一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺

本发明涉及高氯煤脱氯脱硫，具体涉及一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺。

背景技术：

1、热解是在隔绝氧气的条件下将物质加热到一定温度时，物质发生分解反应，生成较小的分子的过程。而煤热解是一种重要的煤转化技术，煤在热解过程中，煤中的碳、氢等元素被释放出来，生成合成气和液体燃料。

2、新疆高氯煤资源丰富，通常具有较高的热值，但是根据国家标准mt/t 597-1996，煤中氯含量超过0.3％即被定义为高氯煤，而这类煤在直接燃烧时容易引发严重的腐蚀、积灰和结渣现象。

3、为了清洁、高效、安全地使用高氯煤，本发明提出了一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺，对高氯煤进行热解，将煤中氯和硫释放出来，再对产生的含氯含硫热解气进行净化处理，以降低烟气中的氯和硫，从而延长设备使用寿命。

技术实现思路

1、为解决现有高氯煤在热转化过程中，热烟气中氯硫含量高，造成后续系统腐蚀、积灰等缺陷，本发明的目的在于提供一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺，包括给煤机1、热解炉炉膛2、旋风分离器3、返料机构4、除尘器5、循环脱氯脱硫喷淋装置6、热解气余热回收器7、焦油冷凝捕集器8、低温换热器9、油水分离桶10、半焦余热回收器11、储油罐12。

3、所述给煤机1将煤送入热解炉炉膛2中。

4、所述热解炉炉膛2底部设置有惰性流化气体入口，热解生成的粗热解气从热解炉上部进入旋风分离器3，未完全热解的固体大颗粒通过返料机构4重新送回热解炉炉膛2中进一步热解，粗热解气经旋风分离器3后进入除尘器5。热解产物半焦从热解炉炉膛2底部排出，再通过半焦余热回收器11。

5、所述除尘器5将粗热解气中的细微颗粒脱除后通入循环脱氯脱硫喷淋装置6。

6、所述循环脱氯脱硫喷淋装置6使用氢氧化钠水溶液或氨水作为初始吸收剂，所述循环脱氯脱硫喷淋装置6设置有氢氧化钠水溶液或氨水入口，所述循环脱氯脱硫喷淋装置6的底部设置有集液槽601，循环泵602将集液槽601内的溶液送至喷淋装置603，循环喷淋吸收气体中的氯和硫成分，集液槽601设置有液位监测仪604、氯离子在线监测仪605以及亚硫酸根离子在线监测仪606，集液槽601底部右侧设置有另一出口。通过循环脱氯脱硫喷淋装置6的热解气通入热解气余热回收器7。

7、所述热解气余热回收器7将热解气的热量回收后通入焦油冷凝捕集器8。

8、所述焦油冷凝捕集器8对热解气进行冷却脱油，脱油后的热解气进入低温换热器9，焦油冷凝捕集器8产生的油水混合物送至油水分离罐10。

9、所述油水分离罐10上部设有焦油出口，焦油排出后进入储油罐12，油水分离罐10底部设有废水出口。

10、和现有煤热解制热解气工艺相比，本发明具有以下优点。

11、1、本发明一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺，在热解炉的底部排料口后端设置有半焦余热回收器，可将高温半焦的热量回收，以减少能源消耗，提高生产效益。

12、2、本发明一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺，其循环脱氯脱硫喷淋装置使用氢氧化钠水溶液或氨水作为初始吸收剂，可将热解气中的氯和硫同时吸收，在此阶段脱除气体中的硫可以减少系统后续工艺流程中进入脱硫塔脱硫的步骤，提高系统效率，减少建设成本。

13、3、本发明一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺，其循环脱氯脱硫喷淋装置的底部设置有集液槽，集液槽设置有出口与喷淋装置相连，通过循环泵将吸收剂溶液循环喷淋与气体中的氯和硫成分反应，集液槽设置有液位监测仪、氯离子在线监测仪以及亚硫酸根离子在线监测仪，当溶液液位过高或溶液中的氯离子或亚硫酸根离子浓度过高影响对含氯含硫气体的处理时，从集液槽设置的吸收剂溶液入口通入溶液以及另一出口排出部分溶液对溶液组分和液位进行调控。

