一種循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及燃氣凈化領(lǐng)域，具體為一種循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)燃氣廣泛應(yīng)用于建材、冶金、化工等生產(chǎn)領(lǐng)域，為大量的工業(yè)生產(chǎn)過程提供所 需熱量。W煤為原料通過煤氣化或者煤熱解方式生產(chǎn)工業(yè)燃氣，符合我國的能源資源格局， 是我國工業(yè)燃氣生產(chǎn)的主要途徑。循環(huán)流化床熱解或氣化制取燃氣的方式，在煤種適應(yīng)性、 碳轉(zhuǎn)化率、燃氣清潔度W及經(jīng)濟技術(shù)指標等方面均優(yōu)于其他煤氣化或者熱解技術(shù)，是未來 清潔燃氣生產(chǎn)的主要方向。
[0003]循環(huán)流化床床層溫度高巧00~iioor)，溫度梯度小，燃氣產(chǎn)物中煤炭低溫?zé)峤?產(chǎn)物含量少，出氣化爐的燃氣中幾乎不含酪，焦油、輕油的含量相對固定床造氣大大減少。
[0004]常用的循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法根據(jù)是否采用水洗塔分為干法流程和濕法 流程兩大類。濕法流程中，燃氣經(jīng)旋風(fēng)分離器除塵和余熱鍋爐回收熱量后進入燃氣冷卻器， 降溫后的燃氣經(jīng)脫硫后送至用戶。干法流程中，燃氣經(jīng)除塵和余熱回收后，利用布袋除塵器 除塵，然后送至燃氣冷卻器冷卻，冷卻后的燃氣經(jīng)脫硫后送至用戶。
[0005]濕法流程需要消耗大量的一次水，且洗氣水中顆粒物、氨濃度較高；干法流程無洗 氣水產(chǎn)生，但是燃氣中顆粒物和氨含量高于濕法流程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，采用干法為主，濕法為 輔的凈化流程，不僅使燃氣清潔程度大大提高，而且使得顆粒物與氨在洗氣水中依次富集， 分別處理，實現(xiàn)洗水的全部回用。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征如下：
[0008] (1)高溫燃氣依次經(jīng)過兩級旋風(fēng)分離器進行除塵分離后，進入余熱鍋爐進行余熱 回收，經(jīng)過余熱回收的燃氣依次經(jīng)過干法除塵器、燃氣冷卻器、洗氣塔后，進入脫硫系統(tǒng)，出 脫硫系統(tǒng)的燃氣送至用戶。
[0009] (2)經(jīng)干法除塵的燃氣在燃氣冷卻器中采用直接噴淋和間接換熱相結(jié)合的方式進 行冷卻，燃氣冷凝水進入澄清槽，含塵量高的澄清槽底液用澄清槽底累送入過濾系統(tǒng)進行 過濾，濾液返回澄清槽，澄清槽清液用清液累送至汽提塔脫氨。
[0010] (3)來自澄清槽的燃氣冷凝水進入洗氣塔上部，洗氣塔底部出來的洗氣水進入汽 提塔中部，在汽提塔內(nèi)利用蒸汽汽提脫除其中的氨，汽提塔底液用汽提塔底累送入洗氣塔 或者燃氣冷卻器進行循環(huán)，部分水送出界外。
[0011] 上述的高溫燃氣，是指煤在循環(huán)流化床內(nèi)氣化或者熱解產(chǎn)生的燃氣，出循環(huán)流化 床的燃氣溫度為800~1100°C，壓力為10~lOOkPaG，含塵量10~lOOkg/Nm3,含N&量 1~15g/Nm3,幾乎不含焦油和酪類物質(zhì)。
[0012] 上述的兩級旋風(fēng)分離器采用耐火誘注料襯里，旋風(fēng)分離器分離出的煤炭顆粒、粉 塵返回循環(huán)流化床本體。出旋風(fēng)分離器的燃氣中含塵量為1~lOOg/Nm3。
[0013] 上述的余熱鍋爐為立式鍋爐，從上到下設(shè)置蒸汽過熱段、蒸氣發(fā)生段和預(yù)熱段，畐U 產(chǎn)蒸汽壓力為1. 0~9. 8MPaG，可W根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。燃氣在余熱鍋爐內(nèi)降溫至200~ 30(TC，部分粉塵顆粒會在鍋爐下部沉積，鍋爐下部設(shè)置蒸氣吹掃口，定期對鍋爐進行清灰 處理。
[0014] 上述的干式除塵器為布袋除塵器或者靜電除塵器，燃氣經(jīng)干式除塵器后含塵量降 為10~lOOmg/Nm3,干式除塵器分離的顆粒、粉塵作為廢固送出。
[0015] 上述的燃氣冷卻器為直接噴淋冷卻與循環(huán)冷卻水間接冷卻相結(jié)合的冷卻器，燃氣 經(jīng)冷卻至30~60°C，直接噴淋冷卻采用來自洗氣塔塔底的循環(huán)回水作為噴淋介質(zhì)，間接冷 卻采用循環(huán)冷卻水或者脫鹽水作為冷卻介質(zhì)。
