專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煤氣洗滌凈化裝置及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤氣洗滌凈化裝置及工藝，特別涉及一種適合于激冷工 藝的煤氣洗滌凈化裝置及工藝。
背景技術(shù)：
煤氣化技術(shù)作為煤炭深度加工、轉(zhuǎn)化的先導(dǎo)技術(shù)，是潔凈煤技術(shù)的關(guān)鍵， 是一項(xiàng)"龍頭"技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。迄今為止，大規(guī)模氣化生產(chǎn)所應(yīng) 用的主流煤氣化技術(shù)依然是氣流床煤氣化技術(shù)。目前我國(guó)的煤化工行業(yè)正處 在蓬勃發(fā)展階段，具有強(qiáng)大的市場(chǎng)前景，西安熱工研究院有限公司、西北化 工研究院和華東理工大學(xué)等單位均已研發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣流床 煤氣化工藝。
氣流床煤氣化技術(shù)中，氣化后的工藝通常有廢鍋工藝和激冷工藝兩種。 廢鍋工藝由一級(jí)或多級(jí)廢熱鍋爐和干法除塵器等設(shè)備組成，它是通過(guò)一級(jí)或 多級(jí)廢熱鍋爐吸收粗煤氣的潛熱來(lái)產(chǎn)生高壓和中壓蒸汽，氣相中只包含有少 量的水蒸氣。而激冷工藝則是由激冷和洗滌凈化設(shè)備等組成，高溫粗煤氣的 熱量被水汽化吸收，氣相中包含有大量的水蒸氣，可以滿(mǎn)足煤制氫、煤制甲 醇和合成氨等生產(chǎn)中變換工藝的需要。
目前煤化工行業(yè)激冷流程所采用的煤氣洗滌凈化裝置及工藝，是將激冷 后的粗煤氣送入文丘里洗漆器，將粗煤氣中夾帶的灰渣等固體顆粒進(jìn)行潤(rùn) 濕、粘合和增大，然后直接送入洗滌塔進(jìn)行洗漆，或者采用二級(jí)文丘里洗滌 器配洗滌塔的上述裝置進(jìn)行煤氣洗滌凈化，洗滌后的黑水排至黑水處理系統(tǒng) 進(jìn)行處理和回收。這種煤氣洗滌凈化裝置及工藝，不但設(shè)備投資大，而且洗滌效果不佳，在洗滌塔內(nèi)容易產(chǎn)生積灰、堵塞等情況，影響全廠(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 本發(fā)明所述的煤氣洗滌凈化裝置及工藝，是將激冷后的粗煤氣引入文丘 里洗滌器，在文丘里洗滌器內(nèi)將粗煤氣中夾帶的灰渣等固體顆粒進(jìn)行潤(rùn)濕、 粘合和增大，然后再送入分離器中進(jìn)行一級(jí)凈化，初步除去粗煤氣中的液態(tài) 水和灰渣，然后再進(jìn)入洗滌塔進(jìn)行二級(jí)凈化，使出口煤氣的含灰量小于
lmg/m3，煤氣為蒸汽飽和，達(dá)到合適的汽氣比。這種煤氣洗滌凈化裝置及 工藝，是將粗煤氣中的灰渣和水蒸氣通過(guò)分離器進(jìn)行初步洗滌，然后再通過(guò) 洗滌塔進(jìn)行二級(jí)精洗，這樣做不但能夠節(jié)約用7jC，有效提高粗煤氣洗滌的效 率和效果，而且能夠減輕每臺(tái)洗滌凈化設(shè)備的負(fù)荷，從而降低洗滌凈化設(shè)備 的大小、體積和投資。在系統(tǒng)損耗方面，由于采用的洗滌水循環(huán)泵能夠循環(huán) 使用洗滌水，減少了洗滌水的消耗量，減輕了后續(xù)黑水處理工序的負(fù)擔(dān)。本 發(fā)明的洗滌塔能夠調(diào)整凈化后煤氣的汽氣比，使經(jīng)過(guò)二級(jí)凈化后煤氣的汽氣 比滿(mǎn)足煤制氫、煤制甲醇和合成氨等生產(chǎn)中變換工藝的需要。
