煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置及工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置及工藝，來(lái)自煤炭中低溫干餾爐或焦?fàn)t的荒煤氣直接進(jìn)入一體化移動(dòng)床凈化器，利用煤氣自身攜帶的物理顯熱，在溫度不降低的條件下完成脫硫、除塵、改質(zhì)過(guò)程，從而得到潔凈、優(yōu)質(zhì)的煤焦油和煤氣。一體化移動(dòng)床凈化器分為脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)三部分，依次裝填脫硫劑、天然礦石類焦油裂解催化劑和人工合成類焦油裂解催化劑，煤氣中的粉塵在經(jīng)過(guò)堆積狀態(tài)的顆粒床時(shí)，通過(guò)碰撞、沉降、攔截等作用達(dá)到粉塵凈化的目的。上述脫硫劑、催化劑均可就地再生、循環(huán)使用。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了脫硫、除塵、改質(zhì)一步完成，有利于簡(jiǎn)化煤炭熱加工過(guò)程的后續(xù)工藝，提高熱解產(chǎn)品附加值，降低對(duì)環(huán)境的污染。
【專利說(shuō)明】煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置及工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤熱解氣體處理裝置及工藝，具體地說(shuō)是涉及一種煤熱解氣體(尤其是中低溫干餾煤氣或焦?fàn)t荒煤氣)的脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]中、低溫干餾通常是指煤在500-800°C，隔絕空氣加熱，受熱分解生成半焦、煤焦油、煤氣的過(guò)程。高溫干餾(煉焦)溫度則在900°C以上，其產(chǎn)品為焦炭、高溫煤焦油和煤氣。上述兩種工藝在為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)燃料、化學(xué)品的同時(shí)，也給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重污染，特別是煉焦是間歇生產(chǎn)過(guò)程，其焦油后續(xù)加工能耗巨大，工藝過(guò)程復(fù)雜，粉塵污染嚴(yán)重，焦油產(chǎn)品品質(zhì)低等問(wèn)題突出。傳統(tǒng)煤氣的處理工藝是將煤氣直接冷卻，得到含塵煤焦油，然后煤焦油再加熱進(jìn)行加工，不僅能耗巨大，同時(shí)冷卻過(guò)程中有廢水廢渣污染；或用氨水噴淋荒煤氣降溫、除塵，導(dǎo)致焦油中含塵量很高，而且?guī)?lái)廢水和廢渣污染，同時(shí)浪費(fèi)了煤氣的物理顯熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置及工藝。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是:
[0005]一種煤熱解氣 體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置，包括一體化移動(dòng)床凈化器、電捕焦油器與冷凝器，所述一體化移動(dòng)床凈化器包括脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)，脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)之間用通氣擋板分隔開(kāi)，初級(jí)催化區(qū)位于脫硫區(qū)與二級(jí)催化區(qū)之間，在脫硫區(qū)內(nèi)裝填脫硫劑，在初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)內(nèi)裝填催化劑，脫硫區(qū)與熱解煤氣進(jìn)氣管路相連，二級(jí)催化區(qū)與凈化煤氣出氣管路相連，凈化煤氣出氣管路再依次連接電捕焦油器與冷凝器。
[0006]優(yōu)選的，在脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)的上部均設(shè)置料封區(qū)。