[0016] 上述的澄清槽為錐底開式或閉式容器，澄清槽中加入絮凝劑W增進顆粒物質(zhì)的沉 淀。
[0017] 上述過濾機為轉(zhuǎn)筒真空過濾機或者板框式過濾機，濾布表面預(yù)涂助濾劑，W增加 過濾機對細微顆粒的過濾效果。
[0018] 上述洗氣塔設(shè)置兩段或者兩段W上噴淋設(shè)施，采用洗氨塔塔底的循環(huán)回水、燃氣 冷凝水或者循環(huán)冷卻水作為噴淋介質(zhì)，洗氣塔的操作壓力10~50kPaG。
[0019] 上述汽提塔為板式塔，燃氣冷凝水進入汽提塔中部，洗氣水進入汽提塔頂部，蒸汽 由汽提塔底部通入，塔底的水通過汽提塔塔底累循環(huán)回流到燃氣冷卻器和洗氣塔。
[0020] 上述燃氣脫硫系統(tǒng)為濕法脫硫、干法脫硫或者兩者的結(jié)合形式。
[0021] 本發(fā)明優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的主要特點為：
[0022] (1)采用干法流程與濕法流程相結(jié)合的方法，確保燃氣產(chǎn)品的清潔度高于現(xiàn)有流 程。經(jīng)過干法除塵器的燃氣中粉塵、顆粒濃度下降，可W大幅減少噴淋所需的洗水量。
[0023] (2)在燃氣冷卻器中利用直接噴淋及間接換熱方式使燃氣中的水蒸氣成分全部冷 凝，燃氣中的粉塵顆粒在燃氣冷凝水中富集，通過澄清過濾從燃氣冷凝水中分離出來。
[0024] (3)燃氣冷凝水及洗氣塔底液中含有大量氨，送入汽提塔進行汽提脫氨可W將其 中的氨分離出來，生產(chǎn)氨水產(chǎn)品。
[002引 （4)燃氣凈化過程中副產(chǎn)蒸汽壓力可調(diào)范圍寬，增加裝置的靈活性。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明一種循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法示意圖。
[0027] 圖中，一級旋風(fēng)分離器（1)，二級旋風(fēng)分離器（2)，余熱鍋爐（3)，干式除塵器（4)， 燃氣冷卻器巧），洗氣塔化），脫硫系統(tǒng)（7)，澄清槽（8)，過濾系統(tǒng)巧），汽提塔（10)，澄清槽 底累（11)，清液累（12)，洗氣塔底累（13)，汽提塔底累（14)。
【具體實施方式】
[0028] 本發(fā)明的一種實施例見圖1，來自循環(huán)流化床的高溫燃氣依次經(jīng)過兩級旋風(fēng)分離 器（1，2)進行除塵分離后，進入余熱鍋爐（3)進行余熱回收，經(jīng)過余熱回收的燃氣依次經(jīng)過 干式除塵器（4)、燃氣冷卻器巧）、洗氣塔（6)后，進入脫硫系統(tǒng)（7)，出脫硫系統(tǒng)的燃氣送 至用戶。燃氣在燃氣冷卻器巧）中采用直接噴淋和間接換熱相結(jié)合的方式進行冷卻，燃氣 冷凝水進入澄清槽（8)，含塵量高的澄清槽底液用澄清槽底累（11)送入過濾系統(tǒng)（9)進行 過濾，濾液返回澄清槽，澄清槽清液送至汽提塔（10)脫氨。澄清槽的燃氣冷凝水用清液累 (12)送入洗氣塔（10)上部，洗氣塔底部出來的洗氣水用洗氣塔底累（13)送入汽提塔中部， 在汽提塔內(nèi)利用蒸汽汽提脫除其中的氨。汽提塔底液用汽提塔底累（14)送入洗氣塔化） 或者燃氣冷卻器（5)進行循環(huán)，部分水送出界外。
[0029] 應(yīng)用本發(fā)明的一個實際案例如下，來自循環(huán)流化床的燃氣溫度860°C，壓力 44kPaG，含畑32300mg/Nm3,含4200mg/Nm3,經(jīng)過本專利所述燃氣凈化裝置時，燃氣中的 雜質(zhì)含量見下表：
[0030] 循環(huán)洗水量只有濕法流程的20%，汽提塔塔頂富氨氣體用來生產(chǎn)10%氨水產(chǎn)品， 氨的回收率可達80%。應(yīng)用本發(fā)明所述的流程，燃氣產(chǎn)品在清潔性方面有較大提升，循環(huán)回 水量減少，汽提氨用來生產(chǎn)副產(chǎn)品，流程整體性能得到提升。
[003。 W上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技 術(shù)實質(zhì)對W上實施例所作的任何簡單修改、變更W及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù) 方案的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征是： (1) 高溫燃氣依次經(jīng)過兩級旋風(fēng)分離器（1、2)進行除塵分離后，進入余熱鍋爐（3)進行 余熱回收，經(jīng)過余熱回收的燃氣依次經(jīng)過干法除塵器（4)、燃氣冷卻器（5)、洗氣塔（6)后， 