本發(fā)明的工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，除塵效率高，是煤化工(合成 氨、甲醇、制H2、合成油)行業(yè)的最佳選擇。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、除塵效率高、設(shè)備造價(jià) 低和能夠節(jié)水的煤氣洗滌凈化裝置和工藝，該工藝中的煤氣出口含灰量小于 lmg/m3，煤氣為合適汽氣比直接送入變換系統(tǒng)。
為達(dá)至l讓述目的，本發(fā)明的煤氣洗滌凈化裝置，包括進(jìn)氣口與粗煤氣相 連通文丘里洗滌器，文丘里洗滌器的出氣口與分離器的進(jìn)氣口相連通，分離 器的出氣口與洗滌塔的進(jìn)氣口相連通，在分離器的下端設(shè)置有黑水控制閥 D2和D3，洗滌塔的上部設(shè)置有補(bǔ)充水進(jìn)口，洗滌塔的下端設(shè)置有黑水控制 閥D5，洗滌塔的底部還連接有洗滌水循環(huán)泵，洗滌水循環(huán)泵分別通過(guò)調(diào)節(jié)閥Dl與文丘里洗滌器的進(jìn)水口相連通、通過(guò)調(diào)節(jié)閥D4與洗滌塔的進(jìn)水口 相連通。
本發(fā)明的分離器內(nèi)部設(shè)置有旋流板;洗滌塔的內(nèi)部自上而下設(shè)置有折流 板除沫器、若干級(jí)塔盤(pán)和黑水儲(chǔ)槽。
本發(fā)明的煤氣洗滌凈化工藝為洗滌水循環(huán)泵將從洗滌塔黑水儲(chǔ)槽來(lái)的 一部分黑水打入文丘里洗滌器內(nèi)與粗煤氣進(jìn)行混合、潤(rùn)濕，然后進(jìn)入分離器 進(jìn)行一級(jí)洗滌，再進(jìn)入洗滌塔，在洗滌塔內(nèi)將經(jīng)一級(jí)洗滌后的煤氣與從洗滌 塔黑水儲(chǔ)槽來(lái)的經(jīng)洗滌水循環(huán)泵升壓后的一部分黑水和通過(guò)補(bǔ)充水入口加 入的工藝補(bǔ)水進(jìn)行逆流接觸洗滌，然后將經(jīng)洗滌塔進(jìn)行二級(jí)洗滌凈化后的煤 氣送入下游。
本發(fā)明所采用的文丘里洗滌器、分離器和洗滌塔煤氣洗滌凈化的工藝， 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、除塵效率高、設(shè)備造價(jià)低和能夠節(jié)水，煤氣出口含灰量小于 lmg/m3，煤氣為蒸汽飽和，達(dá)到合適的汽氣比可直接送入變換系統(tǒng)進(jìn)入下 游變換工序而不需要再補(bǔ)加蒸汽，是煤化工(合成氨、甲醇、制H2、合成 油)行業(yè)的最佳選擇。
圖1是本發(fā)明的煤氣洗滌凈化工藝整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的分離器(2)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的洗滌塔(3)的結(jié)構(gòu)示意圖。 