[0007]優(yōu)選的，在脫硫區(qū)上方設(shè)置有脫硫劑輸入口，在脫硫區(qū)下方設(shè)置有脫硫劑排出口，在脫硫劑排出口和脫硫劑輸入口之間連接有脫硫劑輸送管路，在脫硫劑輸送管路上設(shè)置有脫硫劑再生反應(yīng)器；在初級(jí)催化區(qū)上方設(shè)置有初級(jí)催化劑輸入口，在初級(jí)催化區(qū)下方設(shè)置有初級(jí)催化劑排出口，在初級(jí)催化劑排出口與初級(jí)催化劑輸入口之間連接有初級(jí)催化劑輸送管路，在初級(jí)催化劑輸送管路上設(shè)置有初級(jí)催化劑再生反應(yīng)器；在二級(jí)催化區(qū)上方設(shè)置有二級(jí)催化劑輸入口，在二級(jí)催化區(qū)下方設(shè)置有二級(jí)催化劑排出口，在二級(jí)催化劑排出口與二級(jí)催化劑輸入口之間連接有二級(jí)催化劑輸送管路，在二級(jí)催化劑輸送管路上設(shè)置有二級(jí)催化劑再生反應(yīng)器；在脫硫劑輸入口處還連接有脫硫劑補(bǔ)充管路，在初級(jí)催化劑輸入口處還連接有初級(jí)催化劑補(bǔ)充管路，在二級(jí)催化劑輸入口處還連接有二級(jí)催化劑補(bǔ)充管路。
[0008]優(yōu)選的，在脫硫劑輸送管路、初級(jí)催化劑輸送管路和二級(jí)催化劑輸送管路上均連接有輸送風(fēng)管；所述脫硫劑再生反應(yīng)器、初級(jí)催化劑再生反應(yīng)器與二級(jí)催化劑再生反應(yīng)器均設(shè)置兩個(gè)。
[0009]優(yōu)選的，所述脫硫劑輸送管路、初級(jí)催化劑輸送管路和二級(jí)催化劑輸送管路的兩端還連接有清灰器。
[0010]優(yōu)選的，所述通氣擋板為百葉窗擋板或孔板；所述脫硫劑與催化劑粒度為1-20_，形狀為球形或圓柱形；所述初級(jí)催化區(qū)內(nèi)催化劑選用天然礦石類焦油裂解催化劑，所述二級(jí)催化區(qū)內(nèi)催化劑選用人工合成類焦油裂解催化劑。
[0011]一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化工藝，步驟如下:
[0012](I)來(lái)自中低溫干餾爐或焦?fàn)t的熱解煤氣經(jīng)熱解煤氣進(jìn)氣管路輸送至一體化移動(dòng)床凈化器的脫硫區(qū)，在脫硫區(qū)自上而下緩慢下行的脫硫劑顆粒與熱解煤氣錯(cuò)流接觸，以脫除熱解煤氣中含硫組分，同時(shí)熱解煤氣中的大部分粉塵被捕集；
[0013](2)熱解煤氣經(jīng)脫硫區(qū)后進(jìn)入初級(jí)催化區(qū)，在初級(jí)催化區(qū)自上而下緩慢下行的天然礦石類焦油裂解催化劑與熱解煤氣錯(cuò)流接觸；然后進(jìn)入二級(jí)催化區(qū)，在二級(jí)催化區(qū)熱解煤氣與人工合成類焦油裂解催化劑錯(cuò)流接觸；在初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)，催化劑在對(duì)熱解煤氣進(jìn)一步除塵的同時(shí)，主要進(jìn)行焦油的裂解反應(yīng)，部分重質(zhì)煤焦油分子轉(zhuǎn)化為小分子燃?xì)夂洼p質(zhì)煤焦油分子；
[0014](3)經(jīng)一體化移動(dòng)床凈化器凈化和改質(zhì)后的煤氣進(jìn)入凈化煤氣出氣管路，經(jīng)凈化煤氣出氣管路輸送至電捕焦油器與冷凝器，并經(jīng)電捕焦油器與冷凝器分離出焦油后將不凝煤氣送出。 [0015]優(yōu)選的，脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)下方排出的脫硫劑與催化劑分別經(jīng)管路及在輸送氣作用下先輸送至一級(jí)再生反應(yīng)器，在一級(jí)再生反應(yīng)器中通入空氣和惰性氣體(或空氣、惰性氣體和水蒸氣)的混合氣，脫硫劑與催化劑進(jìn)行燒炭再生，然后輸送至二級(jí)再生反應(yīng)器，在二級(jí)再生反應(yīng)器中通入化學(xué)藥劑，脫硫劑與催化劑進(jìn)行化學(xué)再生，再生后的脫硫劑與催化劑分別進(jìn)入脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)循環(huán)使用。
