固定床气化热解气的净化洗涤塔和净化方法与流程

本发明涉及气化热解气净化设备，尤其涉及固定床气化热解气的净化洗涤塔和净化方法。

背景技术：

1、在使用固定床将煤热解气化时，所产生的气化热解气中含大量油、酚、氨等物质，并携带有粉尘等固体颗粒物，高浓度的焦油和飞灰，会凝结堵塞管道和设备，飞灰随焦油冷凝后使焦油品质下降，所以需要采用适当的手段进行净化，分离其中的重质油和轻质油以达到生产需求。

2、当前的工业生产上普遍采用的手段是将气化热解气依次经过分离器、高温电除尘、高温颗粒层过滤、陶瓷或金属过滤器等方法脱除粉尘和焦油后，再将热解气直接水洗净化，然而直接水洗冷却会造成脱油除尘效果不好、热量损失大、水循环量大、油水难分离、废水处理难度大成本高的问题。中国专利公开号cn111826211a，公开日为2020年10月27日，名称为“煤焦油分级冷凝的方法及装置”公开了一种冷凝分离煤焦油的装置，使用多级冷凝的方式对气化热解气进行降温分离操作，使其依次与水蒸气、熔盐、导热油、冷却水间壁式换热逐级回收气化热解气中的煤焦油，然而使用换热器间接冷却时，需要使用多种冷却介质，材料成本高、设备体积大，冷却的煤焦油易形成沥青堵塞管道且热量回收难。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术净化气化热解气时脱油除尘效果差、产生废水、成本高、能量利用率低等问题，提供了固定床气化热解气的净化洗涤塔和净化方法，其中固定床气化热解气的净化洗涤塔包括重质油净化段和上部的轻质油净化段，将气化热解气经过重质油和轻质油层进行油洗净化，并配合分离器进行重质油二次回收，将回收的煤焦油与外界换热后作为冷源，不需要额外使用冷却液，对气化热解气实现高效脱油除尘，成本低、能量利用率高，且不会产生废水。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下方案：

3、固定床气化热解气的净化洗涤塔，包括：塔体，所述塔体内分隔为下部的重质油净化段和上部的轻质油净化段；

4、所述重质油净化段包括下层的洗涤区和上层的分离区，所述洗涤区容纳重质油形成第一液位，所述第一液位的上方设置有热解气进气口和重质油入口、下方设置有第一重质油出口，所述热解气进气口连接有进气管，所述进气管下端伸入所述第一液位下方；所述分离区设置有用于收集从第一液位下散逸出的固定床气化热解气并分离其中残余重质油的分离器，所述分离器的降液管向下延伸至第一液位下方；

5、轻质油净化段，其底部与所述分离器连通，顶部设置有洗涤塔的热解气出气口，内部包括设置有塔板的净化区，所述塔板上方设置有轻质油入口、下方设置有轻质油收集区和轻质油出口，塔板上形成轻质油层。

6、所述轻质油入口和重质油入口均设置有喷淋头或喷淋管件。

7、所述洗涤区的第一重质油出口上方还设置有第二重质油出口。

8、作为优选，所述轻质油净化段还包括顶部的回收区，所述回收区设置有连接到热解气出气口的油雾捕集器。

9、作为优选，所述塔板为多层上下排布结构，按塔板层数均匀间隔设置有多个所述轻质油入口。

10、作为优选，所述分离器为立式结构的旋风分离器，所述旋风分离器的旋风子沿圆周水平排列。

11、作为优选，所述轻质油出口连接换热冷却设备后连接至所述轻质油入口进行轻质油换热循环，所述第一重质油出口连接换热冷却设备后连接至所述重质油入口进行重质油换热循环。

12、作为优选，所述分离区还设置有气体冷却装置，所述气体冷却装置包括包围所述分离器的冷凝管道和冷却液进出循环管道。

13、作为优选，其特征在于，所述热解气进气口和分离器的进气口均设置有热解气分布器。

14、本申请还提供固定床气化热解气的净化方法，使用如以上方案中任一项所述的固定床气化热解气的净化洗涤塔，方法包括以下步骤：

15、s1：将固定床气化热解气从洗涤塔的热解气进气口通入重质油净化段的洗涤区，气化热解气在重质油中进行换热降至重质油液化的温度，经过油洗后气流的大部分重质油成分被留在洗涤区中；

