高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有高含塵量煤焦油除塵困難、影響產(chǎn)品品質(zhì)的問(wèn)題。技術(shù)方案包括高含塵量煤焦油依次經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾灰塵，然后送入進(jìn)料罐進(jìn)料，再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至到200—250℃以上后送入精餾塔精餾得到輕質(zhì)組分和重質(zhì)組分，所述輕質(zhì)組分由精餾塔塔頂餾出后經(jīng)所述預(yù)熱器預(yù)熱除塵后的煤焦油后再送入塔冷凝器冷凝成液態(tài)形成輕質(zhì)焦油，輕質(zhì)焦油出塔回流槽后分成三部分，一部分回流入精餾塔，另一部分送至焦油混合罐與高含塵量煤焦油混后后再一起送入過(guò)濾器過(guò)濾灰塵，余下部分送輕焦油儲(chǔ)罐。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、煤焦油除塵效果好、節(jié)能降耗、無(wú)廢水排放、對(duì)環(huán)境友好、設(shè)備投資和運(yùn)行成本低。
【專利說(shuō)明】高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焦油提質(zhì)工藝及系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)煤焦油主要以煙煤與褐煤為原料生產(chǎn)半焦的副產(chǎn)品，我國(guó)每年半焦的生產(chǎn)量在3000萬(wàn)噸左右，煤焦油的生產(chǎn)是在半焦生產(chǎn)的基礎(chǔ)上提煉的，按照每年半焦的產(chǎn)量，煤焦油每年產(chǎn)量在300萬(wàn)噸左右，如此大的煤焦油產(chǎn)量，其加工過(guò)程是多種多樣的，由于各種因素，國(guó)內(nèi)的煤焦油加工工業(yè)發(fā)展還處于很初級(jí)的階段，規(guī)模小、技術(shù)水平低、產(chǎn)品少，環(huán)保水平差是我國(guó)煤焦油加工工業(yè)的現(xiàn)狀特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)最常見(jiàn)的煤焦油加工工藝有以下兩種:一是煤焦油蒸餾分離技術(shù)，即利用煤焦油中各組分性質(zhì)有差別，但性質(zhì)相近的組分較多，用蒸餾技術(shù)分離各種餾分，使蒽、酚、萘等欲提取組分產(chǎn)品濃縮到相應(yīng)餾分中，再進(jìn)一步采用物理或化學(xué)方法分離；二是對(duì)煤焦油進(jìn)行催化加氫處理，生產(chǎn)燃料油品。
[0003]褐煤熱解提質(zhì)過(guò)程，包括氣體熱載體和固體熱載體工藝，得到的煤焦油中的粉塵含量較大，最大可達(dá)30%以上。褐煤熱解提質(zhì)過(guò)程產(chǎn)出焦油粉塵含量大有以下幾個(gè)原因?qū)е?一是褐煤的穩(wěn)定性差，加熱時(shí)因水和煤氣析出而使煤塊破裂，荒煤氣會(huì)帶出大量的煤粉或半焦粉；二是作為熱載體的廢煙氣與煤熱解荒煤氣混合，干餾出口氣量和氣速增大，攜帶煤粉或粉塵量增加；三是煤在熱解提質(zhì)過(guò)程，煤變成了干燥疏松多孔的結(jié)構(gòu)，煤的堆密度一般只有450— 600Kg/Nm3，熱解提質(zhì)過(guò)程煤的粉化現(xiàn)象也比較嚴(yán)重，煤粉由于密度減小和粒度降低極易被氣體帶出。一般褐煤熱解提質(zhì)過(guò)程含塵氣體處理采用旋風(fēng)除塵器除塵，旋風(fēng)除塵器的除塵效率并不高，除塵效率一般在80— 90%，并且小于5 μ m的粒子基本沒(méi)有脫除效果，從而導(dǎo)致在收油過(guò)程得到的煤焦油中的粉塵含量較大，很難把焦油中的粉塵含量控制在3%以下。
[0004]褐煤熱解提質(zhì)過(guò)程得到的煤焦油中`的粉塵具有下述特點(diǎn):(I)煤焦油中密度和粒度都較小，密度只有450— 600Kg/Nm3，80%以上的粉塵粒度在20μπι以下；(2)煤焦油中重質(zhì)組分高，粘度大。
