一種合成氣除油除灰的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合成氣凈化系統(tǒng)和工藝，尤其涉及合成氣除油除灰裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]合成氣凈化裝置廣泛應(yīng)用與各種煤氣化、煤熱解或者其它含油含灰的合成氣生產(chǎn)和使用的系統(tǒng)中。合成氣中含灰含油，傳統(tǒng)工藝包括除塵、洗滌、后處理等主要工序。采用旋風(fēng)分離器初步除塵，為了降溫并且分離油和灰，一般采用水或者氨水直接洗滌合成氣，然后合成氣進(jìn)入冷卻器中冷卻。傳統(tǒng)流程采用旋風(fēng)除塵器只能初步除去合成氣中的灰，小粒徑的灰會帶入后續(xù)洗滌系統(tǒng)中，對于灰塵含量較大的合成氣，如果降低合成氣溫度，未除去的小粒徑灰與油就無法分離，這樣無法回收高溫合成氣的熱量。并且對于高溫、油含量較高的合成氣，為了降溫和分離油和水，需采用大量水或者氨水直接洗滌合成氣，對后續(xù)油水分離帶來困難，不能有效的回收油，還會產(chǎn)生大量的廢水，能耗較大。此外該流程不能有效除去低餾分油比如石腦油類，對后續(xù)合成氣凈化比如低溫甲醇洗裝置帶來很大問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)傳統(tǒng)合成氣除灰除油流程的不足之處，提供一種合成氣除油除灰的裝置，可以適應(yīng)多種工況并節(jié)能減排。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種合成氣除油除灰的裝置，其特征是包括:高溫旋風(fēng)除塵器，高溫高效除塵器，余熱鍋爐，一級電捕焦油器，冷凝器，二級電捕焦油器，合成氣增壓系統(tǒng)，合成氣冷卻器，氣液分離罐，焦油儲罐A和焦油儲罐B，上游來的含油含灰的合成氣進(jìn)入高溫旋風(fēng)除塵器，經(jīng)過高溫旋風(fēng)分離器，除去大粒度范圍的灰；之后合成氣進(jìn)入高溫高效除塵器，除去99%以上的灰；出高溫高效除塵器的合成氣，進(jìn)入余熱鍋爐，回收熱量產(chǎn)生中低壓蒸汽，產(chǎn)生的低壓蒸汽送去焦油儲罐A和焦油儲罐B的伴熱盤管；出余熱鍋爐的合成氣溫度控制在200?300°C，之后合成氣進(jìn)入一級電捕焦油器，捕集的高分餾焦油進(jìn)入焦油儲罐A，合成氣進(jìn)入冷凝器，通過空冷和水冷降溫后進(jìn)入二級捕焦油器，高餾分油被除去，油送至焦油儲罐B ;之后合成氣進(jìn)入增壓系統(tǒng)，增壓后進(jìn)入合成氣冷卻器，低溫冷卻后進(jìn)入氣液分離罐，除去低餾分油，低餾分油進(jìn)入焦油儲罐B，凈化后的合成氣進(jìn)入下游工序。
[0005]上述的合成氣的溫度500?900°C，壓力為O?4MPaG，含灰量2?40g/Nm3，油含量為 10 ?300g/Nm3。
[0006]上述的一種合成氣除油除灰裝置的高溫旋風(fēng)除塵器，根據(jù)上游合成氣含灰量及粒度范圍，可設(shè)一級或者二級，除塵器采用內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。
[0007]上述的一種合成氣除油除灰裝置的高溫高效除塵器，可采用過濾管形式或者電除塵器。高溫高效除塵器考慮合成氣的溫度及合成氣中含油含塵，過濾管形式的采用陶瓷管或者其它耐高溫、防堵的形式。電除塵器需要耐高溫電極。
[0008]上述的一種合成氣除油除灰裝置，合成氣經(jīng)過高溫旋風(fēng)除塵器和高溫高效除塵器后除去其中99%以上的灰。
[0009]上述的一種合成氣除油除灰裝置的余熱鍋爐，采用立式管殼式換熱器，合成氣在管程，副產(chǎn)低壓蒸汽送至焦油儲罐A和焦油儲罐B的伴熱盤管。
[0010]上述的一種合成氣除油除灰裝置，合成氣出余熱鍋爐溫度控制在200?300°C。
[0011]上述的一種合成氣除油除灰裝置的冷凝器由空冷器和水冷器兩部分串聯(lián)組成，空冷方式冷卻到一定溫度，再進(jìn)入水冷器進(jìn)行冷凝。水冷器采用立式管殼換熱器，合成氣均在管程，空氣或者冷卻水在殼程。
