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1、10申请公布号CN102021042A43申请公布日20110420CN102021042ACN102021042A21申请号200910176770022申请日20090921C10K1/02200601C10K1/0420060171申请人新奥科技发展有限公司地址065001河北省廊坊市经济技术开发区华祥路72发明人毕继诚张荣曲旋孙东凯李金来甘中学74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人孙爱54发明名称一种干馏煤气净化方法57摘要本发明涉及一种干馏煤气的净化方法，包括A将干馏煤气通入除尘设备除尘，得到除尘后的煤气；B将来自步骤A的除尘后的煤气通入一级冷凝器进行间。
2、接冷却以脱除煤气中的沸点高于360的重质焦油；C将来自步骤B的脱除重质焦油后的煤气通入二级冷凝器进行间接冷却以脱除煤气中的沸点低于360的轻质焦油，其中，步骤A的除尘设备内的温度高于焦油的冷凝温度。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN102021056A1/1页21一种干馏煤气的净化方法，包括A将干馏煤气通入除尘设备除尘，得到除尘后的煤气；B将来自步骤A的除尘后的煤气通入一级冷凝器进行间接冷却以脱除煤气中的沸点高于360的重质焦油；C将来自步骤B的脱除重质焦油后的煤气通入二级冷凝器进行间接冷却以脱除煤气中的沸点低于360的轻质焦油，。
3、其中，步骤A的除尘设备内的温度高于焦油的冷凝温度。2权利要求1的方法，其中用一部分干馏煤气燃烧产生的热量来将步骤A中的除尘设备的温度升高到高于焦油的冷凝温度的温度。3权利要求1的方法，其中步骤A中的除尘设备内的温度基本上等于干馏煤气离开干馏设备出口时的温度。4权利要求1的方法，其中步骤A中的除尘设备是移动床颗粒过滤器。5权利要求1的方法，其中步骤A中的除尘设备是旋风分离器。6权利要求1的方法，其中所述间接冷却采用蛇管进行，冷却水在蛇管内部流过，而待冷却的煤气从蛇管外部流过。7权利要求1的方法，其中所述一级冷凝器的底部设有重质焦油收集装置。8权利要求1的方法，其中一级冷凝器出口处的煤气温度为32。
4、0340。9权利要求1的方法，其中二级冷凝器出口处的煤气温度为4060。10权利要求4的方法，其中所述移动床颗粒过滤器中使用的滤料是石英砂、半焦或陶瓷环。权利要求书CN102021042ACN102021056A1/4页3一种干馏煤气净化方法发明领域0001本发明涉及高温煤气的净化方法，更具体地，本发明涉及对由干馏设备产生的干馏煤气进行净化以除尘并除焦油的方法。0002发明背景0003与煤的气化和液化技术相比，煤的干馏热解可以在较温和的条件下，得到煤气、焦油和半焦，是一种比较经济的煤转化路线。煤的干馏过程一般在干馏设备例如干馏炉内进行，煤干馏过程中产生的气相产物一般称为“干馏煤气”，其中含有一。
5、定量的粉尘，若不将其脱除，不仅会降低煤气和焦油产品的质量，而且影响干馏系统的稳定运行。此外，干馏煤气中还含有呈气态的焦油。对干馏煤气净化冷却处理，人们已经尝试了多种方法。0004专利CN2004100000864是一种煤炭热解制取煤焦油的方法，在此方法中采用水喷淋洗涤从内热式回转炉中逸出的煤焦油和煤气，得到油水混合物。0005专利CN941140288是一种煤热解生产城市煤气和半焦的方法，其中从干馏炉逸出的煤气首先进入洗涤塔进行除尘、然后进入静电除焦油器除去焦油，然后再进入另一洗涤塔继续降温，之后经过脱硫槽，最后进入气柜。0006上面两个专利中，在干馏煤气的净化冷却处理过程中，干馏煤气与冷却水。
