一種煤氣提質(zhì)凈化系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煤氣凈化領(lǐng)域，尤其涉及一種煤氣提質(zhì)凈化系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在各種煤炭氣化工藝中，主要有煤熱解、煤氣化與煤液化等幾種常用工藝，不 同的工藝所產(chǎn)生的煤氣組成不同，針對不同的煤氣組成，需要選擇適合的煤氣凈化方法對 所對應(yīng)的煤氣進(jìn)行凈化提質(zhì)，通常的煤氣凈化方式主要有廢鍋工藝和激冷工藝兩種，廢鍋 工藝是指由一級或者多級廢熱鍋爐、除塵器及水洗塔組成的設(shè)備進(jìn)行煤氣凈化提質(zhì)的工 藝，所述廢鍋工藝的煤氣凈化原理為：粗煤氣先經(jīng)過所述一級或者多級廢熱鍋爐，所述一級 或者多級廢熱鍋爐將粗煤氣中的熱量吸收，降溫后的粗煤氣經(jīng)過除塵器進(jìn)行除塵，除塵后 的煤氣進(jìn)入水洗塔進(jìn)行水洗而獲得凈化后的煤氣，激冷工藝是指由激冷和洗滌凈化設(shè)備進(jìn) 行煤氣凈化提質(zhì)的工藝，所述激冷工藝的煤氣凈化原理為：粗煤氣先經(jīng)過激冷，降溫后的煤 氣進(jìn)一步進(jìn)行水洗以獲得凈化后的煤氣。
[0003] 然而，以上這兩種煤氣凈化工藝都需要經(jīng)過水洗過程，會產(chǎn)生大量的有機(jī)物廢水， 造成廢水處理成本高、環(huán)保壓力大的尷尬局面；為了解決以上問題，主要有兩種方法，一種 為對煤氣的組成進(jìn)行優(yōu)化，減少煤氣中的重焦油含量，進(jìn)而減少在煤氣凈化提質(zhì)過程中產(chǎn) 生的有機(jī)物廢水量，與煤熱解、煤液化這兩種工藝相比，所述煤氣化工藝所獲得的粗煤氣具 有蒸汽、氫氣含量高與焦油含量低的特點，能夠減少煤氣凈化提質(zhì)過程中產(chǎn)生的有機(jī)物廢 水量，但是，并不能從根源上減少煤氣凈化提質(zhì)過程中產(chǎn)生的有機(jī)物廢水量，需要開發(fā)適合 所述煤氣化工藝所產(chǎn)生的煤氣的新的煤氣凈化提質(zhì)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于，提供一種煤氣提質(zhì)凈化系統(tǒng)及方法，能夠在增大粗煤氣 中甲烷及輕質(zhì)焦油含量的同時，降低煤氣凈化過程中產(chǎn)生的廢水量。
[0005] 一方面，本發(fā)明實施例提供一種煤氣提質(zhì)凈化系統(tǒng)，包括：煤氣提質(zhì)系統(tǒng)與煤氣間 接冷凝系統(tǒng)；
[0006] 其中，所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)的出口與所述煤氣間接冷凝系統(tǒng)的進(jìn)口連通；
[0007] 所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)用于對原始粗煤氣通過催化劑進(jìn)行催化提質(zhì)，獲得提質(zhì)后的粗 煤氣，所述提質(zhì)后的粗煤氣比原始粗煤氣中的甲烷與輕質(zhì)焦油的含量高；
[0008] 所述煤氣間接冷凝系統(tǒng)用于對所述提質(zhì)后的粗煤氣進(jìn)行冷凝，將所述提質(zhì)后的粗 煤氣中的焦油除去。
[0009] 可選的，所述原始粗煤氣為催化氣化所得的粗煤氣。
[0010] 優(yōu)選的，所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)包含設(shè)置有催化劑的提質(zhì)裝置。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)包含至少兩個分別設(shè)置有催化劑的提質(zhì)裝置， 所述至少兩個提質(zhì)裝置并聯(lián)連接，所述至少兩個提質(zhì)裝置用于對經(jīng)過所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)的 粗煤氣交替提質(zhì)，一個提質(zhì)裝置對經(jīng)過所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)的粗煤氣提質(zhì)預(yù)設(shè)時間后，另一 個提質(zhì)裝置對經(jīng)過所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)的粗煤氣進(jìn)行提質(zhì)。