下面結(jié)合圖1、圖2和圖3對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的煤氣洗滌凈化裝置包括進(jìn)氣口與粗煤氣相連通的文 丘里洗滌器l，文丘里洗滌器1的出氣口與分離器2的進(jìn)氣口相連通，分離 器2的出氣口與洗滌塔3的進(jìn)氣口相連通，在分離器內(nèi)部設(shè)置有旋流板5, 在分離器2的下端設(shè)置有黑水控制閥D2和D3，洗滌塔3的上部設(shè)置有補(bǔ)充水進(jìn)口9，洗滌塔3的下端設(shè)置有黑水控制閥D5，洗滌塔3的底部連接 有洗滌水循環(huán)泵4，洗滌水循環(huán)泵4分別通過(guò)調(diào)節(jié)閥Dl與文丘里洗滌器1 的進(jìn)水口相連通、通過(guò)調(diào)節(jié)閥D4與洗滌塔3的進(jìn)水口相連通。在洗滌塔內(nèi) 還設(shè)置有折流板除沫器6、若干級(jí)塔盤(pán)7和黑7K儲(chǔ)槽8。 本發(fā)明工藝實(shí)施步驟-
洗滌水循環(huán)泵4將從洗滌塔黑7jC儲(chǔ)槽8來(lái)的一部分黑水打入文丘里洗滌 器1內(nèi)與來(lái)自界外的粗煤氣進(jìn)行混合，在文丘里洗滌器1內(nèi)將粗煤氣中夾帶 的灰渣等固體顆粒進(jìn)行潤(rùn)濕、粘合和增大，然后通過(guò)分離器煤氣進(jìn)口 12進(jìn) 入分離器2;在分離器2內(nèi)粗煤氣經(jīng)由分離器煤氣進(jìn)口 12進(jìn)入下降管10, 粗煤氣中的大部分灰渣等進(jìn)入液相向下流動(dòng)，粗煤氣向上流動(dòng)，經(jīng)下降管 10和導(dǎo)氣管之間的環(huán)隙上升進(jìn)入上升管11，再經(jīng)過(guò)旋流板5進(jìn)行進(jìn)一步的 除水和除塵，經(jīng)一級(jí)洗滌后的煤氣由分離器煤氣出口 13送出洗滌塔3，分 離器2產(chǎn)生的黑水經(jīng)分離器黑水出口 14排入黑水處理系統(tǒng)；從分離器2分 離器煤氣出口 13出去的經(jīng)一級(jí)洗滌后的煤氣，通過(guò)洗滌塔3的洗滌塔煤氣 進(jìn)口 15進(jìn)入洗滌塔3下部的水浴而向上流動(dòng)，在洗滌塔3上部設(shè)置的若干 級(jí)塔盤(pán)7中與從洗滌塔3黑水內(nèi)循環(huán)進(jìn)口 17送入的來(lái)自洗滌水循環(huán)泵4的 一部分黑水和通過(guò)補(bǔ)充水入口 9加入的工藝補(bǔ)水，逆流接觸進(jìn)行洗滌凈化， 然后向上通過(guò)洗滌塔3上部的折流板除沫器6除去煤氣中的霧沫，經(jīng)過(guò)洗滌 塔3 二級(jí)洗滌凈化后的煤氣通過(guò)洗滌塔3的洗滌塔煤氣出口 18送入后續(xù)變 換工序，洗滌塔3產(chǎn)生的黑水通過(guò)洗滌塔黑水出口 19排入黑水處理系統(tǒng)。
洗滌塔3產(chǎn)生的黑水分為三路:一路由洗滌塔3下端設(shè)置的黑水控制閥 D5控制送入界外黑水處理系統(tǒng)；洗滌塔3的底部連接有洗滌水循環(huán)泵4， 另兩路黑水是經(jīng)洗滌水循環(huán)泵4分別通過(guò)調(diào)節(jié)閥Dl控制送入文丘里洗滌器 1的黑水，通過(guò)調(diào)節(jié)閥D4控制由洗滌塔3黑水內(nèi)循環(huán)出口 16出來(lái)然后進(jìn)入洗漆塔3黑水內(nèi)循環(huán)入口 17的黑水。
本發(fā)明提出的文丘里洗滌器、分離器和洗滌塔煤氣洗滌凈化裝置和工 藝，該工藝洗滌凈化后的煤氣出口含灰量小于lmg/m3，煤氣為蒸汽飽和， 達(dá)到合適的汽氣比，可直接送入變換系統(tǒng)而不需要再補(bǔ)加蒸汽。該工藝系統(tǒng) 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、除塵效率高、設(shè)備造價(jià)低和節(jié)水等優(yōu)點(diǎn)，是煤化工(合成氨、 甲醇、制H2、合成油)行業(yè)的最佳選擇。
