專利名稱：一種無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷煤氣生產(chǎn)的工藝，屬于煤氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在傳統(tǒng)的冷煤氣生產(chǎn)過程中，有單段煤氣發(fā)生爐和兩段式煤氣發(fā)生爐兩種生產(chǎn)工藝， 它們都有明顯的不足。從傳統(tǒng)的單段煤氣發(fā)生爐工藝來看，單段煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的粗熱煤氣首先進(jìn)入雙豎 管被循環(huán)水冷卻洗滌，接著進(jìn)入洗滌器，經(jīng)隔離水封進(jìn)入靜電除塵器，進(jìn)行捕焦油和灰 塵，再經(jīng)隔離水封進(jìn)入捕滴器除去煤氣含有的水份，最后通過煤氣加壓機(jī)加壓，通過輸 送管道輸送至用戶。由于雙豎管、洗滌塔和隔離水封等處均使煤氣與水直接接觸，雖然 達(dá)到了將煤氣洗凈冷卻的目的，卻使系統(tǒng)增加了捕滴器，使得系統(tǒng)造價增高，更重要的 是產(chǎn)生了大量的含酚污水。含酚污水由酚類、硫化物、氰化物等組成，其中酚類以一元 酚為主，以苯酚含量最高，其次還有間對甲苯酚。酚類化合物是一種原型質(zhì)毒物，對一 切生活個體都有毒殺作用。因此，酚水不經(jīng)過處理是不允許排放的，目前大多企業(yè)采用 化學(xué)法除酚，使工藝變得更加復(fù)雜，并且成本增高。再從傳統(tǒng)的兩段式煤氣發(fā)生爐工藝來看，從兩段式煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)出來的上段煤氣， 先至旋風(fēng)捕焦器，再進(jìn)電捕焦油器進(jìn)一步捕焦油。下段熱煤氣，先經(jīng)旋風(fēng)除塵器進(jìn)行初 除塵，然后經(jīng)廢熱鍋爐冷卻煤氣并將熱量進(jìn)行回收，再經(jīng)強(qiáng)制風(fēng)冷器進(jìn)一步冷卻，然后 與上段煤氣混合進(jìn)入間接冷卻器冷卻，然后至電捕輕油器除去輕油、殘余焦油和灰塵。 經(jīng)過處理的冷凈煤氣經(jīng)煤氣加壓機(jī)加壓后輸送到用戶。在上述流程中，為了降低煤氣溫 度系統(tǒng)采用了廢熱鍋爐、風(fēng)冷器及間冷器三個換熱設(shè)備，這因為旋風(fēng)除塵器實際除塵效 率低，僅有30%左右，出旋風(fēng)器后煤氣中含塵依然較多，若換熱設(shè)備煤氣流通通道小或 復(fù)雜，必然會導(dǎo)致堵塞，因此大多數(shù)企業(yè)采用光管形式的換熱器，而光管換熱效果很差， 只通過依賴增加換熱面積來實現(xiàn)熱量的傳輸，這使得煤氣冷卻系統(tǒng)如此龐大。另一方面， 換熱器中冷卻介質(zhì)循環(huán)水吸收了熱煤氣的熱量，只有廢熱鍋爐中產(chǎn)生的少量蒸汽得到了 利用，其余的循環(huán)水出換熱器后進(jìn)涼水池，涼了之后又進(jìn)換熱器，此過程造成了能量的 浪費，并且增加了涼水池。綜上所述，傳統(tǒng)的單段煤氣發(fā)生爐和兩段式煤氣發(fā)生爐的兩種生產(chǎn)冷煤氣的工藝不 符合環(huán)保和節(jié)能的要求，有必要加以改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠克服傳統(tǒng)的單段煤氣發(fā)生爐和兩段式煤 氣發(fā)生爐生產(chǎn)冷煤氣工藝的缺陷、無環(huán)境污染并節(jié)約能源和投資的無酚水排放的生產(chǎn)冷 煤氣的新工藝。