[0012] 可選的，所述催化劑為包含堿金屬鹽的煤催化氣化所得的灰渣。
[0013] 可選的，所述煤氣間接冷凝系統(tǒng)包含至少一級間接冷凝單元，所述至少一級間接 冷凝單元的進(jìn)口與所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)的出口連通，用于對提質(zhì)后的粗煤氣進(jìn)行冷凝。
[0014] 優(yōu)選的，所述煤氣間接冷凝系統(tǒng)包含兩級間接冷凝單元，分別為依次串聯(lián)連通的 第一間接冷凝單元與第二間接冷凝單元，所述第一間接冷凝單元的進(jìn)口與所述煤氣提質(zhì)系 統(tǒng)的出口連通；
[0015] 所述第一間接冷凝單元用于對所述提質(zhì)后的粗煤氣進(jìn)行一次冷凝，獲得第一液體 產(chǎn)物與第一氣體產(chǎn)物，所述第二間接冷凝單元用于對所述第一氣體產(chǎn)物繼續(xù)進(jìn)行冷凝以獲 得第二液體產(chǎn)物與第二氣體產(chǎn)物。
[0016] 優(yōu)選的，所述第一冷凝單元的出口與所述第二冷凝單元的進(jìn)口通過第一管道連 通，所述第一管道通過第三管道與第一儲罐連通，所述第一儲罐用于收集所述第一液體產(chǎn) 物，所述第二間接冷凝單元的出口連接有第二管道，所述第二管道用于輸出所述第二氣體 產(chǎn)物，所述第二管道通過第四管道與第二儲罐連通，所述第二儲罐用于收集所述第二液體 產(chǎn)物。
[0017] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第一間接冷凝單元的出口溫度為280_320°C，所述第二間接冷 凝單元的出口溫度小于60°C。
[0018] 可選的，所述第一管道上靠近所述第一間接冷凝單元出口處設(shè)置有第一溫度檢測 器，用于檢測所述第一間接冷凝單元的出口溫度，所述第二管道上靠近所述第二間接冷凝 單元出口處設(shè)置有第二溫度檢測器，用于檢測所述第二間接冷凝單元的出口溫度。
[0019] 優(yōu)選的，所述第一間接冷凝單元包含并聯(lián)的第一冷凝器與第二冷凝器，所述第一 冷凝器與第二冷凝器用于對經(jīng)過所述第一間接冷凝單元的提質(zhì)后的粗煤氣進(jìn)行交替冷凝， 第一冷凝器對經(jīng)過所述第一間接冷凝單元的所述提質(zhì)后的粗煤氣冷凝，當(dāng)所述第一間接冷 凝單元的出口溫度大于320°C時停止冷凝并對所述第一冷凝器進(jìn)行清洗，所述第二冷凝器 對經(jīng)過所述第一間接冷凝單元的所述提質(zhì)后的粗煤氣進(jìn)行冷凝。
[0020] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第二間接冷凝單元包含并聯(lián)的第三冷凝器與第四冷凝器，所 述第三冷凝器與第四冷凝器用于對經(jīng)過所述第二冷凝單元的第一氣體產(chǎn)物進(jìn)行交替冷凝， 第三冷凝器對經(jīng)過所述第二冷凝單元的第一氣體產(chǎn)物冷凝，當(dāng)所述第二間接冷凝單元的出 口溫度大于60°c時停止冷凝并對所述第三冷凝器進(jìn)行清洗，所述第四冷凝器對經(jīng)過所述第 二冷凝單元的第一氣體產(chǎn)物進(jìn)行冷凝。
[0021] 可選的，所述系統(tǒng)還包括：
[0022] 除塵單元；
[0023] 所述除塵單元的出口與所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)的進(jìn)口連通，用于對進(jìn)入所述除塵單元 的原始粗煤氣進(jìn)行除塵。
[0024] 優(yōu)選的，當(dāng)所述原始粗煤氣為煤催化氣化所得的粗煤氣時，所述除塵單元設(shè)置于 所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)與煤氣間接冷凝系統(tǒng)之間，所述除塵單元的進(jìn)口與所述煤氣提質(zhì)系統(tǒng)連 通，所述除塵單元的出口與所述煤氣間接冷凝系統(tǒng)連通。
