与煤气水入口连接，增湿塔的顶部与固定床气化炉的底部连接；离心萃取机的浓缩水入口与煤气水循环管路连接，溶剂入口与溶剂罐连接，溶剂相出口与分馏塔连接；分馏塔的顶部连接溶剂罐，底部连接粗相中间产品罐。通过本发明专利技术回收系统，煤气化过程产生的煤气水被全部蒸发为水蒸气供气化炉气化剂需要，煤气水中的有机物的大部分被溶剂吸收分离得到粗酚产品，气化车间不向外排出煤气水，且被资源化回收和利用。被资源化回收和利用。被资源化回收和利用。

【技术实现步骤摘要】
一种固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统及方法，属于煤转化利用


技术介绍

[0002]在未来可预见的10至20年内，煤炭仍将是我国最重要能源基础。大量的高能耗生产过程如玻璃、陶瓷等需要清洁的燃料。尽管天然气是第一选择，但天然气资源供应的局限以及天然气价格高的因素，致使很多行业仍然不能放弃。将煤转化为清洁煤气是天然气的很好替代品。目前我国大量使用的工业燃气气化炉生产过程仍然存在煤气水污染排放及含有机物煤气水处理成本高的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统及方法，主要针对以空气为气化剂的低压发生炉煤气化炉生产过程生成的水进行内部循环，将煤气水中的大部分水分蒸发为气化反应所需的反应剂，并将浓缩水中的有机物进行回收得到高价值的副产品。
[0004]本专利技术所提供的固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统，包括煤气水换热器、洗涤塔、加热器、增湿塔、离心萃取机和分馏塔；
[0005]固定床气化炉的煤气出口与所述煤气水换热器的气体入口连接，所述煤气水换热器的气体出口与所述洗涤塔的气体入口连接，所述洗涤塔的气体出口连接下游用户；
[0006]所述洗涤塔的洗涤水循环管路与所述加热器底部的煤气水入口连接，所述加热器顶部的煤气水出口与所述增湿塔的顶部连接，所述增湿塔底部的循环水出口通过煤气水循环管路与所述煤气水入口连接，所述增湿塔的顶部与所述固定床气化炉的底部连接；
[0007]所述离心萃取机设有浓缩水入口、溶剂入口、水相出口和溶剂相出口，所述浓缩水入口与所述煤气水循环管路连接(以将部分浓缩后的煤气水从循环回路中排出，收回收其中的有机质)，所述溶剂入口与溶剂罐连接，所述溶剂相出口与所述分馏塔连接；
[0008]所述分馏塔的顶部连接所述溶剂罐，底部连接粗相中间产品罐。
[0009]上述的回收系统中，所述煤气水换热器的管程与煤气输送管路连接，壳程与水输送管路连接。
[0010]上述的回收系统中，所述煤气水入口与所述加热器的管程连接，壳程连接水蒸气循环管路。
[0011]上述的回收系统中，所述增湿塔的底部设有蒸汽加热器。
[0012]上述的回收系统中，所述浓缩水入口与所述煤气水循环管路连接的管路上设有固液分离器，以过滤除去固体物质。
[0013]上述的回收系统中，所述水相出口与所述煤气水循环管路连接。
[0014]上述的回收系统中，所述分馏塔的底部连接一再沸器。
[0015]上述的回收系统中，所述分馏塔与所述溶剂罐之间设有冷凝器。
[0016]上述的回收系统中，所述溶剂罐上设有溶剂入口。
[0017]在本专利技术回收系统的基础上，本专利技术进一步提供了固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收方法，包括如下步骤：
[0018]固定床气化炉产生的煤气通入所述回收系统的所述煤气水换热器中，经降温后进入所述洗涤塔中，经洗涤后进入下游单元；所述煤气经冷却和洗涤产生含有有机物的煤气水；
[0019]所述洗涤塔产生的煤气水通入至所述加热器中进行加热；加热后的煤气从上部进入所述增湿塔中，与下部进入的空气/氧气逆流接触，部分煤气水从液相转变为蒸汽与空气/氧气混合，得到的含水蒸汽的湿空气从所述固定床奇虎炉的底部进入所述固定床气化炉中，作为气化剂；
[0020]所述增湿器中剩余的所述煤气水循环至所述加热器中继续加热(即所述增湿器中剩余的水因部分水蒸发吸热而降温，较低温度的煤气水经循环水泵循环至所述加热器中继续被水蒸汽加热)；
[0021]所述煤气水在循环
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蒸发过程中产生的浓缩液进入所述离心萃取机中，与其中的有机溶剂进行萃取离心，得到的溶剂相进入所述分馏塔进行分馏，得到的水相与所述煤气水循环管路连接；所述分馏塔的塔底得到粗酚中间品，塔顶得到的溶剂再循环至所述离心萃取机中。
[0022]上述回收方法中，经过滤去除固体物质后的浓缩水与有机溶剂同步进入所述离心萃取机中混合；有机物组份在有机溶剂中的溶解度比在水中的溶解性更高，浓缩水中所含的苯酚等一系列有机物大部分被有机溶剂吸收；因有机溶剂与水的密度差异，有机溶剂较轻。离心萃取机旋转促进有机溶剂相与水相的分离；溶剂相和水相分别从离心萃取机的两个出口连续流出。
