焦油在線分餾除塵系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焦油在線分餾除塵系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)包括第一換熱器、噴淋塔、第一填料塔、第二填料塔、第二換熱器、電捕焦油器、油水分離器、第三換熱器、第一泵、第二泵、第三泵、第四泵、第五泵、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、熱過濾器。本發(fā)明采用液體熱過濾的方式，除塵效率達(dá)到99.9%以上，與氣體過濾方式相比，減少了所需的過濾面積，減少了成本以及過濾器所需的體積，實(shí)現(xiàn)了高溫煤氣余熱的利用和冷卻過程中焦油的分餾，不在使用直接冷凝焦油的再輔以蒸餾的焦油利用工藝。降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性并減少了系統(tǒng)的能耗，冷卻過程中在線實(shí)現(xiàn)了酚油和水的分離同時(shí)只產(chǎn)生少量的含酚廢水，與傳統(tǒng)大量噴氨冷凝工藝相比具有明顯的優(yōu)勢。
【專利說明】焦油在線分餾除塵系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦油分餾除塵領(lǐng)域，尤其涉及一種焦油在線分餾除塵系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤氣凈化和焦油回收利用工藝廣泛應(yīng)用各種煤氣生產(chǎn)副產(chǎn)焦油的系統(tǒng)中，典型的包括焦化爐煤氣、低溫干懼煤氣系統(tǒng)。
[0003]一般煤氣中焦油含量50-200g/Nm3，飛灰含量達(dá)到5-20g/Nm3。因此一般的凈化工藝包括冷卻、洗滌、解析、后處理等主要工序內(nèi)容。煤氣凈化除灰回收焦油的工藝是向高溫荒煤氣中直接噴灑70-75°C的循環(huán)氨水將其接降至80-82°C，然后使煤氣進(jìn)入初冷器中，用冷卻水間接直接冷卻至25-35°C。然后將噴灑循環(huán)氨水和冷凝焦油以及初冷器冷凝下來的冷凝氨水和焦油送入機(jī)械化氨水澄清槽，被分成氨水、焦油及焦油渣三部分。焦油經(jīng)焦油中間槽送至焦油車間；部分循環(huán)激冷煤氣，多余氨水稱為剩余氨水。剩余氨水為高濃度含酚廢水，集合后先經(jīng)除油和溶劑脫酚，之后去蒸氨。
[0004]煤焦油的利用則通過再加熱蒸餾來實(shí)現(xiàn)餾分切割。而煤焦油在蒸餾前必須進(jìn)行脫水脫鹽脫灰脫渣(脫水可以減少蒸餾熱耗，脫鹽減輕了設(shè)備管道的腐蝕，而脫灰脫渣對焦油蒸餾操作和浙青的利用都是有利的)。
[0005]直接向高溫煤氣中噴淋循環(huán)氨水冷卻至25~35°C，煤氣中余熱沒能利用；循環(huán)氨水噴淋后仍需要大量的冷卻水冷卻；為了使重質(zhì)焦油能與氨水流動(dòng)，噴淋的氨水大大過量，產(chǎn)生大量含酚廢水。 為使廢水循環(huán)氨氮達(dá)標(biāo)，需采用蒸氨工藝。為了利用煤焦油，需要脫水脫鹽后，再將煤焦油通過管式爐加熱到350攝氏度再進(jìn)行蒸餾切割餾分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種焦油在線分餾除塵系統(tǒng)及方法。
[0007]焦油在線分餾除塵系統(tǒng)包括第一換熱器、噴淋塔、第一填料塔、第二填料塔、第二換熱器、電捕焦油器、油水分離器、第三換熱器、第一泵、第二泵、第三泵、第四泵、第五泵、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、熱過濾器，第一換熱器、噴淋塔、第一填料塔、第二填料塔、第二換熱器、電捕焦油器、第四泵、第三換熱器順次相連，噴淋塔的底部與第一泵相連，第一泵分別與第一換熱器、第一閥門相連，第一閥門與熱過濾器相連、第一填料塔與第二泵相連，第二泵分別與噴淋塔的上部、第二閥門相連，第二換熱器與第三泵相連，第三泵分別與第一填料塔的上部、第三閥門相連，第二換熱器的底部與油水分離器相連，油水分離器與第五泵相連，第五泵分別與第三換熱器的底部、第四閥門相連。