[0016]優(yōu)選的，脫硫劑與催化劑在輸送至一級(jí)再生反應(yīng)器之前先進(jìn)入一級(jí)清灰器進(jìn)行清灰處理，一級(jí)清灰器對(duì)脫硫劑或催化劑捕集到的粉塵進(jìn)行分離；脫硫劑與催化劑經(jīng)一級(jí)再生反應(yīng)器與二級(jí)再生反應(yīng)器再生后再進(jìn)入二級(jí)清灰器進(jìn)行清灰處理，二級(jí)清灰器對(duì)脫硫劑或催化劑提升及再生過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行分離；所述一級(jí)清灰器與二級(jí)清灰器依靠氣流將粉塵分離，或根據(jù)粒度不同利用篩網(wǎng)將粉塵從脫硫劑或催化劑中分離。
[0017]優(yōu)選的，通過(guò)采用向再生反應(yīng)器內(nèi)通入含氧氣體，燒掉催化劑表面的積炭產(chǎn)生熱量，和/或在料封區(qū)設(shè)置外加熱的方式，以提高脫硫劑與催化劑顆粒溫度，控制一體化移動(dòng)床凈化器內(nèi)的溫度不低于入口熱解煤氣的溫度。
[0018]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0019](I)本發(fā)明根據(jù)煤熱解氣體(中低溫干餾和焦化荒煤氣)的組成特性，巧妙利用移動(dòng)床高效過(guò)濾和活性顆粒的反應(yīng)性，同時(shí)借助煤氣自身攜帶的物理顯熱，將荒煤氣脫硫、除塵、催化裂解一步完成，且具備脫硫劑和催化劑的循環(huán)再生功能，能量利用合理，無(wú)三廢產(chǎn)生，具有顯著的環(huán)保和節(jié)能優(yōu)勢(shì)。
[0020](2)本發(fā)明巧妙地將移動(dòng)床分為三個(gè)區(qū)，其中脫硫區(qū)對(duì)催化區(qū)的催化劑起到保護(hù)作用，而初級(jí)催化區(qū)(采用天然礦石類焦油裂解催化劑，成本較低)又對(duì)二級(jí)催化區(qū)(采用人工合成類焦油裂解催化劑，成本相對(duì)較高)起到保護(hù)作用，最大限度降低了催化劑的使用成本，延長(zhǎng)了催化劑(特別是二級(jí)催化區(qū)催化劑)的再生周期和使用壽命。
[0021](3)本發(fā)明在脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)的上部均設(shè)置料封區(qū)，保證荒煤氣依次經(jīng)過(guò)脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)、二級(jí)催化區(qū)而不發(fā)生短路現(xiàn)象。
[0022](4)本發(fā)明利用熱解煤氣自身攜帶的物理顯熱，在線完成脫硫、除塵、改質(zhì)一體化過(guò)程，有利于降低焦油加工的能耗，同時(shí)有利于獲得更多的輕質(zhì)焦油，降低焦油含塵率，提
高富氫氣體產(chǎn)率。
[0023](5)本發(fā)明顆粒床除塵屬深度凈化，其過(guò)濾效率大幅提高，熱解煤氣在經(jīng)過(guò)顆粒床時(shí)，通過(guò)碰撞、沉降、攔截等作用達(dá)到粉塵凈化的目的，且是對(duì)傳統(tǒng)工藝的革命性改進(jìn)(傳統(tǒng)工藝用氨水噴淋荒煤氣降溫、除塵，導(dǎo)致焦油中含塵量很高，而且?guī)?lái)廢水和廢渣污染，同時(shí)浪費(fèi)了煤氣的物理顯熱)。同時(shí)再生系統(tǒng)中加裝兩級(jí)清灰器，防止了再生過(guò)程產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入顆粒床，對(duì)除塵帶來(lái)負(fù)面影響，凈化效果突出。
[0024](6)本發(fā)明不僅能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫劑和催化劑的再生，而且再生過(guò)程中燒炭產(chǎn)生的熱量用于顆粒的自身加熱，達(dá)到余熱的高效利用目的。