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是-一種無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，其工藝流程為，熱煤氣自單段煤氣發(fā)生爐出 口進(jìn)陶瓷過濾除塵器除塵，然后通入間接冷卻器與酚水進(jìn)行熱交換，溫度降為40-5(TC， 冷卻后的煤氣進(jìn)入電除焦油器去除焦油和小塵粒，凈化后的煤氣經(jīng)煤氣加壓機(jī)供用戶使 用，而酚水被加熱成酚蒸汽，通入煤氣發(fā)生爐爐底作氣化劑。上述無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，所述陶瓷過濾除塵器中采用比表面積開口氣 孔率為80-90%的"泡沫陶瓷"，其可在陶瓷過濾除塵器內(nèi)上下移動，實現(xiàn)連續(xù)在線清洗。上述無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，間接冷卻器可采用現(xiàn)有的翅片式、波紋板式、 熱管式等等，并加有吹掃裝置。本發(fā)明另一種無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，其工藝流程為，下段煤氣從兩段式 煤氣發(fā)生爐出來，首先經(jīng)過一個陶瓷過濾除塵器，由陶瓷過濾除塵器處理后的干凈煤氣 進(jìn)入間接冷卻器，與酚水進(jìn)行換熱后溫度降至40 — 5(TC，而酚水被加熱成酚蒸汽，通入 煤氣發(fā)生爐爐底作氣化劑；上段煤氣出來后進(jìn)入粗電捕焦器，在粗電捕焦器中，重質(zhì)焦油在粗電捕焦器底部經(jīng) 過蒸氣盤管加熱流出系統(tǒng)，經(jīng)過粗電捕器的捕焦和冷卻，上段煤氣溫度降至8(TC，再進(jìn) 入精電捕焦器捕焦和冷卻，煤氣溫度降至40 — 5(TC，并除去輕質(zhì)焦油；最后上下段煤氣匯合，經(jīng)煤氣加壓機(jī)后供用戶使用。本發(fā)明無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，采用了高效陶瓷過濾除塵器、間接冷卻器、 粗電捕焦器、精電捕焦器等設(shè)備，巧妙地將換熱與酚水處理結(jié)合起來，并且優(yōu)化了熱煤 氣的除塵和熱交換過程，大大提高了除塵效果和熱交換效率，因而節(jié)約了設(shè)備的投資和 增加了能源的利用，解決了酚水排放的問題，是替代傳統(tǒng)的單段煤氣發(fā)生爐和兩段式煤 氣發(fā)生爐生產(chǎn)冷煤氣工藝的新方法，值得推廣應(yīng)用。
圖1是無酚水排放的單段煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)冷煤氣的新工藝流程示意圖；圖2是無酚水排放的兩段式煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)冷煤氣的新工藝流程示意圖。 圖中標(biāo)記如下單段煤氣發(fā)生爐l、陶瓷過濾除塵器2、間接冷卻器3、電除焦油器4、煤氣加壓機(jī)5、兩段煤氣發(fā)生爐6、上段煤氣7、下段煤氣8、粗電捕焦器9、精電捕焦器10具體實施方式
從現(xiàn)有技術(shù)中可知，當(dāng)前煤氣冷卻工藝中廣泛采用的豎管冷卻，洗滌塔等方法都是 用冷卻水直接接觸煤氣，以達(dá)到冷卻和凈化煤氣的目的，但與此同時，煤氣中的酚類化 合物極易溶于水，形成大量帶有巨毒的酚水。因此要避免產(chǎn)生大量酚水，就必須采用間 接冷卻，使煤氣與冷卻介質(zhì)在獨自的流通管道內(nèi)進(jìn)行換熱，避免煤氣與水直接接觸。但 是在煤氣冷卻過程中，煤氣自身仍會冷凝出少量酚水，為了實現(xiàn)酚水的"零排放"，本工 藝提出將這部分少量酚水用做冷卻介質(zhì)，吸收煤氣的熱量蒸發(fā)成蒸汽通入爐底做氣化劑， 在爐內(nèi)焚燒加以利用，同時將煤氣的顯熱帶回爐膛，提高了煤氣爐的熱量有效利用程度。