[0008]所述的熱過濾器采用Y型過濾器。
[0009]焦油在線分餾除塵系統(tǒng)的分餾除塵方法是:原料熱煙氣經(jīng)第一換熱器換熱后進(jìn)入噴淋塔，在噴淋塔中經(jīng)第一填料塔塔底產(chǎn)出的重餾分油噴淋，噴淋塔的頂部產(chǎn)出氣體進(jìn)入第一填料塔，噴淋塔的底部產(chǎn)出重焦油，一部分重焦油經(jīng)第一閥門和熱過濾器后輸出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)重焦油的分餾除塵，另一部分重焦油經(jīng)第一泵輸送入第一換熱器，與原料熱煙氣換熱后再次進(jìn)入噴淋塔；噴淋塔頂部產(chǎn)出的氣體進(jìn)入第一填料塔，在第一填料塔中經(jīng)第二填料塔塔底產(chǎn)出的輕餾分油吸收，第一填料塔的頂部產(chǎn)出氣體進(jìn)入第二填料塔，第一填料塔的底部產(chǎn)出重餾分油，重餾分油經(jīng)第二泵后一部分送入噴淋塔作為噴淋液，另一部分經(jīng)第二閥門排出，實(shí)現(xiàn)重餾分油的分餾；第一填料塔頂部產(chǎn)出的氣體進(jìn)入第二填料塔，在第二填料塔中經(jīng)第三換熱器換熱后的輕油吸收，第二填料塔的頂部產(chǎn)出氣體進(jìn)入第二換熱器，第二填料塔的底部產(chǎn)出輕餾分油，輕餾分油經(jīng)第三泵后一部分送入第一填料塔作為吸收液，另一部分經(jīng)第三閥門排出，實(shí)現(xiàn)輕餾分油的分餾；第二填料塔頂部產(chǎn)出的氣體在第二換熱器中經(jīng)冷卻水冷卻后產(chǎn)生氣相流股和液相流股，換熱后的冷卻水進(jìn)入第三換熱器，氣相流股進(jìn)入電捕焦油器捕集輕油排出廢氣，液相流股經(jīng)油水分離器分離得到輕油和水，油水分離器分離后的輕油經(jīng)第五泵后一部分進(jìn)入第三換熱器，另一部分經(jīng)第四閥門排出，實(shí)現(xiàn)輕油的分餾，電捕焦油器捕集到的輕油經(jīng)第四泵輸送進(jìn)入第三換熱器，第三換熱器換熱后的輕油送入第二填料塔作為吸收液。
[0010]所述的原料熱煙氣溫度不低于600°C。
[0011]所述的原料熱煙氣經(jīng)第一換熱器換熱后溫度不低于400°C。
[0012]所述的噴淋塔采用霧化噴淋，頂部出口氣體溫度為250°C，噴淋塔底部重焦油的溫度為280°C，噴淋塔的空速為l-2m/s，所述的第一填料塔底部產(chǎn)出的重餾分油進(jìn)入噴淋塔的質(zhì)量為原料熱煙氣質(zhì)量的2-4倍。
[0013]所述的第一填料塔頂部出口氣體溫度為150°C，底部重餾分油的溫度為200°C，所述的第二填料塔底部產(chǎn)出的輕餾分油進(jìn)入第一填料塔的質(zhì)量為噴淋塔頂部產(chǎn)出氣體質(zhì)量的2-4倍。
[0014]所述的第二填料 塔頂部出口氣體溫度為70°C，底部輕餾分油的溫度為100°C。
[0015]所述的第二換熱器出口溫度為25°C。
[0016]所述的第三換熱器換熱后進(jìn)入第二填料塔的輕油質(zhì)量為第一填料塔頂部產(chǎn)出氣體質(zhì)量的2-4倍，第三換熱器換熱后進(jìn)入第二填料塔的輕油溫度為70°C。
[0017]本發(fā)明具有的有益效果是:采用液體熱過濾的方式，除塵效率達(dá)到99.9%以上。與傳統(tǒng)意義上的高溫氣體除塵方式相比，大大減少了所需的過濾面積，減少了過濾的成本以及過濾器所需的體積，過程中實(shí)現(xiàn)了高溫煤氣余熱的利用，在冷卻過程中實(shí)現(xiàn)了焦油的分餾，不在使用直接冷凝焦油的再輔以蒸餾的焦油利用工藝。降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性并減少了系統(tǒng)的能耗，冷卻過程中在線實(shí)現(xiàn)了酚油和水(煤中少量水分和結(jié)合水)的分離同時(shí)只產(chǎn)生少量的含酚廢水，與傳統(tǒng)大量噴氨冷凝工藝相比具有明顯的優(yōu)勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為焦油在線分餾除塵系統(tǒng)工藝流程圖；