[0025](7)本發(fā)明熱解溫度下(400-1000°C )的荒煤氣進(jìn)入移動(dòng)床凈化器，移動(dòng)床內(nèi)的脫硫劑、催化劑顆粒溫度大于等于煤氣溫度，可以有效防止焦油在顆粒床中的冷凝，且根據(jù)脫硫、改質(zhì)的工藝要 求，可以通過(guò)調(diào)整顆粒溫度來(lái)調(diào)整各區(qū)域的反應(yīng)溫度，特別是初級(jí)催化區(qū)和二級(jí)催化區(qū)的溫度的調(diào)整將會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品組成的改變，體現(xiàn)了該工藝的靈活性。
[0026](8)本發(fā)明將煤氣中的重焦油組分利用催化反應(yīng)高效轉(zhuǎn)化，從而提高產(chǎn)品中輕質(zhì)焦油和富氫氣體產(chǎn)率，提高了產(chǎn)品附加值。此外，由于顆粒床的高效過(guò)濾作用，焦油中的粉塵含量可控制在0.2wt%以下，便于焦油的后續(xù)加工。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0028]圖中:1-熱解煤氣進(jìn)氣管路，2-脫硫區(qū)，3-初級(jí)催化區(qū)，4- 二級(jí)催化區(qū)，5-孔板，6-料封區(qū)，7-凈化煤氣出氣管路，8-電捕焦油器，9-焦油收集管，10-煤氣輸送管路，11-冷凝器，12-輕質(zhì)焦油收集管，13-煤氣輸出管路，14-脫硫劑補(bǔ)充管路，15-初級(jí)催化劑補(bǔ)充管路，16-二級(jí)催化劑補(bǔ)充管路，17-二級(jí)清灰器，18-二級(jí)清灰器出風(fēng)管，19-二級(jí)清灰器進(jìn)風(fēng)管，20-脫硫劑再生一級(jí)反應(yīng)器，21-脫硫劑再生二級(jí)反應(yīng)器，22-初級(jí)催化劑再生一級(jí)反應(yīng)器，23-初級(jí)催化劑再生二級(jí)反應(yīng)器，24- 二級(jí)催化劑再生一級(jí)反應(yīng)器，25- 二級(jí)催化劑再生二級(jí)反應(yīng)器，26-脫硫劑輸送管路，27-初級(jí)催化劑輸送管路，28- 二級(jí)催化劑輸送管路，29、30、31輸送風(fēng)管，32- 一級(jí)清灰器。
【具體實(shí)施方式】
[0029]結(jié)合附圖，一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置，包括一體化移動(dòng)床凈化器、電捕焦油器8與冷凝器11，所述一體化移動(dòng)床凈化器分為脫硫區(qū)2、初級(jí)催化區(qū)3與二級(jí)催化區(qū)4，在脫硫區(qū)2內(nèi)裝填脫硫劑，在初級(jí)催化區(qū)3與二級(jí)催化區(qū)4內(nèi)裝填催化劑，各區(qū)之間通過(guò)孔板5將顆粒分隔開(kāi)。脫硫區(qū)2與熱解煤氣進(jìn)氣管路I相連，初級(jí)催化區(qū)3位于脫硫區(qū)2與二級(jí)催化區(qū)4之間，二級(jí)催化區(qū)4與凈化煤氣出氣管路7相連。凈化煤氣出氣管路7連接電捕焦油器8，電捕焦油器8通過(guò)煤氣輸送管路10連接冷凝器11，冷凝器11連接煤氣輸出管路13。
[0030]在脫硫區(qū)2、初級(jí)催化區(qū)3與二級(jí)催化區(qū)4的上部均設(shè)置料封區(qū)6。在脫硫區(qū)2上方設(shè)置有脫硫劑輸入口，在脫硫區(qū)2下方設(shè)置有脫硫劑排出口，在脫硫劑排出口和脫硫劑輸入口之間連接有脫硫劑輸送管路26，在脫硫劑輸送管路26上依次設(shè)置有一級(jí)清灰器32、脫硫劑再生一級(jí)反應(yīng)器20、脫硫劑再生二級(jí)反應(yīng)器21與二級(jí)清灰器17。在初級(jí)催化區(qū)3上方設(shè)置有初級(jí)催化劑輸入口，在初級(jí)催化區(qū)3下方設(shè)置有初級(jí)催化劑排出口，在初級(jí)催化劑排出口與初級(jí)催化劑輸入口之間連接有初級(jí)催化劑輸送管路27，在初級(jí)催化劑輸送管路27上依次設(shè)置有一級(jí)清灰器32、初級(jí)催化劑再生一級(jí)反應(yīng)器22、初級(jí)催化劑再生二級(jí)反應(yīng)器23與二級(jí)清灰器17。