6、直接接触，产生了大量的焦化废水。焦化废水中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，成份复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解的有机废水。随着人们对环境认识的不断深入，国家对环保的要求也日趋严格，为了有效控制废水的排放，制定了严格的排放标准。然而现有的废水处理技术很难达标，限制了企业的发展。0007专利CN962074969是一种回转炉式干馏煤气发生装置，它采用旋风分离筒来除去干馏煤气的粉尘。专利CN921009127是一种生产干馏煤气的方法和装置，其干馏煤气的除尘装置是旋风分离器或惯性分离器。但实践中发现，生成的重质焦油和粉尘黏附于旋风分离器内壁，不。
7、仅造成旋风分离效率下降，而且影响系统的长期运行。0008另一种已知的除尘方法是使用颗粒床过滤器，其中颗粒床过滤器属深层过滤器，过滤效果高、运行可靠，具有很好的发展前景。按照操作方式的不同，颗粒床过滤器可分为固定床、移动床和流化床，其中移动床颗粒过滤器是目前国际上普遍认为很有前途的高温除尘技术之一。移动床过滤器的特点在于滤料颗粒在重力作用下缓慢向下移动，同时含尘气体流经颗粒料层按照气固两相接触方式的不同，可以分为错流式、逆流式和并流式，携带粉尘的滤料连续移出过滤器，滤料清灰后可重复使用。该颗粒床过滤器技术已经被用于煤气化联合循环发电IGCC和加压流化床燃烧PFBC技术。然而，与气化产生的气体和锅。
8、炉燃气相比，干馏气体中焦油蒸气浓度较高，若采用移动床颗粒过滤器进行净化除尘，干馏气体在经过颗粒床层时将降温，部分焦油会冷凝在颗粒床层内，导致移动床颗粒层过滤器无法正常运行。0009本发明在克服以往干馏煤气净化冷却方法缺点的基础上，提供一种清洁高效的说明书CN102021042ACN102021056A2/4页4干馏煤气的净化冷却方法。0010发明概述0011一种干馏煤气的净化方法，包括0012A将干馏煤气通入除尘设备除尘，得到除尘后的煤气；0013B将来自步骤A的除尘后的煤气通入一级冷凝器进行间接冷却以脱除煤气中的沸点高于360的重质焦油；0014C将来自步骤B的脱除重质焦油后的煤气通入二级冷。
9、凝器进行间接冷却以脱除煤气中的沸点低于360的轻质焦油，0015其中，步骤A的除尘设备内的温度高于焦油的冷凝温度。0016附图简述0017图1是本发明的一种实施方案的流程示意图。0018图2是本发明的另一种实施方案的流程示意图。0019发明详述0020本发明的待净化的干馏煤气一般来自于煤的干馏设备，例如本领域已知的干馏炉。取决于干馏炉的操作条件，离开干馏炉出口的干馏煤气的温度一般为400850，其中含有大量夹带的粉尘例如煤粉、灰份等以及在干馏炉出口处的高温下呈气态的焦油。根据沸点的不同，这些焦油可分粗略地为重质焦油和轻质焦油，其中重质焦油是指在煤焦油中沸点高于360的物质，轻质焦油是指煤焦油中。