[0005]由于褐煤熱解提質(zhì)過(guò)程中得到的煤焦油具有上述特點(diǎn)，因而用一般的過(guò)濾分離手段很難將煤焦油的粉塵去除，而煤焦油提質(zhì)工藝中煤焦油中的粉塵含量超過(guò)0.5%wt就會(huì)帶來(lái)加氫處理困難等問(wèn)題，降低獲得的輕質(zhì)焦油的品質(zhì)，影響經(jīng)濟(jì)收益；而通過(guò)水來(lái)洗滌焦油又存在耗水量大、污染大，需要油水分離增加工藝難度的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種工藝簡(jiǎn)單、煤焦油除塵效果好、節(jié)能降耗、無(wú)廢水排放、對(duì)環(huán)境友好、設(shè)備投資和運(yùn)行成本低的高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝。
[0007]本發(fā)明還提供一種用于上述工藝的系統(tǒng)，具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備投資和運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]技術(shù)方案包括高含塵量煤焦油依次經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾灰塵，然后送入進(jìn)料罐進(jìn)料，再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至到200— 250°C以上后送入精餾塔精餾得到輕質(zhì)組分和重質(zhì)組分，所述輕質(zhì)組分由精餾塔塔頂餾出后經(jīng)所述預(yù)熱器預(yù)熱除塵后的煤焦油后再送入塔冷凝器冷凝成液態(tài)形成輕質(zhì)焦油，輕質(zhì)焦油出塔回流槽后分成三部分，一部分回流入精餾塔，另一部分送至焦油混合罐與高含塵量煤焦油混后后再一起送入過(guò)濾器過(guò)濾灰塵，余下部分送輕焦油儲(chǔ)罐。
[0009]所述送入焦油混合罐的輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油的混合質(zhì)量比為0.1— I。所述過(guò)濾器為燒結(jié)金屬式過(guò)濾器。
[0010]控制所述輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油混合后的溫度為50— 70°C。
[0011]控制所述輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油混合后的粘度降低到5cP以下。
[0012]所述過(guò)濾器為燒結(jié)金屬式過(guò)濾器，除塵后的煤焦油中的煤粉含量小于0.01%wt。[0013]所述預(yù)熱器包括#1預(yù)熱器和#2預(yù)熱器，由所述進(jìn)料罐引出的除塵后煤焦油依次經(jīng)#1預(yù)熱器和#2預(yù)熱器預(yù)熱后再送入精餾塔；由所述精餾塔塔頂餾出的輕質(zhì)組分經(jīng)#1預(yù)熱器預(yù)熱除塵后的煤焦油后送入塔冷凝器；所述精餾塔塔底的重質(zhì)組分為塔底再沸器供熱后再經(jīng)#2預(yù)熱器進(jìn)一步預(yù)熱除塵后煤焦油后，再送入蒸汽發(fā)生器副產(chǎn)蒸汽并降溫至170°C以下形成重質(zhì)浙青油，所述重質(zhì)浙青油送重質(zhì)浙青油儲(chǔ)槽中冷卻成型。
[0014]本發(fā)明高含塵量煤焦油分離提質(zhì)系統(tǒng)，包括依次連接的過(guò)濾器、進(jìn)料罐、預(yù)熱器及精餾塔，所述精餾塔塔頂出口經(jīng)預(yù)熱器與塔冷凝器、塔回流槽連接，所述塔回流槽的出口分別與精餾塔回流入口、焦油混合罐以及焦油儲(chǔ)罐連接，所述焦油混合罐出口與過(guò)濾器連接。