在二級(jí)催化區(qū)4上方設(shè)置有二級(jí)催化劑輸入口，在二級(jí)催化區(qū)4下方設(shè)置有二級(jí)催化劑排出口，在二級(jí)催化劑排出口與二級(jí)催化劑輸入口之間連接有二級(jí)催化劑輸送管路28，在二級(jí)催化劑輸送管路28上依次設(shè)置有一級(jí)清灰器32、二級(jí)催化劑再生一級(jí)反應(yīng)器24、二級(jí)催化劑再生二級(jí)反應(yīng)器25與二級(jí)清灰器17。在脫硫劑輸送管路26、初級(jí)催化劑輸送管路27和二級(jí)催化劑輸送管路28上分別連接有輸送風(fēng)管29、輸送風(fēng)管30與輸送風(fēng)管31。在脫硫劑輸入口處還連接有脫硫劑補(bǔ)充管路14，在初級(jí)催化劑輸入口處還連接有初級(jí)催化劑補(bǔ)充管路15，在二級(jí)催化劑輸入口處還連接有二級(jí)催化劑補(bǔ)充管路16。[0031 ] 上述脫硫劑與催化劑均為顆粒狀，粒度為1-lOmm，優(yōu)選3_8mm，形狀優(yōu)選為球形或圓柱形。初級(jí)催化區(qū)內(nèi)催化劑選用天然礦石類焦油裂解催化劑，二級(jí)催化區(qū)內(nèi)催化劑選用人工合成類焦油裂解催化劑。當(dāng)然初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)也可都加天然礦石類焦油裂解催化劑或人工合成類焦油裂解催化劑。
[0032]本發(fā)明的工藝流程如下:
[0033]來(lái)自中低溫干餾爐或焦?fàn)t的荒煤氣經(jīng)熱解煤氣進(jìn)氣管路I輸送至一體化移動(dòng)床凈化器的脫硫區(qū)2，脫 硫區(qū)2內(nèi)脫硫劑顆粒在重力作用下自上而下緩慢下行，與煤氣錯(cuò)流接觸，實(shí)現(xiàn)脫除煤氣中含硫氣體的目的，同時(shí)煤氣中的大部分粉塵被捕集。之后煤氣依次進(jìn)入一體化移動(dòng)床初級(jí)催化區(qū)3和二級(jí)催化區(qū)4，在初級(jí)催化區(qū)3和二級(jí)催化區(qū)4內(nèi)催化劑顆粒與煤氣錯(cuò)流接觸，在對(duì)煤氣進(jìn)一步除塵的同時(shí)，主要進(jìn)行焦油的裂解反應(yīng)，部分重質(zhì)煤焦油分子轉(zhuǎn)化為小分子燃?xì)?氫氣、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等)和輕質(zhì)煤焦油分子。上述三個(gè)區(qū)通過(guò)孔板5進(jìn)行分離，防止各區(qū)的固體顆?；烊肫渌麉^(qū)域。上述三個(gè)區(qū)的上部均設(shè)置料封區(qū)6，其作用是防止氣體短路。凈化和改質(zhì)后的煤氣經(jīng)凈化煤氣出氣管路7輸送至電捕焦油器8，電捕焦油器8處理后的煤氣經(jīng)煤氣輸送管路10輸送至冷凝器11，煤氣經(jīng)電捕焦油器8和冷凝器11處理后，從焦油收集管9和輕質(zhì)焦油收集管12得到煤焦油。經(jīng)電捕焦油器8和冷凝器11收集煤焦油后的煤氣最終通過(guò)煤氣輸出管路13送出系統(tǒng)。上述三個(gè)區(qū)上方分別設(shè)置脫硫劑補(bǔ)充管路14、初級(jí)催化劑補(bǔ)充管路15與二級(jí)催化劑補(bǔ)充管路16，用于彌補(bǔ)脫硫劑和催化劑的損失。從上述三個(gè)區(qū)下方排出的脫硫劑、催化劑先進(jìn)入一級(jí)清灰器32進(jìn)行清灰處理，來(lái)自輸送風(fēng)管29、30、31的高壓氣體分別將脫硫劑、催化劑通過(guò)脫硫劑輸送管路26、初級(jí)催化劑輸送管路27與二級(jí)催化劑輸送管路28輸送至脫硫劑再生一級(jí)反應(yīng)器20、初級(jí)催化劑再生一級(jí)反應(yīng)器22與二級(jí)催化劑再生一級(jí)反應(yīng)器24，在這三個(gè)反應(yīng)器中分別進(jìn)行燒炭再生，主要是將顆粒表面的積炭通過(guò)燃燒或氣化反應(yīng)去除(如通入空氣、惰性氣體和水蒸氣的混合氣，或通入空氣和惰性氣體的混合氣)，之后脫硫劑、催化劑被送至脫硫劑再生二級(jí)反應(yīng)器21、初級(jí)催化劑再生二級(jí)反應(yīng)器23與二級(jí)催化劑再生二級(jí)反應(yīng)器25，進(jìn)行化學(xué)再生。再生后的脫硫劑、催化劑分別進(jìn)入二級(jí)清灰器17。一級(jí)清灰器32與二級(jí)清灰器17均采取氣流清灰，如圖中所示，二級(jí)清灰器17分別連接二級(jí)清灰器進(jìn)風(fēng)管19與二級(jí)清灰器出風(fēng)管18，當(dāng)然一級(jí)清灰器32與二級(jí)清灰器17也可采用篩網(wǎng)清灰。清灰后的顆粒分別進(jìn)入脫硫區(qū)2、初級(jí)催化區(qū)3與二級(jí)催化區(qū)4循環(huán)使用。每個(gè)區(qū)內(nèi)顆粒的移動(dòng)速度可以根據(jù)煤氣中含塵量、硫含量、煤氣中焦油組分等情況確定。