[0012]上述的一種合成氣除油除灰裝置，合成氣出冷凝器溫度控制在40?80°C。
[0013]上述的一種合成氣除油除灰裝置，增加系統(tǒng)是否需要，根據(jù)上游合成氣的壓力確定。
[0014]上述的一種合成氣除油除灰裝置，合成氣冷卻器所采用制冷劑為丙烯或者液氨或者其它冷凍介質(zhì)。
[0015]上述的一種合成氣除油除灰裝置，合成氣出合成氣冷卻器溫度控制在-20?10。。。
[0016]上述的一種合成氣除油除灰裝置，氣液分離罐采用立式或臥式罐，氣體出口帶有除沫器。
[0017]上述的一種合成氣除油除灰裝置，合成氣經(jīng)過合成氣分離罐后，除去合成氣中99.8%以上的油。
[0018]上述的一種合成氣除油除灰裝置，高溫旋風(fēng)除塵器、高溫高效除塵器需要保溫，保證合成氣的溫度。
[0019]上述的一種合成氣除油除灰裝置，高溫旋風(fēng)除塵器、高溫高效除塵器、余熱鍋爐和冷凝器之間的合成氣管道采用蒸汽伴熱。焦油儲罐A和焦油儲罐B帶蒸汽伴熱盤管。伴熱蒸汽采用余熱鍋爐副產(chǎn)的低壓蒸汽。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明裝置可以高效除去合成氣中的灰，有效捕集油，回收合成氣的熱量，節(jié)能減排。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0022]圖中，高溫旋風(fēng)除塵器(I)，高溫高效除塵器(2)，余熱鍋爐(3)，一級電捕焦油器
(4)，冷凝器(5)，二級電捕焦油器(6)，合成氣增壓系統(tǒng)(7)，合成氣冷卻器(8)，氣液分離罐
(9)，焦油儲罐A(1)，焦油儲罐B (10) ?
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，上游合成氣溫度850°C，壓力為lOKPaG，含灰量20g/Nm3，油含量為200g/Nm3，進(jìn)入兩級高溫旋風(fēng)除塵器1，出高溫旋風(fēng)除塵器的合成氣溫度為830°C，灰含量為2g/Nm3，進(jìn)入過濾管式的高溫高效除塵器2，合成氣溫度為800°C，灰含量為10mg/Nm3，之后進(jìn)入余熱鍋爐3，出余熱鍋爐的合成氣溫度為250°C，壓力為6KPaG。之后合成氣一級電捕焦油器4，捕集的油進(jìn)入焦油儲罐A10，之后合成氣進(jìn)入冷凝器5，先進(jìn)入空冷器，冷卻至70°C之后進(jìn)入水冷器，最終冷卻至45°C，再進(jìn)入二級電捕焦油器6，捕集的焦油進(jìn)入焦油儲罐A10。合成氣之后進(jìn)入增壓系統(tǒng)7，壓縮至3MPaG，進(jìn)入合成器冷卻器8，采用丙烯做制冷器，合成氣冷卻至-5°C后進(jìn)入氣液分離罐9，分離出的低餾分油(石腦油)進(jìn)入焦油儲罐B10，凈化后的合成氣進(jìn)入下游工段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種合成氣除油除灰的裝置，其特征在于:包括高溫旋風(fēng)除塵器(I)，高溫高效除塵器(2)，余熱鍋爐(3)，一級電捕焦油器(4)，冷凝器(5)，二級電捕焦油器(6)，合成氣增壓系統(tǒng)(7)，合成氣冷卻器⑶，氣液分離罐(9)，焦油儲罐A (10)，焦油儲罐B (10)，其中高溫旋風(fēng)除塵器(I)與上游來的合成氣出口相連，經(jīng)過高溫旋風(fēng)分離器(1)，除去大粒度范圍的灰，之后合成氣進(jìn)入高溫高效除塵器(2)，除去99.5%以上的灰；出高溫高效除塵器(2)的合成氣，進(jìn)入余熱鍋爐(3)，回收熱量產(chǎn)生中低壓蒸汽，副產(chǎn)的低壓蒸汽送去焦油儲罐A10)、焦油儲罐B(1)的伴熱盤管；降溫后的合成氣通過一級電捕焦油器(4)，捕集的焦油輸送至焦油儲罐A(1);再進(jìn)入冷凝器(5)降溫后進(jìn)入二級電捕焦油器(6)，合成氣中高餾分油被除去，送至焦油儲罐A(1);之后合成氣進(jìn)入增壓系統(tǒng)(7)，增壓后進(jìn)入合成氣冷卻器(8)，低溫冷卻后進(jìn)入氣液分離罐(9)，除去低餾分油，低餾分油進(jìn)入焦油儲罐B(1)，凈化后的合成氣進(jìn)入下游工序。