圖中:第一換熱器1、噴淋塔2、第一填料塔3、第二填料塔4、第二換熱器5、電捕焦油器
6、油水分離器7、第三換熱器8、第一泵9、第二泵10、第三泵11、第四泵12、第五泵13、第一閥門14、第二閥門15、第三閥門16、第四閥門17、熱過濾器18。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，焦油在線分餾除塵系統(tǒng)包括第一換熱器1、噴淋塔2、第一填料塔3、第二填料塔4、第二換熱器5、電捕焦油器6、油水分離器7、第三換熱器8、第一泵9、第二泵
10、第三泵11、第四泵12、第五泵13、第一閥門14、第二閥門15、第三閥門16、第四閥門17、熱過濾器18，第一換熱器1、噴淋塔2、第一填料塔3、第二填料塔4、第二換熱器5、電捕焦油器6、第四泵12、第三換熱器8順次相連，噴淋塔2的底部與第一泵9相連，第一泵9分別與第一換熱器1、第一閥門14相連，第一閥門14與熱過濾器18相連、第一填料塔3與第二泵10相連，第二泵10分別與噴淋塔2的上部、第二閥門15相連，第二換熱器5與第三泵11相連，第三泵11分別與第一填料塔3的上部、第三閥門16相連，第二換熱器5的底部與油水分離器7相連，油水分離器7與第五泵13相連，第五泵13分別與第三換熱器8的底部、第四閥門17相連。
[0020]所述的熱過濾器18采用Y型過濾器。
[0021]如圖1所示，焦油在線分餾除塵系統(tǒng)的分餾除塵方法是:原料熱煙氣經(jīng)第一換熱器I換熱后進(jìn)入噴淋塔2，在噴淋塔2中經(jīng)第一填料塔3塔底產(chǎn)出的重餾分油噴淋，噴淋塔2的頂部產(chǎn)出氣體進(jìn)入第一填料塔3，噴淋塔2的底部產(chǎn)出重焦油，一部分重焦油經(jīng)第一閥門14和熱過濾器18后輸出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)重焦油的分餾除塵，另一部分重焦油經(jīng)第一泵9輸送入第一換熱器I，與原料熱煙氣換熱后再次進(jìn)入噴淋塔2 ;噴淋塔2頂部產(chǎn)出的氣體進(jìn)入第一填料塔3，在第一填料塔3中經(jīng)第二填料塔4塔底產(chǎn)出的輕餾分油吸收，第一填料塔3的頂部產(chǎn)出氣體進(jìn)入第二填料塔4，第一填料塔3的底部產(chǎn)出重餾分油，重餾分油經(jīng)第二泵10后一部分送入噴淋塔2作為噴淋液，另一部分經(jīng)第二閥門15排出，實(shí)現(xiàn)重餾分油的分餾；第一填料塔3頂部產(chǎn)出的氣體進(jìn)入第二填料塔4，在第二填料塔4中經(jīng)第三換熱器8換熱后的輕油吸收，第二填料塔4的頂部產(chǎn)出氣體進(jìn)入第二換熱器5，第二填料塔4的底部產(chǎn)出輕餾分油，輕餾分油經(jīng)第三泵11后一部分送入第一填料塔3作為吸收液，另一部分經(jīng)第三閥門16排出，實(shí)現(xiàn)輕餾分油的分餾；第二填料塔4頂部產(chǎn)出的氣體在第二換熱器5中經(jīng)冷卻水冷卻后產(chǎn)生氣相流股和液相`流股，換熱后的冷卻水進(jìn)入第三換熱器8，氣相流股進(jìn)入電捕焦油器6捕集輕油排出廢氣，液相流股經(jīng)油水分離器7分離得到輕油和水，油水分離器7分離后的輕油經(jīng)第五泵13后一部分進(jìn)入第三換熱器8，另一部分經(jīng)第四閥門17排出，實(shí)現(xiàn)輕油的分餾，電捕焦油器6捕集到的輕油經(jīng)第四泵12輸送進(jìn)入第三換熱器8，第三換熱器8換熱后的輕油送入第二填料塔4作為吸收液。