權(quán)利要求
1. 一種煤氣洗滌凈化裝置，包括進(jìn)氣口與粗煤氣相連通文丘里洗滌器(1)，其特征在于文丘里洗滌器(1)的出氣口與分離器(2)的進(jìn)氣口相連通，分離器(2)的出氣口與洗滌塔(3)的進(jìn)氣口相連通，在分離器(2)的下端設(shè)置有黑水控制閥D2和D3，洗滌塔(3)的上部設(shè)置有補(bǔ)充水進(jìn)口(9)，洗滌塔(3)的下端設(shè)置有黑水控制閥D5，洗滌塔(3)的底部還連接有洗滌水循環(huán)泵(4)，洗滌水循環(huán)泵(4)分別通過(guò)調(diào)節(jié)閥D1與文丘里洗滌器(1)的進(jìn)水口相連通、通過(guò)調(diào)節(jié)閥D4與洗滌塔(3)的進(jìn)水口相連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣洗滌凈化裝置，其特征在于所說(shuō)的分 離器(2)內(nèi)部設(shè)置有旋流板(5)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣洗滌凈化裝置，其特征在于所說(shuō)的洗 滌塔(3)的內(nèi)部自上而下設(shè)置有折流板除沫器(6)、若干級(jí)塔盤(pán)(7)和黑 水儲(chǔ)槽(8)。
4、 一種煤氣洗滌凈化工藝，其特征在于洗滌水循環(huán)泵(4)將從洗滌 塔黑水儲(chǔ)槽(8)來(lái)的一部分黑水打入文丘里洗滌器(1)內(nèi)與粗煤氣進(jìn)行混 合、潤(rùn)濕，然后進(jìn)入分離器(2)進(jìn)行一級(jí)洗滌，再進(jìn)入洗滌塔(3)，在洗 滌塔(3)內(nèi)將經(jīng)一級(jí)洗滌后的煤氣與從洗滌塔黑水儲(chǔ)槽(8)來(lái)的經(jīng)洗滌水 循環(huán)泵(4)升壓后的一部分黑水和通過(guò)補(bǔ)充水入口 (9)加入的工藝補(bǔ)水進(jìn) 行逆流接觸洗滌，然后將經(jīng)洗滌塔(3) 二級(jí)洗滌凈化后的煤氣送入下游。
全文摘要
一種煤氣洗滌凈化裝置及工藝，該裝置包括文丘里洗滌器、分離器和洗滌塔三部分。其工藝為將含灰渣或含水蒸氣的粗煤氣通入文丘里洗滌器，在文丘里洗滌器內(nèi)對(duì)粗煤氣中夾帶的灰渣等固體顆粒進(jìn)行潤(rùn)濕、粘合和增大，然后進(jìn)入分離器，在分離器中進(jìn)行一級(jí)凈化，初步除去粗煤氣中的液態(tài)水和灰渣，然后進(jìn)入洗滌塔進(jìn)行二級(jí)凈化，使出口煤氣的含灰量小于1mg/m<sup>3</sup>，煤氣為蒸汽飽和，達(dá)到合適的汽氣比，為甲醇和合成氨等生產(chǎn)的下游工藝創(chuàng)造有利的使用條件。分離器和洗滌塔底部排出的黑水并入黑水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理和回收。該工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，除塵效率高。
文檔編號(hào)C10K1/08GK101302446SQ200810018399
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者任永強(qiáng), 剛 劉, 夏軍倉(cāng), 李小宇, 王保民, 王恩民, 許世森 申請(qǐng)人:西安熱工研究院有限公司