[0023]上述回收方法中，下层的水相(萃余水)中有机物浓度降低，将其送回煤气水循环回路，使其中水分继续蒸发。
[0024]上述回收方法中，上层的溶剂相送至分馏塔，混合物被再沸器中蒸汽加热后，由于有机溶剂与有机物组份的沸点差别，低沸点的有机溶剂气体上升至分馏塔塔顶，经冷却后得到液体溶剂，除部分回流外，回收溶剂循环输入至萃取离心机；少量补充溶剂弥补分离过程中溶剂的损失。
[0025]上述回收方法中，分馏塔塔底的高沸点液相离开分馏塔，为以苯酚为主的多种有机物组份混合物，中间产品收集后可被进一步精制成多种高纯度酚类有机物产品。
[0026]上述回收方法中，采用的有机溶剂通常为甲基异丁基酮、异丙醚和N
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503煤油等。
[0027]通过本专利技术回收方法，煤气化过程产生的煤气水被全部蒸发为水蒸气供气化炉气化剂需要，煤气水中的有机物的大部分被溶剂吸收分离得到粗酚产品，气化车间不向外排出煤气水，且被资源化回收和利用。
附图说明
[0028]图1为本专利技术固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统的结构示意图。
[0029]图中各标记如下：
[0030]1煤气水换热器、2洗涤塔、3加热器、4增湿塔、5离心萃取机、6分馏塔、7循环水泵、8固体分离器、9溶剂罐、10粗相中间产品罐、11再沸器、12冷凝器、13萃余液回流泵。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。
[0032]如图1所示，为本专利技术提供的固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统的结构示意图，包括煤气水换热器1、洗涤塔2、加热器3、增湿塔4、离心萃取机5和分馏塔6等。
[0033]固定床气化炉的煤气出口与煤气水换热器1的气体入口连接，热煤气经煤气水换热器1加热后产生水蒸汽(其中，管程与煤气输送管路连接，壳程与水输送管路连接，即煤气走管程，水走壳程)。煤气水换热器1的气体出口与洗涤塔2的气体入口连接，洗涤塔2的气体出口连接下游用户。
[0034]洗涤塔2的洗涤水循环管路与加热器3底部的煤气水入口连接，加热器3顶部的煤气水出口与增湿塔4的顶部连接(其中，煤气水入口与加热器的管程连接，壳程连接水蒸气循环管路，即煤气水走管程，水走壳程)，增湿塔4底部的循环水出口通过煤气水循环管路与煤气水入口连接，煤气水循环管路上设有循环水泵7。增湿塔4的顶部与固定床气化炉的底部连接，从而使在增湿塔4中产生的湿空气(空气和水蒸汽)进入气化炉，作为气化剂与煤反应产生煤气，然后从气化炉炉顶离开。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统，包括煤气水换热器、洗涤塔、加热器、增湿塔、离心萃取机和分馏塔；固定床气化炉的煤气出口与所述煤气水换热器的气体入口连接，所述煤气水换热器的气体出口与所述洗涤塔的气体入口连接，所述洗涤塔的气体出口连接下游用户；所述洗涤塔的洗涤水循环管路与所述加热器底部的煤气水入口连接，所述加热器顶部的煤气水出口与所述增湿塔的顶部连接，所述增湿塔底部的循环水出口通过煤气水循环管路与所述煤气水入口连接，所述增湿塔的顶部与所述固定床气化炉的底部连接；所述离心萃取机设有浓缩水入口、溶剂入口、水相出口和溶剂相出口，所述浓缩水入口与所述煤气水循环管路连接，所述溶剂入口与溶剂罐连接，所述溶剂相出口与所述分馏塔连接；所述分馏塔的顶部连接所述溶剂罐，底部连接粗相中间产品罐。2.根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于：所述煤气水换热器的管程与煤气输送管路连接，壳程与水输送管路连接。3.根据权利要求1或2所述的回收系统，其特征在于：所述煤气水入口与所述加热器的管程连接，壳程连接水蒸气循环管路。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的回收系统，其特征在于：所述增湿塔的底部设有蒸汽加热器。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的回收系统，其特征在于：所述浓缩水入口与所述煤气水循环管路连接的管路上设有固液分离器。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：彭万旺，王学云，赵渊，谷小会，读刚，郭良元，李培霖，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：