一种煤热解的焦油收集防堵塞装置

本发明涉及洁净煤，尤其是涉及一种煤热解的焦油收集防堵塞装置。

背景技术：

1、煤热解是煤炭分质分级利用的关键一步，通过热解过程，可对低阶煤进行梯级、分质利用，提高产品的附加值。热解过程中将发生煤分子骨架结构的交联键断裂及挥发分与半焦、挥发分之间的二次反应，生成煤气、焦油和半焦或焦炭等产物，此过程是煤热加工转化及清洁利用的重要基础过程。

2、焦油是热解过程中主要的液体产物。焦油中含有上千种不同类型、性质的化合物，目前可分析出的成分有100多种。其中，主要是多核芳香族成分，大部分是苯的衍生物，例如苯、二甲苯、萘、酚类等物质。所以焦油具有含尘、含水、含盐、密度大、芳烃含量高、酚含量高、沥青含量高等特点，在工业上加工处理技术的难度较大。

3、在不同热解工况条件下，焦油的产量及成分都是变化的。焦油在高温下气化，与粗煤气一起逸出反应器。但在低于200℃的工况条件下，焦油开始凝结为液体，即气化焦油随着粗煤气温度降低而形成焦油雾。

4、现有技术中，焦油雾中含有大量(直径小于1mm)的液滴，对管道和用气设备产生腐蚀。并且，液态焦油易与水、焦炭、灰尘等粘结、冷凝而形成粘稠的液体物质，附着于管道及燃气设备的壁面上。由于下行床属于连续进料装置，即热解反应过程中持续产生焦油，并随着气体携带出反应器，冷凝出大量焦油，焦油滞留在冷凝系统中，进而导致管路堵塞。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，工艺简便、占地面积小，回收焦油的同时可防止焦油堵塞管路，具有适用于不同变质程度的煤种、不同尺寸的下行床煤热解反应以及在类似反应器中推广的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，包括依次连通的下行床、固体产物收集罐和若干焦油收集罐，所述下行床通过正套管与所述固体产物收集罐的入口端连通，所述焦油收集罐之间、所述固体产物收集罐与所述焦油收集罐之间均通过侧套管连通，所述固体产物收集罐、所述焦油收集罐、所述正套管和所述侧套管均设置有冷凝系统。

3、优选的，所述焦油收集罐包括第一焦油收集罐、第二焦油收集罐和第三焦油收集罐，所述侧套管包括设置于所述焦油收集罐上方侧壁的第一侧套管、第二侧套管和第三侧套管。

4、优选的，所述第三焦油收集罐的出口端设置有尾气管，所述尾气管固定连接有湿式流量计和软管。

5、优选的，所述正套管设置有可拆卸连接的第一快接接头，所述固体产物收集罐和所述焦油收集罐均设置有可拆卸连接的第二快接接头。

6、优选的，所述固体产物收集罐的入口端设置有喇叭口。

7、优选的，所述冷凝系统的进水口、出水口内的介质为恒温循环的冷凝水。

8、优选的，正套管中冷凝水的温度为18～22℃；

9、第一侧套管中冷凝水的温度为14～18℃；第二侧套管中冷凝水的温度为9～13℃；第三侧套管中冷凝水的温度为4～8℃；

10、固体产物收集罐中冷凝水的温度为20～22℃；

11、第一焦油收集罐中冷凝水的温度为16～18℃；第二焦油收集罐中冷凝水的温度为10～12℃；第三焦油收集罐中冷凝水的温度为6～8℃。

12、优选的，所述侧套管的坡度为向下倾斜45°。

13、优选的，所述固体产物收集罐的最大容积与所述焦油收集罐的容积比为2：1，所述侧套管的长度与所述焦油收集罐的容积比为3cm：80ml。

14、优选的，所述固体产物收集罐与所述侧套管之间设置有滤网，所述侧套管内径是所述滤网孔径的25～28倍。

15、因此，本发明采用上述一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其有益效果如下：

16、(1)本发明采用套管结构的固体产物收集罐、焦油收集罐以及连接管，通过控制冷凝水的温度，实现焦油冷凝的同时，使焦油能够流入收集罐，不影响气体的逸出；通过将焦油进行逐级冷却操作以及多次气液分离操作，实现焦油与气体的分离，防止焦油堵塞管路，使下行床反应器的后端管路保持畅通。

17、(2)本发明工艺简便、占地面积小，具有适用于不同变质程度的煤种、不同尺寸的下行床煤热解反应以及在类似反应器中推广的优点。

技术特征：

1.一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：包括依次连通的下行床、固体产物收集罐和若干焦油收集罐，所述下行床通过正套管与所述固体产物收集罐的入口端连通，所述焦油收集罐之间、所述固体产物收集罐与所述焦油收集罐之间均通过侧套管连通，所述固体产物收集罐、所述焦油收集罐、所述正套管和所述侧套管内均设置有冷凝系统。

2.根据权利要求1所述的一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：所述焦油收集罐包括第一焦油收集罐、第二焦油收集罐和第三焦油收集罐，所述侧套管包括设置于所述焦油收集罐上方侧壁的第一侧套管、第二侧套管和第三侧套管。

3.根据权利要求2所述的一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：所述第三焦油收集罐的出口端设置有尾气管，所述尾气管固定连接有湿式流量计和软管。

4.根据权利要求3所述的一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：所述正套管设置有可拆卸连接的第一快接接头，所述固体产物收集罐和所述焦油收集罐均设置有可拆卸连接的第二快接接头。

5.根据权利要求4所述的一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：所述固体产物收集罐的入口端设置有喇叭口。

6.根据权利要求5所述的一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：所述冷凝系统的进水口、出水口内的介质为恒温循环的冷凝水。

7.根据权利要求6所述的一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：所述侧套管的坡度为向下倾斜45°。

9.根据权利要求8所述的一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：所述固体产物收集罐的最大容积与所述焦油收集罐的容积比为2：1，所述侧套管的长度与所述焦油收集罐的容积比为3cm：80ml。

10.根据权利要求9所述的一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，其特征在于：所述固体产物收集罐与所述侧套管之间设置有滤网，所述侧套管内径是所述滤网孔径的25～28倍。

技术总结本发明涉及洁净煤技术领域，具体公开了一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，包括依次连通的下行床、固体产物收集罐和若干焦油收集罐，所述下行床通过正套管与所述固体产物收集罐的入口端连通，所述焦油收集罐之间、所述固体产物收集罐与所述焦油收集罐之间均通过侧套管连通，所述固体产物收集罐、所述焦油收集罐、所述正套管和所述侧套管均设置有冷凝系统。本发明采用上述一种煤热解的焦油收集防堵塞装置，工艺简便、占地面积小，回收焦油的同时可防止焦油堵塞管路，具有适用于不同变质程度的煤种、不同尺寸的下行床煤热解反应以及在类似反应器中推广的优点。技术研发人员：王建成,赵珂珂,崔明果,岳彩霞,王雅慧,常丽萍,鲍卫仁受保护的技术使用者：太原理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/9