進入脫硫系統(tǒng)（7)，出脫硫系統(tǒng)的燃氣送至用戶； (2) 經(jīng)干法除塵的燃氣在燃氣冷卻器（5)中采用直接噴淋和間接換熱相結(jié)合的方式進 行冷卻，燃氣冷凝水進入澄清槽（8)，含塵量高的澄清槽底液用澄清槽底栗（11)送入過濾 系統(tǒng)（9)進行過濾，濾液返回澄清槽（8)，澄清槽清液用清液栗（12)送至汽提塔（10)脫氨； (3) 來自澄清槽（8)的燃氣冷凝水進入洗氣塔（6)上部，洗氣塔底部出來的洗氣水用洗 氣塔底栗（13)進入汽提塔（10)中部，在汽提塔內(nèi)利用蒸汽汽提脫除其中的氨，汽提塔底 液用汽提塔底栗（14)送入洗氣塔（6)或者燃氣冷卻器（5)進行循環(huán)，部分水送出界外。2. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征是：兩級旋風(fēng)分離器（1、 2)采用耐火澆注料襯里，旋風(fēng)分離器分離出的煤炭顆粒、粉塵返回循環(huán)流化床本體，出旋風(fēng) 分離器的燃氣中含塵量為1~l〇〇g/Nm 3。3. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征是：余熱鍋爐（3)為立 式鍋爐，從上到下設(shè)置蒸汽過熱段、蒸氣發(fā)生段和預(yù)熱段，副產(chǎn)蒸汽壓力為I. 0~9. 8MPaG， 可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，鍋爐下部設(shè)置蒸氣吹掃口，燃氣在余熱鍋爐內(nèi)降溫至200~ 300。。。4. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征是：燃氣冷卻器（5)為 直接噴淋冷卻與循環(huán)冷卻水間接冷卻相結(jié)合的冷卻器，燃氣經(jīng)冷卻至30~60°C，直接噴淋 冷卻采用來自洗氣塔（6)塔底的循環(huán)回水作為噴淋介質(zhì)，間接冷卻采用循環(huán)冷卻水或者脫 鹽水作為冷卻介質(zhì)。5. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征是：澄清槽（8)為錐底 開式或閉式容器，澄清槽中加入絮凝劑以增進顆粒物質(zhì)的沉淀。6. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征是：過濾系統(tǒng)（9)中的 過濾機為轉(zhuǎn)筒真空過濾機或者板框式過濾機，濾布表面預(yù)涂助濾劑。7. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征是：洗氣塔（6)設(shè)置兩 段或者兩段以上噴淋設(shè)施，采用洗氣塔塔底的循環(huán)回水、燃氣冷凝水或者循環(huán)冷卻水作為 噴淋介質(zhì)，洗氣塔（6)的操作壓力10~50kPaG。8. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征是：汽提塔（10)為板式 塔，燃氣冷凝水進入汽提塔中部，洗氣水進入汽提塔頂部，蒸汽由汽提塔底部通入，塔底的 水通過汽提塔塔底栗（14)循環(huán)回流到燃氣冷卻器（5)和洗氣塔（6)。9. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，其特征是：干式除塵器（4)為 布袋除塵器或者靜電除塵器，燃氣經(jīng)干式除塵器后含塵量降為10~l〇〇mg/Nm 3,干式除塵器 分離的顆粒、粉塵作為廢固送出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種循環(huán)流化床煤制燃氣凈化方法，采用干法流程與濕法流程相結(jié)合的燃氣凈化工藝，燃氣經(jīng)旋風(fēng)除塵和余熱回收后送至干式除塵器，然后經(jīng)燃氣冷卻器冷卻后進入洗氣塔洗氣，兩種流程的結(jié)合不僅使得燃氣的潔凈度大大提升，而且減少了洗水的消耗量。燃氣冷凝水和洗氣水根據(jù)雜質(zhì)含量的不同分別處理，利用過濾除去燃氣冷凝水中的顆粒物，利用汽提塔回收燃氣冷凝水和洗氣水中的氨，使得洗氣水實現(xiàn)閉路循環(huán)。
【IPC分類】C10J3/84, C10K1/02, C10K1/00, C10K1/10, C10J3/86, C10K1/04
【公開號】CN105001920
【申請?zhí)枴緾N201510473677
【發(fā)明人】姜坤, 張翔, 周敬林, 王煊, 余濤, 劉艷軍, 陳一萍, 曹培忠
【申請人】華陸工程科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年8月5日