16、s2：气化热解气脱离第一液位后进入上方的分离器，气流中残留的少量重质油被分离器分离，分离出的重质油汇入降液管并流回洗涤区完成重质油的二次收集；

17、s3：分离器出口流出的气化热解气进入轻质油净化段的净化区，气流经过塔板上的轻质油层，降温至轻质油液化的温度，气流中的轻质油成分与塔板上的轻质油融合后汇集于下方的轻质油收集区，脱离轻质油层的气流从顶部的热解气出气口离开洗涤塔进行后续处理；

18、s4：通过分别调节重质油入口、第一重质油出口、轻质油入口、轻质油出口的流量，控制洗涤塔内重质油和轻质油的量并与外部换热保持塔内温度。

19、本发明至少包括以下有益效果：(1)洗涤塔通过建立两个液位，对气化热解气进行逐次充分洗涤，利用相似相溶原理，用油层捕捉气流中的油滴和油气，并且由于油的粘度大，能更好地吸收粉尘，洗涤塔的脱油除尘效率高；(2)可以独立控制两个油洗区域的油品温度和循环量，使气化热解气中的水蒸气保持气态至排出塔外，且气化热解气不需要进行水洗，减少了废水的产生；(3)塔板上的轻质油向下流，气化热解气向上通过塔板区域，油和气逆向流动接触，实现高效传热和油气回收，相比于传统板式洗涤塔，所需的塔板数量更少，洗涤塔中作为洗涤介质的轻质油和重质油均从气化热解气分离出来，可循环使用，无需额外购买油品作为冷却液，节省了成本，经济性好；(4)通过重质油与气化热解气传质传热回收气化热解气的显热，升温后的重质油离开洗涤塔进行热量回收利用后再进入循环，热量传递环节少，能量利用率高；(5)通过独立控制重质油净化段和轻质油净化段的温度，可以有效减少轻质油和重质油的分馏，重质油净化段可以保留部分轻质油组分，降低下层油的冷凝温度，避免生成沥青堵塞设备和管道，保证了设备的持续高效运行。

技术特征：

1.固定床气化热解气的净化洗涤塔，其特征在于，包括：塔体，所述塔体内分隔为下部的重质油净化段和上部的轻质油净化段；

2.根据权利要求1所述的固定床气化热解气的净化洗涤塔，其特征在于，所述轻质油净化段还包括顶部的回收区，所述回收区设置有连接到热解气出气口的油雾捕集器。

3.根据权利要求1所述的固定床气化热解气的净化洗涤塔，其特征在于，所述塔板为多层上下排布结构，按塔板层数均匀间隔设置有多个所述轻质油入口。

4.根据权利要求1所述的固定床气化热解气的净化洗涤塔，其特征在于，所述分离器为立式结构的旋风分离器，所述旋风分离器的旋风子沿圆周水平排列。

5.根据权利要求1所述的固定床气化热解气的净化洗涤塔，其特征在于，所述轻质油出口连接换热冷却设备后连接至所述轻质油入口进行轻质油换热循环，所述第一重质油出口连接换热冷却设备后连接至所述重质油入口进行重质油换热循环。

6.根据权利要求1所述的固定床气化热解气的净化洗涤塔，其特征在于，所述分离区还设置有气体冷却装置，所述气体冷却装置包括包围所述分离器的冷凝管道和冷却液进出循环管道。

7.根据权利要求1所述的固定床气化热解气的净化洗涤塔，其特征在于，所述热解气进气口和分离器的进气口均设置有热解气分布器。

8.固定床气化热解气的净化方法，其特征在于，使用如权利要求1-7中任一项所述的固定床气化热解气的净化洗涤塔，方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了固定床气化热解气的净化洗涤塔和净化方法，洗涤塔包括：塔体，所述塔体内分隔为下部的重质油净化段和上部的轻质油净化段；所述重质油净化段包括下层的洗涤区和上层的分离区，所述洗涤区容纳重质油形成第一液位；所述分离区设置有分离器，所述分离器的降液管向下延伸至第一液位下方；轻质油净化段，内部包括设置有塔板的净化区，塔板上形成轻质油层。克服了现有技术净化气化热解气时脱油除尘效果差、产生废水、成本高、能量利用率低等问题，将气化热解气经过重质油和轻质油层进行油洗净化，并配合分离器进行重质油二次回收，对气化热解气实现高效脱油除尘，成本低、能量利用率高，且不会产生废水。技术研发人员：张本凤,管清亮,裴世钊,岳军,王云杰,马东钰,岳博受保护的技术使用者：北京清创晋华科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2