[0015]所述預(yù)熱器包括#1預(yù)熱器和#2預(yù)熱器，所述焦油混合罐依次與#1預(yù)熱器、#2預(yù)熱器和精餾塔連接，所述精餾塔的塔頂出口經(jīng)#1預(yù)熱器與塔冷凝器連接；所述精餾塔的塔底出口經(jīng)再沸器、#2預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器與重質(zhì)浙青油儲(chǔ)槽連接。
[0016]所述過(guò)濾器優(yōu)選燒結(jié)金屬式過(guò)濾器。
[0017]所述高含塵量煤焦油是指含塵量為大于3%wt的煤焦油。
[0018]本發(fā)明采用精餾塔餾出的輕質(zhì)煤焦油作為為稀釋介質(zhì)，與高含塵量煤焦油混合稀釋，通過(guò)對(duì)溫度和添加量的控制，使混合后焦油的粘度降低，以滿足過(guò)濾分離的要求，從而使進(jìn)入精餾塔前的煤焦油的含塵量降至0.01%wt以下，大大提高了終產(chǎn)品的品質(zhì)。并且利用自產(chǎn)的輕質(zhì)焦油部分回用，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作，避免了用水洗滌除塵帶來(lái)的設(shè)備投資高、油水分離困難、大量廢水產(chǎn)生，污染環(huán)境等問(wèn)題。
[0019]另一方面，利用預(yù)熱器對(duì)塔頂輕質(zhì)焦油和塔底經(jīng)再沸器引出的重質(zhì)浙青油的能熱進(jìn)行充分回收，并用于精餾前煤焦油的預(yù)熱，能夠進(jìn)一步保證精餾的效果。進(jìn)行預(yù)熱后的重質(zhì)浙清油還可以進(jìn)一步副產(chǎn)蒸汽，冷卻下來(lái)的重質(zhì)浙清油可固化以方便其儲(chǔ)存、運(yùn)輸和利用。
[0020]本發(fā)明中輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油混合后的溫度最好控制在50—70°C，這是根據(jù)焦油的性質(zhì)及焦油中的煤塵特性決定的，溫度過(guò)高加熱焦油能耗損失較大，溫度過(guò)低焦油粘度較大難以通過(guò)過(guò)濾器，通過(guò)進(jìn)一步的研究比較，最好控制所述輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油混合后的粘度降低到5cP以下，在該粘度下能夠更好的滿足過(guò)濾的要求，提高過(guò)濾的效率和效果。[0021]有益效果:
[0022]1、本發(fā)明的工藝?yán)幂p質(zhì)煤焦油對(duì)高含塵量煤焦油進(jìn)行稀釋，降低其粘度，滿足過(guò)濾分離的要求，過(guò)濾處理后的焦油中的煤粉含量小于0.01%wto
[0023]2、焦油分離過(guò)程以輕質(zhì)焦油作為溶劑稀釋高含塵量煤焦油，不消耗新鮮水，也不產(chǎn)生廢水，不造成環(huán)境污染，焦油中的粉塵和重質(zhì)組分分步驟分離，可得到高品質(zhì)的輕質(zhì)煤焦油產(chǎn)品，該工藝在節(jié)水、節(jié)能、降低設(shè)備投資和運(yùn)行成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)等方面有著突出的優(yōu)勢(shì)，特別適用于高含塵量煤焦油的分離與提質(zhì)。
[0024]3、本發(fā)明工藝流程充分考慮節(jié)能設(shè)置，先利用出精餾塔油氣對(duì)進(jìn)精餾塔焦油進(jìn)行預(yù)熱，再利用出再沸器的高溫浙青油對(duì)進(jìn)料煤焦油進(jìn)行預(yù)熱，并副產(chǎn)蒸汽，能量回收率高。
[0025]4、本發(fā)明工藝流程輕質(zhì)焦油循環(huán)量根據(jù)高含塵量煤焦油的物性決定，稀釋用輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油的質(zhì)量比一般可控制在0.1— 1，正常操作時(shí)無(wú)需外購(gòu)輕油。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明工藝流程圖暨系統(tǒng)圖。
