一种回收轻油的循环式洗涤分离塔的制作方法

本实用新型涉及煤化工、石油化工技术领域，具体涉及一种回收轻油的循环式洗涤分离塔。

背景技术：

在现代煤化工行业中，煤气化技术是推进煤炭高效化、清洁化利用的主要方向，以实现煤气化过程中同时具有经济效益和环境保护的协同发展为目标，国内煤气化技术正向大型化、低污染、高效率方向发展。目前，国内煤气化技术所产生的合成气中均含有煤焦油蒸汽及不同颗粒大小的焦粉，经过净化系统洗涤后，仍然会含有一定量的轻油及少量的细粉，轻油不能得到较好的回收利用，而且会影响合成气后续加工利用。水洗塔是煤气化技术中的一台重要的合成气洗涤设备，而我国煤化工项目主要分布于“多煤、缺水”的中西部地区，随着产业的升级示范发展，水资源短缺和废水“零排放”等问题已经成为煤化工发展的重要制约瓶颈。

因此，需要设计一种特殊的分离塔结构，能够除去合成气中的轻油及细粉，到达净化合成气的目的，并将轻油加以回收再利用，洗涤用水达到循环使用，节约水资源，解决了轻油及细粉对合成气后续加工利用造成的影响，实现了资源的高效利用等问题，实现经济效益与环保效益双丰收的目标。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种回收轻油的循环式洗涤分离塔，能够除去合成气中的轻油及细粉，到达净化合成气的目的，并将轻油加以回收再利用，洗涤用水达到循环使用，节约水资源，解决了轻油及细粉对合成气后续加工利用造成的影响，实现了资源的高效利用等问题，实现经济效益与环保效益双丰收的目标。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：包括塔体，所述塔体的顶部具有合成气出口，所述塔体内靠近顶部的位置设置有气液分离器，所述气液分离器的下方设置有凝液挡板，所述凝液挡板具有凝液收集槽和气体进口，所述塔体内自上而下还设置有水平塔板和人字塔板，所述水平塔板位于所述凝液挡板的下方，对应地，所述塔体的侧壁自上而下设置有洗涤水上返塔入口和洗涤水下返塔入口，所述洗涤水上返塔入口位于所述凝液挡板和所述水平塔板之间，所述洗涤水下返塔入口位于所述水平塔板和所述人字塔板之间，所述塔体的底部具有洗涤水出口，所述洗涤水出口分别连通所述洗涤水上返塔入口和所述洗涤水下返塔入口，所述塔体的侧壁还设置有气体入口，所述气体入口位于所述人字塔板下方，所述塔体的底部设置有隔油板，所述隔油板与所述塔体的内壁间隔设置形成具有轻油入口的集油腔，所述塔体的侧壁靠近底部的对应位置设置有轻油出口，所述轻油出口与所述集油腔连通。

进一步地，所述塔体内靠近顶部的位置还设置有丝网除沫器，所述丝网除沫器位于所述气液分离器的上方。

进一步地，所述气液分离器的两侧均设置有导流板，所述导流板用于引导所述丝网除沫器捕集的液体进入所述凝液挡板的凝液收集槽。

进一步地，所述塔体的侧壁还设置有凝液层液位计口和凝液抽出口，所述凝液层液位计口和凝液抽出口与所述凝液挡板的凝液收集槽相对应设置且连通。

进一步地，所述塔体内设置有3～8层的所述人字塔板，所述人字塔板呈错列式间隔布置，所述人字塔板的人字角度为120～170°。

进一步地，所述塔体内设置有3～5层的所述水平塔板，每层所述水平塔板设置有溢流堰，且相邻的两个所述水平塔板之间形成用于洗涤水流通的通道。

进一步地，所述塔体的内壁设置有隔液板，所述隔液板倾斜向下设置，且盖设于所述集油腔的轻油入口的上方。

进一步地，所述集油腔的轻油入口处还设置有挡板，所述挡板朝向所述塔体的内壁倾斜，以使所述轻油入口形成收口。

进一步地，所述塔体的侧壁还设置有塔内液位计口和轻油层液位计口，所述塔内液位计口包括2～3个液位测量点，所述液位测量点设置于所述塔体的侧壁的设定高度处，所述轻油层液位计口与所述集油腔相对应设置，所述塔体内的液位高于所述轻油入口的高度不超过所述隔油板的高度的2/3。