[0022]所述的原料熱煙氣溫度不低于600°C。所述的原料熱煙氣經(jīng)第一換熱器I換熱后溫度不低于400°C。所述的所述噴淋塔2采用霧化噴淋，頂部出口氣體溫度為250°C，噴淋塔2底部重焦油的溫度為280°C，噴淋塔2的空速為l-2m/s，所述的第一填料塔3底部產(chǎn)出的重餾分油進(jìn)入噴淋塔2的質(zhì)量為原料熱煙氣質(zhì)量的2-4倍。
[0023]所述的第一填料塔3頂部出口氣體溫度為150°C，底部重餾分油的溫度為200°C，所述的第二填料塔4底部產(chǎn)出的輕餾分油進(jìn)入第一填料塔3的質(zhì)量為噴淋塔2頂部產(chǎn)出氣體質(zhì)量的2-4倍。
[0024]所述的第二填料塔4頂部出口氣體溫度為70°C，底部輕餾分油的溫度為100°C。所述的第二換熱器5出口溫度為25°C。所述的第三換熱器8換熱后進(jìn)入第二填料塔4的輕油質(zhì)量為第一填料塔3頂部產(chǎn)出氣體質(zhì)量的2-4倍，第三換熱器8換熱后進(jìn)入第二填料塔4的輕油溫度為70°C。
[0025]本發(fā)明的熱煙氣為煤干餾或流化床熱解產(chǎn)生煙氣，特征為熱煙氣焦油含量達(dá)50-200g/Nm3，飛灰含量達(dá)到5_20g/Nm3。本發(fā)明的高溫含油含灰煤氣首先經(jīng)過激冷噴淋塔收集重焦油組分，選取塔底液為280°C是為了減少其的高溫裂解，并直接進(jìn)入減壓蒸餾設(shè)備進(jìn)行減壓蒸餾獲得VGO組分和浙青組分，VGO組分可以加氫裂解制備汽柴油，同時(shí)也可以在塔底設(shè)置熱過濾設(shè)備，實(shí)現(xiàn)細(xì)灰的脫除。煤氣在第一填料塔中分離出重餾分焦油組分，可用于焦油加氫。煤氣在第二填料塔中分離出輕餾分油組分，同時(shí)對酚油與水進(jìn)行初步的分離，減少含酚廢水的排放。輕油在油水分離器和電捕輕油器中收集。電捕輕油器出來的煤氣可以進(jìn)行進(jìn)一步的凈化 處理并利用(例如脫苯，脫硫等)。
【權(quán)利要求】
1.一種焦油在線分餾除塵系統(tǒng)，其特征在于包括第一換熱器(I)、噴淋塔(2)、第一填料塔(3)、第二填料塔(4)、第二換熱器(5)、電捕焦油器(6)、油水分離器(7)、第三換熱器(8)、第一泵(9)、第二泵(10)、第三泵(11)、第四泵(12)、第五泵(13)、第一閥門(14)、第二閥門(15)、第三閥門(16)、第四閥門(17)、熱過濾器(18)，第一換熱器(I)、噴淋塔(2)、第一填料塔(3)、第二填料塔(4)、第二換熱器(5)、電捕焦油器(6)、第四泵(12)、第三換熱器(8)順次相連，噴淋塔(2)的底部與第一泵(9)相連，第一泵(9)分別與第一換熱器(I)、第一閥門(14)相連，第一閥門(14)與熱過濾器(18)相連、第一填料塔(3)與第二泵(10)相連，第二泵(10)分別與噴淋塔(2)的上部、第二閥門(15)相連，第二換熱器(5)與第三泵(11)相連，第三泵(11)分別與第一填料塔(3)的上部、第三閥門(16)相連，第二換熱器(5)的底部與油水分離器(7)相連，油水分離器(7)與第五泵(13)相連，第五泵(13)分別與第三換熱器(8)的底部、第四閥門(17)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦油在線分餾除塵系統(tǒng)，其特征在于所述的熱過濾器(18)采用Y型過濾器。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦油在線分餾除塵系統(tǒng)的分餾除塵方法，其特征在于:原料熱煙氣經(jīng)第一換熱器(I)換熱后進(jìn)入噴淋塔(2)，在噴淋塔(2)中經(jīng)第一填料塔(3)塔底產(chǎn)出的重餾分油噴淋，噴淋塔(2)的頂部產(chǎn)出氣體進(jìn)入第一填料塔(3)，噴淋塔(2)的底部產(chǎn)出重焦油，一部分重焦油經(jīng)第一閥門(14)和熱過濾器(18)后輸出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)重焦油的分餾除塵，另一部分重焦油經(jīng)第一泵(9)輸送入第一換熱器(1)，與原料熱煙氣換熱后再次進(jìn)入噴淋塔(2);噴淋塔(2)頂部產(chǎn)出的氣體進(jìn)入第一填料塔(3)，在第一填料塔(3)中經(jīng)第二填料塔(4)塔底產(chǎn)出的輕餾分油吸收，第一填料塔(3)的頂部產(chǎn)出氣體進(jìn)入第二填料塔(4)，第一填料塔(3)的底部產(chǎn)出重餾分油，重餾分油經(jīng)第二泵(10)后一部分送入噴淋塔(2)作為噴淋 