[0027]其中，I一精餾塔、2—再沸器、3—塔冷凝器、4一塔回流槽、5—輕焦油泵、6—塔底泵、7 — #2預(yù)熱器、8—蒸汽發(fā)生器、9一#1預(yù)熱器、10—焦油混合罐、11 一出料泵、12—焦油過(guò)濾器、13 一進(jìn)料iil、14 一進(jìn)料泵、15—重質(zhì)浙青油儲(chǔ)iil、16—輕焦油儲(chǔ)--。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步解釋說(shuō)明:
[0029]焦油混合罐10與出料泵11、過(guò)濾器12 (為燒結(jié)金屬式過(guò)濾器)、進(jìn)料罐13、進(jìn)料泵14、#1預(yù)熱器9的殼程、#2預(yù)熱器7的殼程以`及精餾塔I依次連接，所述精餾塔I塔頂出口經(jīng)#1預(yù)熱器9的管程依次與塔冷凝器3、塔回流槽4連接，所述塔回流槽4的出口分別與精餾塔回流入口、焦油混合罐10以及焦油儲(chǔ)罐16連接。所述精餾塔I的塔底出口經(jīng)再沸器
2、塔底泵6、#2預(yù)熱器7的管程、蒸汽發(fā)生器8與重質(zhì)浙青油儲(chǔ)槽15連接。
[0030]工藝過(guò)程實(shí)施例:
[0031]高含塵量煤焦油(含塵量大于3%)與來(lái)自塔回流槽4的輕質(zhì)焦油在焦油混合罐10內(nèi)混合，控制所述送入焦油混合罐10的輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油的混合質(zhì)量比為0.1—1，混合后的溫度為50— 70°C，混合后的粘度降低到5cP以下。混合后的高含塵量煤焦油經(jīng)出料泵11加壓送至過(guò)濾器12過(guò)濾，使煤焦油中的含塵量小于0.01%wt,除塵后的煤焦油經(jīng)#1預(yù)熱器9與來(lái)自精餾塔塔頂?shù)妮p質(zhì)焦油間接換熱預(yù)熱至160— 180°C，然后再經(jīng)#2預(yù)熱器7與來(lái)自再沸器2的重質(zhì)浙青油間接換熱，進(jìn)一步預(yù)熱至200— 250°C后，送入精餾塔I精餾得到輕質(zhì)組分和重質(zhì)組分，所述輕質(zhì)組分由精餾塔I塔頂餾出后經(jīng)#1預(yù)熱器9預(yù)熱除塵后的煤焦油并降溫至180°C后再送入塔冷凝器3進(jìn)一步冷凝成液態(tài)形成輕質(zhì)焦油，輕質(zhì)焦油送入入塔回流槽4收集，出塔回流槽4后的輕質(zhì)焦油分成三部分，一部分經(jīng)精餾塔回流入口回流入精餾塔I用于回流降溫，另一部分經(jīng)輕焦油泵5加壓后作為溶劑送至焦油混合罐10與高含塵量煤焦油混后后再一起送入過(guò)濾器12過(guò)濾灰塵，余下部分經(jīng)輕焦油泵5加壓送至輕焦油儲(chǔ)罐16。
[0032]所述精餾塔I塔底的重質(zhì)組分為塔底再沸器2供熱后再經(jīng)#2預(yù)熱器7進(jìn)一步預(yù)熱除塵后煤焦油并降溫至。。。后，再送入蒸汽發(fā)生器8副產(chǎn)壓力為。。。的蒸汽并降溫至170°C以下形成重質(zhì)浙青油，所述重質(zhì)浙青油送重質(zhì)浙青油儲(chǔ)槽15中冷卻成型。
[0033]最終得到的輕質(zhì)焦油的含塵量小于0.01%wt,重質(zhì)浙青油的含塵量為0.l%wt，年處理20萬(wàn)噸原 料的系統(tǒng)，經(jīng)本發(fā)明工藝每年可副產(chǎn)3— 4萬(wàn)噸低壓蒸汽，過(guò)濾除掉焦油中99.9%以上的煤粉，除保證穩(wěn)定可靠的輕質(zhì)焦油及重質(zhì)浙青油品質(zhì)外，還有可觀的附加經(jīng)濟(jì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝，高含塵量煤焦油依次經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾灰塵，然后送入進(jìn)料罐進(jìn)料，再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至到200—250°C以上后送入精餾塔精餾得到輕質(zhì)組分和重質(zhì)組分，其特征在于，所述輕質(zhì)組分由精餾塔塔頂餾出后經(jīng)所述預(yù)熱器預(yù)熱除塵后的煤焦油后再送入塔冷凝器冷凝成液態(tài)形成輕質(zhì)焦油，輕質(zhì)焦油出塔回流槽后分成三部分，一部分回流入精餾塔，另一部分送至焦油混合罐與高含塵量煤焦油混后后再一起送入過(guò)濾器過(guò)濾灰塵，余下部分送輕焦油儲(chǔ)罐。