煤氣在進(jìn)換熱器之前，仍含有大量的粉塵和焦油，隨著煤氣溫度的降低，焦油不斷 析出，混合著粉塵粘在換熱器的壁面上，形成高硬度的污垢，難以清除，極易賭塞管道， 致使換熱器報廢。所以本工藝采用在進(jìn)換熱器前對煤氣進(jìn)行預(yù)處理的方法，將塵濾去， 焦油除去，可保證換熱器的正常工作，另外，將煤氣預(yù)處理設(shè)備和換熱器分開，可分別 對設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)和維修，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在煤氣的預(yù)處理過程中，由于此時煤氣的溫度接近出口溫度450-50(TC，焦油等油類 尚為氣態(tài)，而粉塵為固態(tài)顆粒物，利用塵與油在高溫下的這一不同點，將塵與油分開處 理，在預(yù)處理階段利用高溫除塵器主要除去粉塵。這樣就能避免在后續(xù)換熱設(shè)備中出現(xiàn) 油與塵混合結(jié)成難清除硬塊的現(xiàn)象，保證換熱器不堵塞，正常運(yùn)行。本發(fā)明提出的單段煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)冷煤氣新工藝流程為450-50CTC的熱煤氣自單段煤氣發(fā)生爐1出來先進(jìn)陶瓷過濾除塵器2，此除塵器要求 效率高，采用比表面積很大的"泡沫陶瓷"，其可在除塵器內(nèi)上下移動，實現(xiàn)連續(xù)在線 清洗，除塵效率高達(dá)98%以上。除塵后的煤氣出來進(jìn)入間接冷卻器3，間接冷卻器3可 采用翅片式、波紋板式、熱管式等等多種結(jié)構(gòu)，須加吹掃裝置，以防焦油粘附在壁面上。 冷卻后的煤氣進(jìn)電除焦油器4，將焦油和小塵粒除去，凈化后的煤氣經(jīng)煤氣加壓機(jī)5供用 戶使用。酚水在間接冷卻器內(nèi)被煤氣加熱成酚蒸汽，將其通入煤氣發(fā)生爐爐底作氣化劑， 解決了酚水排放的問題。本發(fā)明提出的兩段式煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)冷煤氣新工藝流程為下段煤氣8的處理過程同上述單段煤氣發(fā)生爐1 一樣，下段 煤氣8從煤氣發(fā)生爐出來的溫度為450-50(TC，下段煤氣8從發(fā)生爐出來，首先經(jīng)過一個 陶瓷過濾除塵器2，采用過濾式，填料可根據(jù)煤氣爐采用的煤種及塵粒的大小進(jìn)行選擇， 由陶瓷過濾除塵器2出來的干凈煤氣進(jìn)入間接冷卻器3，在間接冷卻器內(nèi)溫度降為40-50 °C，冷卻后的煤氣與上段煤氣匯合，經(jīng)煤氣加壓機(jī)后供用戶使用，酚水在間接冷卻器內(nèi) 被煤氣加熱成酚蒸汽，將其通入煤氣發(fā)生爐爐底作氣化劑，解決了酚水排放的問題。。兩段式煤氣發(fā)生爐6的上段煤氣7出來溫度為12(TC左右，上段煤氣7出來后先經(jīng)粗 電捕焦器9，再經(jīng)過精電捕焦器10。此電捕焦器是在一般電捕焦器的的基礎(chǔ)上添加水冷 過程，捕焦的同時進(jìn)行冷卻，加快捕焦的速度，同時提高焦油的收得率，而且實現(xiàn)了分 級出焦的目的。在粗電捕焦器9中，先將重質(zhì)焦油除去，重質(zhì)焦油在粗電捕焦器9底部 經(jīng)過蒸氣盤管加熱流出系統(tǒng)。經(jīng)過粗電捕焦器9的捕焦和冷卻，進(jìn)入精電捕焦器10時上 段煤氣溫度大概在8(TC左右，再經(jīng)過精電捕焦器IO，將煤氣降至40—5(TC，并除去輕質(zhì) 焦油。經(jīng)過兩級電捕焦分別得到了重質(zhì)和輕質(zhì)焦油，實現(xiàn)了焦油的資源化利用。最后上 下段煤氣匯合，經(jīng)煤氣加壓機(jī)5加壓后供用戶使用。