液，另一部分經(jīng)第二閥門(15)排出，實(shí)現(xiàn)重餾分油的分餾；第一填料塔(3)頂部產(chǎn)出的氣體進(jìn)入第二填料塔(4)，在第二填料塔(4)中經(jīng)第三換熱器(8)換熱后的輕油吸收，第二填料塔(4)的頂部產(chǎn)出氣體進(jìn)入第二換熱器(5)，第二填料塔(4)的底部產(chǎn)出輕餾分油，輕餾分油經(jīng)第三泵(11)后一部分送入第一填料塔(3)作為吸收液，另一部分經(jīng)第三閥門(16)排出，實(shí)現(xiàn)輕餾分油的分餾；第二填料塔(4)頂部產(chǎn)出的氣體在第二換熱器(5)中經(jīng)冷卻水冷卻后產(chǎn)生氣相流股和液相流股，換熱后的冷卻水進(jìn)入第三換熱器(8)，氣相流股進(jìn)入電捕焦油器(6)捕集輕油排出廢氣，液相流股經(jīng)油水分離器(7)分離得到輕油和水，油水分離器(7)分離后的輕油經(jīng)第五泵(13)后一部分進(jìn)入第三換熱器(8)，另一部分經(jīng)第四閥門(17)排出，實(shí)現(xiàn)輕油的分餾，電捕焦油器(6)捕集到的輕油經(jīng)第四泵(12)輸送進(jìn)入第三換熱器(8)，第三換熱器(8)換熱后的輕油送入第二填料塔(4)作為吸收液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的原料熱煙氣溫度不低于600°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的原料熱煙氣經(jīng)第一換熱器(I)換熱后溫度不低于400 °C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的噴淋塔(2)采用霧化噴淋，頂部出口氣體溫度為250°C，噴淋塔(2)底部重焦油的溫度為280°C，噴淋塔(2)的空速為l_2m/S，所述的第一填料塔(3) 底部產(chǎn)出的重餾分油進(jìn)入噴淋塔(2)的質(zhì)量為原料熱煙氣質(zhì)量的2-4倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的第一填料塔(3)頂部出口氣體溫度為150°C，底部重餾分油的溫度為200°C，所述的第二填料塔(4)底部產(chǎn)出的輕餾分油進(jìn)入第一填料塔(3)的質(zhì)量為噴淋塔(2)頂部產(chǎn)出氣體質(zhì)量的2-4倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的第二填料塔(4)頂部出口氣體溫度為70°C，底部輕餾分油的溫度為100°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分餾除塵方法，其特征在于所述的第二換熱器(5)出口溫度為 25。。。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的第三換熱器(8)換熱后進(jìn)入第二填料塔(4)的輕油質(zhì)量為第一填料塔(3)頂部產(chǎn)出氣體質(zhì)量的2-4倍，第三換熱器(8)換熱后進(jìn)入第二填料塔(4)的輕油溫度為70°C。
【文檔編號】C10G31/09GK103773420SQ201410031440
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】駱仲泱, 方夢祥, 王昊, 王勤輝, 程樂鳴, 施正倫, 岑可法 申請人:浙江大學(xué)