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氣除油除灰裝置，其特征在于:高溫旋風(fēng)除塵器(I)根據(jù)上游合成氣含灰量及粒度范圍，可設(shè)一級或者二級，除塵器采用內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氣除油除灰裝置，其特征在于:所述的高溫高效除塵器(2)采用過濾管形式或者電除塵器，高溫高效除塵器考慮合成氣的溫度及合成氣中含油含塵，過濾管形式的采用陶瓷管或者其它耐高溫、防堵的形式，電除塵器需要耐高溫電極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氣除油除灰裝置，其特征在于:所述的余熱鍋爐(3)采用立式管殼式換熱器，合成氣在管程，副產(chǎn)低壓蒸汽送至焦油儲罐A (10)和焦油儲罐B(1)的伴熱盤管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氣除油除灰裝置，其特征在于:冷凝器(5)由空冷器和水冷器兩部分組成，空冷方式冷卻到一定溫度，再進(jìn)入水冷器進(jìn)行冷凝，水冷器采用立式管殼換熱器，合成氣均在管程，空氣或者冷卻水在殼程。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氣除油除灰裝置，其特征在于:所述的合成氣出冷凝器(5)溫度控制在40?80°C ;所述的合成氣出余熱鍋爐溫度控制在200?300°C ;合成氣經(jīng)增壓系統(tǒng)的壓力在3 - 4MPaG ;合成氣出合成氣冷卻器溫度控制在-20?10°C。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氣除油除灰裝置，其特征在于:合成氣冷卻器(8)所采用制冷劑為丙烯或者液氨或者其它冷凍介質(zhì)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氣除油除灰裝置，其特征在于:氣液分離罐(9)采用立式或臥式罐，氣體出口帶有除沫器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氣除油除灰裝置，其特征在于:高溫旋風(fēng)除塵器(I)、高溫高效除塵器(2)需要保溫，保持合成氣的溫度。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成氣除油除灰裝置，其特征在于:高溫旋風(fēng)除塵器(I)、高溫高效除塵器(2)、余熱鍋爐(3)、一級電捕焦油器(4)和冷凝器(5)之間的合成氣管道采用蒸汽伴熱，焦油儲罐A(1)和焦油儲罐B(1)帶蒸汽伴熱盤管，伴熱蒸汽采用余熱鍋爐(3)副產(chǎn)的低壓蒸汽。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合成氣除油除灰的裝置，主要包括：高溫旋風(fēng)除塵器、高溫高效除塵器、余熱鍋爐、一級電捕焦油器、冷凝器、二級電捕焦油器、合成氣增壓系統(tǒng)、合成氣冷卻器和氣液分離罐。來自上游工段的含油含灰合成氣，經(jīng)過高溫旋風(fēng)，除去大粒度范圍的灰后進(jìn)入高溫高效除塵器，合成氣經(jīng)除灰后進(jìn)入余熱鍋爐回收熱量，之后進(jìn)入一級電捕焦油器、冷凝器和二級電捕焦油器，除去油后的合成氣進(jìn)入增壓系統(tǒng)后再進(jìn)入合成氣冷卻器和氣液分離罐，凈化后的合成氣送至下游工段。本發(fā)明裝置可以高效除去合成氣中的灰，有效捕集油，回收合成氣的熱量，節(jié)能減排。
【IPC分類】C10K1/04, C10K1/02, C10K1/00
【公開號】CN104893764
【申請?zhí)枴緾N201510336442
【發(fā)明人】吳瑩瑩, 鄔慧雄, 張翔, 黃壘, 姜坤, 趙卓雅, 余濤
【申請人】華陸工程科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月17日