2.如權(quán)利要求1所述的高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝，其特征在于，所述送入焦油混合罐的輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油的混合質(zhì)量比為0.1— 1，所述過(guò)濾器為燒結(jié)金屬式過(guò)濾器。
3.如權(quán)利要求1所述的高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝，其特征在于，控制所述輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油混合后的溫度為50— 70°C。
4.如權(quán)利要求1所述的高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝，其特征在于，控制所述輕質(zhì)焦油與高含塵量煤焦油混合后的粘度降低到5cP以下。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝，其特征在于，所述過(guò)濾器為燒結(jié)金屬式過(guò)濾器，除塵后的煤焦油中的煤粉含量小于0.01%wto
6.如權(quán)利要求1所述的 高含塵量煤焦油分離提質(zhì)工藝，其特征在于，所述預(yù)熱器包括#1預(yù)熱器和#2預(yù)熱器 ，由所述進(jìn)料罐引出的除塵后煤焦油依次經(jīng)#1預(yù)熱器和#2預(yù)熱器預(yù)熱后再送入精餾塔；由所述精餾塔塔頂餾出的輕質(zhì)組分經(jīng)#1預(yù)熱器預(yù)熱除塵后的煤焦油后送入塔冷凝器；所述精餾塔塔底的重質(zhì)組分為塔底再沸器供熱后再經(jīng)#2預(yù)熱器進(jìn)一步預(yù)熱除塵后煤焦油后，再送入蒸汽發(fā)生器副產(chǎn)蒸汽并降溫至170°C以下形成重質(zhì)浙青油，所述重質(zhì)浙青油送重質(zhì)浙青油儲(chǔ)槽中冷卻成型。
7.一種高含塵量煤焦油分離提質(zhì)系統(tǒng)，包括依次連接的過(guò)濾器、進(jìn)料罐、預(yù)熱器及精餾塔，其特征在于，所述精餾塔塔頂出口經(jīng)預(yù)熱器與塔冷凝器、塔回流槽連接，所述塔回流槽的出口分別與精餾塔回流入口、焦油混合罐以及焦油儲(chǔ)罐連接，所述焦油混合罐出口與過(guò)濾器連接。
8.如權(quán)利要求7所述的高含塵量煤焦油分離提質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)熱器包括#1預(yù)熱器和#2預(yù)熱器，所述焦油混合罐依次與#1預(yù)熱器、#2預(yù)熱器和精餾塔連接，所述精餾塔的塔頂出口經(jīng)#1預(yù)熱器與塔冷凝器連接；所述精餾塔的塔底出口經(jīng)再沸器、#2預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器與重質(zhì)浙青油儲(chǔ)槽連接。
9.如權(quán)利要求7或8所述的高含塵量煤焦油分離提質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)濾器為燒結(jié)金屬式過(guò)濾器。
【文檔編號(hào)】C10C1/04GK103666513SQ201310638614
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】肖高軍, 皮金林, 朱陽(yáng)明, 游偉, 夏吳, 章衛(wèi)星 申請(qǐng)人:中國(guó)五環(huán)工程有限公司