10、沸点低于360的物质。为了得到相对纯净的煤气，必须设法将这些粉尘和焦油除去。0021在本发明的步骤A中，将干馏煤气通入除尘设备除尘，得到除尘后的煤气。其中，所述除尘设备内的温度应高于所有焦油的冷凝温度，或者，更精确地说，应高于重质焦油的冷凝温度，这样做的好处是避免焦油冷凝而附着在除尘设备内造成除尘设备效率降低或甚至失效。不言自明的是，干馏炉与除尘设备之间的供干馏煤气通过的连接管道的温度也应该高于所有焦油的冷凝温度。在优选的实施方案中，该除尘设备内的温度甚至可以基本上等于干馏煤气离开干馏炉出口时的温度。在这种方式下，本发明的除尘方式又可称为“等温除尘”。所述除尘设备可以是本领域技术人员已知的任何。
11、除尘设备，例如静电除尘器、旋风分离器、移动床颗粒过滤器等，其中优选旋风分离器或移动床颗粒过滤器。可以理解，上述除尘设备可以不止一个，即可以单独使用某一个除尘设备，也可以组合使用多个相同类型或不同类型的除尘设备，且对组合方式没有限制，例如多个除尘设备可以串联、并联或既有串联又有并联。其中移动床颗粒过滤器的运行模式如下滤料颗粒在重力作用下缓慢向下移动，同时含尘气体流经颗粒料层按照气固两相接触方式的不同，可以分为错流式、逆流式和并流式，含尘气体流经颗粒床层时，依靠气体绕流颗粒捕集体产生的惯性碰撞、拦截、扩散、重力沉降等效应，气体中的粉尘被除去，携带粉尘的滤料连续移出过滤器，滤料颗粒清灰后可重复使用。。
12、关于移动床颗粒过滤器的更详细的说明，例如参见以下文献张玉鸿，王笑梅，移动式颗粒层除尘装置的研究化工冶金1992，132151158。所述移动床颗粒过滤器在高于焦油的冷凝温度下运行，以避免焦油冷凝在颗粒床层内导致移动床颗粒过滤器无法正常运行。所述移动床颗粒过滤器中使用的滤料可以是石英砂、半焦颗粒或陶瓷环。0022在优选的实施方案中，用一部分干馏煤气燃烧产生的热量来将步骤A中的除尘设说明书CN102021042ACN102021056A3/4页5备的温度升高到高于焦油的冷凝温度的温度，例如，在将干馏煤气通入除尘设备前，先通过位于干馏煤气输送主管道旁路中的燃烧器对其进行燃烧，将燃烧所产生的高温气体通。
13、过旁路管道引入到除尘设备中，以将除尘设备的温度升高到高于焦油的冷凝温度的温度，然后关闭旁路燃烧器和旁路管道，将干馏煤气通过主管道通入除尘设备中以进行除尘。在使用移动床颗粒过滤器的情况下，也可以将干馏煤气燃烧所产生的高温气体引入到位于为移动床供应滤料颗粒的储料斗与移动床颗粒过滤器之间的滤料预热器中，在那里对滤料颗粒进行预热。0023经过上述除尘设备后，干馏煤气中的粉尘的去除率可达99。0024然后进行步骤B，即将来自步骤A的除尘后的煤气通入一级冷凝器进行间接冷却以脱除煤气中的沸点高于360的重质焦油。该一级冷凝器采用常规的水冷冷凝器，以水作为冷却剂进行间接冷却，所述间接冷却采用蛇管进行，冷却水在。
14、蛇管内部流过，而待冷却的煤气从蛇管外部流过，煤气中的重质焦油在降温后冷凝在蛇管外壁上，并沿蛇管外壁流下，被设在蛇管下方的收集盘所收集，然后流入重质焦油收集罐中。通过调整冷却水的温度和流量来调节流出一级冷凝器的煤气的温度，例如为320340。本领域技术人员可以理解的是，需要将流出一级冷凝器的煤气温度冷却到360以下的某一温度，即需要一定程度的过冷，才能确保在煤气流过一级冷凝器的停留时间之内将沸点高于360的重质焦油全部冷凝下来。尽管这时也有一小部分沸点低于360的轻质焦油冷凝，但不影响脱除重质焦油的效果。0025然后进行本发明的步骤C，即将来自步骤B的脱除重质焦油后的煤气通入二级冷凝器进行间接冷。