[0034]上述方式中未述及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
[0035]需要說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書(shū)的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同替代方式，或明顯變型方式，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置，其特征在于:包括一體化移動(dòng)床凈化器、電捕焦油器與冷凝器，所述一體化移動(dòng)床凈化器包括脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)，脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)之間用通氣擋板分隔開(kāi)，初級(jí)催化區(qū)位于脫硫區(qū)與二級(jí)催化區(qū)之間，在脫硫區(qū)內(nèi)裝填脫硫劑，在初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)內(nèi)裝填催化劑，脫硫區(qū)與熱解煤氣進(jìn)氣管路相連，二級(jí)催化區(qū)與凈化煤氣出氣管路相連，凈化煤氣出氣管路再依次連接電捕焦油器與冷凝器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置，其特征在于:在脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)的上部均設(shè)置料封區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置，其特征在于:在脫硫區(qū)上方設(shè)置有脫硫劑輸入口，在脫硫區(qū)下方設(shè)置有脫硫劑排出口，在脫硫劑排出口和脫硫劑輸入口之間連接有脫硫劑輸送管路，在脫硫劑輸送管路上設(shè)置有脫硫劑再生反應(yīng)器；在初級(jí)催化區(qū)上方設(shè)置有初級(jí)催化劑輸入口，在初級(jí)催化區(qū)下方設(shè)置有初級(jí)催化劑排出口，在初級(jí)催化劑排出口與初級(jí)催化劑輸入口之間連接有初級(jí)催化劑輸送管路，在初級(jí)催化劑輸送管路上設(shè)置有初級(jí)催化劑再生反應(yīng)器；在二級(jí)催化區(qū)上方設(shè)置有二級(jí)催化劑輸入口，在二級(jí)催化區(qū)下方設(shè)置有二級(jí)催化劑排出口，在二級(jí)催化劑排出口與二級(jí)催化劑輸入口之間連接有二級(jí)催化劑輸送管路，在二級(jí)催化劑輸送管路上設(shè)置有二級(jí)催化劑再生反應(yīng)器；在脫硫劑輸入口處還連接有脫硫劑補(bǔ)充管路，在初級(jí)催化劑輸入口處還連接有初級(jí)催化劑補(bǔ)充管路，在二級(jí)催化劑輸入口處還連接有二級(jí)催化劑補(bǔ)充管路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置，其特征在于:在脫硫劑輸送管路、初級(jí)催化劑輸送管路和二級(jí)催化劑輸送管路上均連接有輸送風(fēng)管；所述脫硫劑再生反應(yīng)器、初級(jí)催化劑再生反應(yīng)器與二級(jí)催化劑再生反應(yīng)器均設(shè)置兩個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置，其特征在于:所述脫硫劑輸送管路、初級(jí)催化劑輸送管路和二級(jí)催化劑輸送管路的兩端還連接有清灰器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化裝置，其特征在于:所述通氣擋板為百葉窗擋板或孔板；所述脫硫劑與催化劑粒度為1_20_，形狀為球形或圓柱形；所述初級(jí)催化區(qū)內(nèi)催化劑選用天然礦石類焦油裂解催化劑，所述二級(jí)催化區(qū)內(nèi)催化劑選用人工合成類焦油裂解催化劑。