權(quán)利要求
1.一種無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，其特征在于它的工藝流程為熱煤氣自單段煤氣發(fā)生爐[1]出口進(jìn)入陶瓷過濾除塵器[2]除塵，然后通入間接冷卻器[3]與酚水進(jìn)行熱交換，溫度降為40-50℃，冷卻后的煤氣進(jìn)入電除焦油器[4]去除焦油和小塵粒，凈化后的煤氣經(jīng)煤氣加壓機(jī)[5]供用戶使用，同時將酚水加熱成酚蒸汽，通入爐底作氣化劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述之無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，其特征在于所述陶瓷過濾除塵器[2]中采用比表面積開口氣孔率為80-90%的"泡沫陶瓷"，其在陶瓷過濾除塵 器內(nèi)[2]上下移動，實現(xiàn)連續(xù)在線清洗。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無酚水排放的單段煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)冷煤氣的新工藝， 其特征在于間接冷卻器[3]為翅片式、波紋板式或熱管式，并加有吹掃裝置。
4. 一種無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，其特征在于它的工藝流程為 下段煤氣[8]從兩段式煤氣發(fā)生爐[6]出來，首先經(jīng)過一個陶瓷過濾除塵器[2]，由陶瓷過濾除塵器[2]處理后的凈煤氣進(jìn)入間接冷卻器[3]，與酚水進(jìn)行換熱后溫度降至40 — 50 'C，同時將酚水加熱成酚蒸汽，通入爐底作氣化劑；上段煤氣[7]出來后進(jìn)入粗電捕焦器[9]，在粗電捕焦器[9]中，重質(zhì)焦油在粗電捕焦器 [9]底部經(jīng)過蒸氣盤管加熱流出系統(tǒng)，經(jīng)過粗電捕器[9]的捕焦和冷卻，上段煤氣[7]溫度降 至8(TC，再進(jìn)入精電捕焦器[10]捕焦和冷卻，煤氣溫度降至40—5(TC，并除去輕質(zhì)焦油；最后上下段煤氣匯合，經(jīng)煤氣加壓機(jī)[5]后供用戶使用。
全文摘要
無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，屬煤氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種無酚水排放的生產(chǎn)冷煤氣的工藝，無環(huán)境污染并節(jié)約能源和投資。單段煤氣發(fā)生爐的工藝流程為熱煤氣自發(fā)生爐出口進(jìn)陶瓷過濾除塵器，然后進(jìn)間接冷卻器與酚水進(jìn)行熱交換，溫度降為40-50℃，冷卻后的煤氣進(jìn)入電除焦油器去除焦油和小塵粒，凈化后的煤氣經(jīng)煤氣加壓機(jī)供用戶，酚水被加熱成酚蒸汽，通入煤氣發(fā)生爐爐底作氣化劑。兩段式煤氣發(fā)生爐工藝流程為下段煤氣從煤氣發(fā)生爐出來，經(jīng)陶瓷過濾除塵器、間接冷卻器，上段煤氣出來后進(jìn)入粗電捕焦器、精電捕焦器，然后與下段煤氣匯合，得凈化煤氣。優(yōu)化了熱煤氣的除塵和熱交換過程，提高了除塵效果和熱交換效率，可節(jié)約設(shè)備投資，環(huán)保節(jié)能。
文檔編號C10K1/00GK101613626SQ20091007484
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者雷曉平 申請人:唐山雷浩能源技術(shù)裝備有限公司