15、却以脱除煤气中的沸点低于360的轻质焦油。该二级冷凝器同样采用水作为冷却剂进行间接冷却，其操作方式与一级冷凝器相同，只是操作温度比一级冷凝器更低。流出该二级冷凝器的煤气的温度经选择以确保将沸点低于360的轻质焦油全部冷凝下来，例如一般为4060。煤气与冷凝下来的轻质焦油一起进入后续的气液分离器中进行气液分离，得到轻质焦油和净化后的煤气。所使用的气液分离器可以为本领域技术人员已知的任何气液分离器。净化后的煤气中几乎不含焦油，即本发明的方法对煤气中焦油的脱除率可达100。0026与现有的技术相比，本发明的优点如下00271适合于不同干馏过程产生的干馏煤气的净化冷却过程；使除尘设备温度高于焦油的冷凝。
16、温度避免了除尘过程中由于煤气中的焦油发生部分冷凝而产生重质焦油，确保了系统的稳定运行；00282除尘后的煤气的间接冷却过程中，避免了冷却水与煤气的直接接触，没有焦化废水产生；00293通过在两个冷凝器内分级冷却的方式，实现了重质焦油与轻质焦油的基本分离。实施例0030参照以下实施例对本发明进行举例说明，这些实施例以及附图不以任何方式限制本发明的范围。0031实施例1说明书CN102021042ACN102021056A4/4页60032参照图1，该实施例中的除尘设备采用了移动床颗粒过滤器。0033首先打开位于旁路管路中的阀门K1，关闭主管路中的阀门K2，从干馏炉1出来的400850的含尘且含焦。
17、油的干馏煤气，首先进入旁路中燃烧器4中进行燃烧，利用其燃烧产生高温气体的热量对由储料斗2进入到滤料预热器3内的滤料颗粒进行预热，然后从滤料预热器3上的出口排出。待滤料颗粒的温度被预热到接近干馏炉1出口处的温度后，打开阀门K2，同时减小阀门K1的开度，则大部分的干馏煤气进入移动床颗粒过滤器5，此时预热后的滤料颗粒已经到达移动床颗粒过滤器5内，在那里粉尘转移到滤料颗粒上而被除去，颗粒移动床过滤器5中还设有百叶窗筛网6以防止滤料颗粒被气体吹走。经除尘后的煤气从一级冷凝器9的上部进入，冷却水自蛇管8内流过，对煤气进行冷却，经一级冷凝后，煤气的温度为320340，被冷凝下来的重质焦油流入设置在一级冷凝器。
18、下部的重质焦油收集盘9中，并通过管路从一级冷凝器排出。脱除重质焦油的煤气进入二级冷凝器11，在那里被继续降温至4060，轻质焦油被冷凝出来，并与煤气一起进入到气液分离器12内进行气液分离得到净化后的煤气和轻质焦油，净化后的煤气在引风机13的作用下离开，该引风机还用于提供整个分离系统中气体前进的动力。颗粒床过滤器中使用石英砂颗粒作为滤料，使用后的含尘颗粒落入滤料收集罐7内，经清灰后被重新送入储料斗2内。0034实施例20035参照图2，该实施例中的除尘设备采用了旋风分离器。0036从干馏炉1出来的400850含尘且含焦油的干馏煤气，先进入旋风分离器2该旋风分离器在使用时已经被预热到与所述干馏煤气离开干馏炉1出口时的温度基本相同的温度，除去其中粉尘，经除尘后的煤气从一级冷凝器4的上部进入，冷却水自蛇管3内部从一级冷凝器的下部流入对煤气进行冷却，经一级冷凝后，煤气的温度为320340，被冷凝下来的重质焦油流入设置在一级冷凝器下部的重质焦油收集盘5中，脱除重质焦油的煤气进入二级冷凝器6被继续降温至4060，最后在气液分离器7内进行分离得到净化后的煤气和轻质焦油，引风机8用于将净化后的煤气排出，该引风机还用于提供整个分离系统中气体前进的动力。说明书CN102021042ACN102021056A1/1页7图1图2说明书附图CN102021042A。