7.一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化工藝，其特征在于步驟如下: (1)來(lái)自中低溫干餾爐或焦?fàn)t的熱解煤氣經(jīng)熱解煤氣進(jìn)氣管路輸送至一體化移動(dòng)床凈化器的脫硫區(qū)，在脫硫區(qū)自上而下緩慢下行的脫硫劑顆粒與熱解煤氣錯(cuò)流接觸，以脫除熱解煤氣中含硫組分，同時(shí)熱解煤氣中的大部分粉塵被捕集； (2)熱解煤氣經(jīng)脫硫區(qū)后進(jìn)入初級(jí)催化區(qū)，在初級(jí)催化區(qū)自上而下緩慢下行的天然礦石類焦油裂解催化劑與熱解煤氣錯(cuò)流接觸；然后進(jìn)入二級(jí)催化區(qū)，在二級(jí)催化區(qū)熱解煤氣與人工合成類焦油裂解催化劑錯(cuò)流接觸；在初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)，催化劑在對(duì)熱解煤氣進(jìn)一步除塵的同時(shí)，主要進(jìn)行焦油的裂解反應(yīng)，部分重質(zhì)煤焦油分子轉(zhuǎn)化為小分子燃?xì)夂洼p質(zhì)煤焦油分子； (3)經(jīng)一體化移動(dòng)床凈化器凈化和改質(zhì)后的煤氣進(jìn)入凈化煤氣出氣管路，經(jīng)凈化煤氣出氣管路輸送至電捕焦油器與冷凝器，并經(jīng)電捕焦油器與冷凝器分離出焦油后將不凝煤氣送出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化工藝，其特征在于:脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)下方排出的脫硫劑與催化劑分別經(jīng)管路及在輸送氣作用下先輸送至一級(jí)再生反應(yīng)器，在一級(jí)再生反應(yīng)器中通入空氣和惰性氣體的混合氣，脫硫劑與催化劑進(jìn)行燒炭再生，然后輸送至二級(jí)再生反應(yīng)器，在二級(jí)再生反應(yīng)器中通入化學(xué)藥劑，脫硫劑與催化劑進(jìn)行化學(xué)再生，再生后的脫硫劑與催化劑分別進(jìn)入脫硫區(qū)、初級(jí)催化區(qū)與二級(jí)催化區(qū)循環(huán)使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化工藝，其特征在于:脫硫劑與催化劑在輸送至一級(jí)再生反應(yīng)器之前先進(jìn)入一級(jí)清灰器進(jìn)行清灰處理，一級(jí)清灰器對(duì)脫硫劑或催化劑捕集到的粉塵進(jìn)行分離；脫硫劑與催化劑經(jīng)一級(jí)再生反應(yīng)器與二級(jí)再生反應(yīng)器再生后再進(jìn)入二級(jí)清灰器進(jìn)行清灰處理，二級(jí)清灰器對(duì)脫硫劑或催化劑提升及再生過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行分離；所述一級(jí)清灰器與二級(jí)清灰器依靠氣流將粉塵分離，或根據(jù)粒度不同利用篩網(wǎng)將粉塵從脫硫劑或催化劑中分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種煤熱解氣體脫硫、除塵、改質(zhì)一體化工藝，其特征在于:通過(guò)采用向再生反應(yīng)器內(nèi)通入含氧氣體，燒掉催化劑表面的積炭產(chǎn)生熱量，和/或在料封區(qū)設(shè)置外加熱的方式，以提高脫硫劑與催化劑顆粒溫度，控制一體化移動(dòng)床凈化器內(nèi)的溫度不低于入口熱解煤氣的溫度。
【文檔編號(hào)】C10K1/30GK104031693SQ201410214844
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】梁鵬 申請(qǐng)人:梁鵬