14、4、本发明一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺，其在焦油冷凝捕集器前端设置热解气余热回收器将热解气的热量进一步回收，不仅将热解气的余热回收，还能降低焦油冷凝捕集器的负荷，提高生产效益和稳定性。

技术特征：

1.一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺，其简要工艺流程为：给煤机(1)将煤料送入热解炉(2)中，热解生成的粗热解气从热解炉上部排出，进入旋风分离器(3)将未完全热解的固体大颗粒通过返料机构(4)重新送回热解炉炉膛(2)中进一步反应，粗热解气经分离器后进入除尘器(5)；热解产物半焦从热解炉炉膛(2)底部排出，再通过半焦余热回收器(11)回收余热；除尘器(5)将热解气中的细微颗粒脱除后通入循环脱氯脱硫喷淋装置(6)；通过循环脱氯脱硫喷淋装置(6)的热解气下一步通入热解气余热回收器(7)；热解气余热回收器(7)将热解气的热量进一步回收后进入焦油冷凝捕集器(8)；热解气经焦油冷凝捕集器(8)使得热解气的温度继续降低，冷凝产生的油水混合物送至油水分离罐(10)；油水分离罐(10)上部设有焦油出口，焦油排出后进入储油罐(12)；油水分离罐(10)底部设有废水出口；低温换热器(9)将从焦油冷凝捕集器(8)排出的热解气中的热量进一步回收。

2.根据权利要求1所述的循环脱氯脱硫喷淋装置(6)使用30mol/l的氢氧化钠水溶液或18mol/l的氨水作为初始吸收剂，通过喷淋吸收剂溶液与粗热解气进行反应，以达到98％以上的脱氯效率和97％以上的脱硫效率；所述循环脱氯脱硫喷淋装置(6)持续加入吸收剂溶液以保持循环喷淋液体的组分稳定，所述循环脱氯脱硫喷淋装置(6)的底部设置有集液槽(601)，集液槽(601)底部左侧设置有出口与喷淋管相连，通过循环泵(602)将溶液泵送至喷淋装置(603)循环喷淋吸收气体中的氯和硫成分，集液槽(601)设置有液位监测仪(604)、氯离子在线监测仪(605)以及亚硫酸根离子在线监测仪(606)，当溶液液位超过集液槽(601)液位2/3时，将从集液槽(601)底部右侧设置的另一出口排出溶液以调控集液槽(601)中的液位；氢氧化钠溶液作为初始吸收剂时，当集液槽(601)溶液中的氯离子浓度超过6mol/l时或so32-离子浓度超过20mol/l时，打开氢氧化钠水溶液入口，当氯离子浓度低于1.2mol/l且so32-离子浓度低于4mol/l时，关闭氢氧化钠水溶液入口以保证集液槽(601)中氯和硫与氢氧化钠水溶液充分反应；当氨水作为初始吸收剂时，上诉开启氨水入口的氯离子浓度为12mol/l，so32-离子浓度为5mol/l，当氯离子浓度低于2.4mol/l且so32-离子浓度低于1mol/l时，关闭氨水入口，所述循环脱氯脱硫喷淋装置(6)可将热解气中的氯和硫同时吸收。

3.根据权利要求1所述的循环脱氯脱硫喷淋装置热解气余热回收器(7)设置在焦油冷凝捕集器(8)前端。

技术总结一种高氯煤热解脱氯脱硫工艺，包括给煤机、热解炉、旋风分离器、返料机构、除尘器、循环脱氯脱硫喷淋装置、热解气余热回收器、焦油冷凝捕集器、低温换热器、油水分离桶、半焦余热回收器。其中循环脱氯脱硫喷淋装置包括集液槽、循环泵、喷淋装置、液位监测仪、氯离子在线监测仪、亚硫酸根离子在线监测仪。本发明的有益效果在于其循环脱氯脱硫喷淋装置可将热解气中的氯和硫同时吸收，提高系统效率，减少建设成本。脱氯脱硫喷淋装置所设置的监测仪可实现装置内吸收剂溶液的液位以及浓度的调控，保证脱氯脱硫的效果。工艺设置的两类余热回收器，可以将热量回收，节约能源的同时也便于产物的下一步处理使用。技术研发人员：王建江,郑祥勇,买尔哈巴·阿不都热合曼,马瑞,冯健受保护的技术使用者：新疆大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4