[0025] 優(yōu)選的，所述除塵單元的溫度保持在500°C以上。
[0026] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述除塵單元包含兩個除塵器，所述兩個除塵器串聯(lián)連接或者并 聯(lián)連接。
[0027] 另一方面，本發(fā)明實施例提供一種煤氣提質(zhì)凈化方法，包括：
[0028] 將原始粗煤氣在第一溫度于催化劑作用下進(jìn)行煤氣提質(zhì)過程獲得提質(zhì)后的粗煤 氣，所述提質(zhì)后的粗煤氣比原始粗煤氣的甲烷與輕質(zhì)焦油含量高；
[0029] 將提質(zhì)后的粗煤氣進(jìn)行間接冷凝過程以除去所述提質(zhì)后的粗煤氣中的焦油，獲得 凈化后的煤氣。
[0030] 優(yōu)選的，所述第一溫度為500-600°C，所述催化劑為包含堿金屬鹽的煤催化灰渣。
[0031] 可選的，所述間接冷凝過程包括：
[0032] 將提質(zhì)后的粗煤氣進(jìn)行一次冷凝，獲得第一液體產(chǎn)物與第一氣體產(chǎn)物；
[0033] 對所述第一氣體產(chǎn)物進(jìn)行二次冷凝，獲得第二氣體產(chǎn)物與第二液體產(chǎn)物。
[0034] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述一次冷凝后的第一氣體產(chǎn)物的溫度為280_320°C，所述二次冷 凝后的第二氣體產(chǎn)物的溫度小于60°C。
[0035] 可選的，所述方法還包括：
[0036] 所述原始粗煤氣在第一溫度于催化劑作用下進(jìn)行煤氣提質(zhì)過程之前，對所述原始 粗煤氣進(jìn)行除塵；
[0037] 或者，所述提質(zhì)后的粗煤氣進(jìn)行間接冷凝過程之前，對所述提質(zhì)后的粗煤氣進(jìn)行 除塵。
[0038] 優(yōu)選的，在進(jìn)行除塵時，所述原始粗煤氣或者所述提質(zhì)后的粗煤氣的溫度大于 500。。。
[0039] 本發(fā)明實施例提供的一種煤氣提質(zhì)凈化系統(tǒng)及方法，通過煤氣提質(zhì)系統(tǒng)對原始粗 煤氣進(jìn)行催化提質(zhì)，使得原始粗煤氣中甲烷與輕質(zhì)焦油含量增大，重焦油含量降低，進(jìn)而對 所述粗煤氣進(jìn)行間接冷凝過程，通過間接冷凝系統(tǒng)對所述粗煤氣進(jìn)行換熱冷凝，以獲得凈 化后的煤氣，所述間接冷凝系統(tǒng)用水量少，能夠從根本上減少所述煤氣凈化提質(zhì)過程中的 產(chǎn)生的廢水量，減小生產(chǎn)成本及環(huán)保壓力?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中煤氣組成中重焦油含量高，使 得在對粗煤氣的凈化過程中耗水量大，以及煤氣化工藝產(chǎn)生的粗煤氣雖然重焦油含量低， 但是采用廢鍋工藝及激冷工藝導(dǎo)致凈化過程復(fù)雜，產(chǎn)生有機(jī)物廢水量大，環(huán)保壓力大的綜 合缺陷。
【附圖說明】
[0040] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附 圖獲得其它的附圖。
[0041] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種煤氣凈化提質(zhì)系統(tǒng)；
[0042] 圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種煤氣凈化提質(zhì)系統(tǒng)；
[0043] 圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種煤氣凈化提質(zhì)系統(tǒng)；
[0044]圖4為本發(fā)明實施例提供的另一種煤氣凈化提質(zhì)系統(tǒng)；
[0045] 圖5為本發(fā)明實施例提供的另一種煤氣凈化提質(zhì)系統(tǒng)；
[0046] 圖6為本發(fā)明實施例提供的再一種煤氣凈化提質(zhì)系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0047] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提