进一步地，所述塔体的高径比5～20。

与现有技术相比，本实用新型利用人字塔板与水平塔板相耦合，以使洗涤水上返塔入口和洗涤水下返塔入口进入的洗涤水经过水平塔板与人字塔板的分散均匀，从而能够增大与气体入口进入的原料气的洗涤净化面积，提高洗涤效果，在塔顶设有气液分离器，对合成气中的液体进一步分离净化，实现在同一个塔内合成气的多级洗涤净化。另外，气液分离器底部分离出的凝液通过凝液挡板形成液封，保证气液分离器正常运行，通过监测调整液封高度，确保分离效果。此外，塔内气体入口下部设有隔油板，隔油板与塔体的内壁间隔设置形成具有轻油入口的集油腔，洗涤后的轻油与水冷凝后，在塔底不断累积，轻油会分层于水上方，高度超过隔油板后，会自然从轻油入口流入集油腔，并通过轻油出口排出，实现轻油回收；同时，洗涤水出口分别连通洗涤水上返塔入口和洗涤水下返塔入口，从塔底部的洗涤水出口排出的洗涤水可全部或部分直接返回至洗涤水上返塔入口和洗涤水下返塔入口，实现洗涤水循环使用。本实用新型通过独特的塔内结构设计，实现洗涤水的可循环使用、合成气中轻油得到高效分离并回收，本实用新型的高效分离塔的设计，实现了含轻油合成气的净化除尘作用，提高合成气纯度，实现轻油回收利用，增加资源利用率，同时，洗涤水可实现循环使用，节约水资源，具有较高的经济性及环保性，解决了轻油及细粉对合成气后续加工利用造成的影响，实现了资源的高效利用等问题，实现经济效益与环保效益双丰收的目标。

进一步地，从塔顶丝网除沫器除掉的液体进入气液分离器底部的液封中，防止对气液分离器产生影响，利用气液分离器两侧的导流板，充分确保丝网除沫器捕集的液体及时排出沉积在凝液挡板上，形成液封，提高分离器效率。

进一步地，凝液层液位计口处设置液位计，用于监测凝液挡板上的凝液量，超出设定值后，凝液通过凝液抽出口排出塔体进入后续加工系统或与洗涤水出口排出的液体混合，进行循环使用。

进一步地，利用错列式间隔布置的人字塔板和相间隔的水平塔板，能够使洗涤水更加分散均匀，进一步增大与原料气的洗涤净化面积，提高洗涤效果。

进一步地，利用倾斜设置的隔液板，盖设于集油腔的轻油入口的上方，从而避免气体入口进入的原料气冷凝的水进入集油腔，以提高回收的轻油的纯度，另外，在轻油入口处形成收口，便于分层于水上方的轻油自然流入轻油入口，且能够避免流入的轻油溢出。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

其中，1、塔体；2、凝液层液位计口；3、洗涤水上返塔入口；4、洗涤水下返塔入口；5、气体入口；6、轻油层液位计口；7、轻油出口；8、洗涤水出口；9、合成气出口；10、丝网除沫器；11、导流板；12、气液分离器；13、凝液挡板；14、凝液抽出口；15、水平塔板；16、人字塔板；17、隔液板；18、隔油板；19、塔体内液位计口。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型作进一步地解释说明，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本实用新型提供了一种回收轻油的循环式洗涤分离塔，用于对煤化工、石油化工的合成气中的轻油进行回收以及净化，参见图1，其包括塔体1，塔体1的顶部具有合成气出口9，塔体1内靠近顶部的位置设置有气液分离器12，气液分离器12的下方设置有凝液挡板13，凝液挡板13具有凝液收集槽和气体进口，塔体1内自上而下还设置有水平塔板15和人字塔板16，水平塔板15位于凝液挡板13的下方，对应地，塔体1的侧壁自上而下设置有洗涤水上返塔入口3和洗涤水下返塔入口4，洗涤水上返塔入口3位于凝液挡板13和水平塔板15之间，洗涤水下返塔入口4位于水平塔板15和人字塔板16之间，塔体1的底部具有洗涤水出口8，洗涤水出口8分别连通洗涤水上返塔入口3和洗涤水下返塔入口4，塔体1的侧壁还设置有气体入口5，气体入口5位于人字塔板16下方，塔体1的底部设置有隔油板18，隔油板18与塔体1的内壁间隔设置形成具有轻油入口的集油腔，塔体1的侧壁靠近底部的对应位置设置有轻油出口7，轻油出口7与集油腔连通。

可以理解的是，利用人字塔板16与水平塔板15相耦合，以使洗涤水上返塔入口3和洗涤水下返塔入口4进入的洗涤水经过水平塔板15与人字塔板16的分散均匀，从而能够增大与气体入口5进入的原料气的洗涤净化面积，提高洗涤效果，在塔顶设有气液分离器12，对合成气中的液体进一步分离净化，实现在同一个塔内合成气的多级洗涤净化。另外，气液分离器12底部分离出的凝液通过凝液挡13板形成液封，保证气液分离器12正常运行，通过监测调整液封高度，确保分离效果。此外，塔内气体入口5下部设有隔油板18，隔油板18与塔体1的内壁间隔设置形成具有轻油入口的集油腔，洗涤后的轻油与水冷凝后，在塔底不断累积，轻油会分层于水上方，高度超过隔油板18后，会自然从轻油入口流入集油腔，并通过轻油出口7排出，实现轻油回收；同时，洗涤水出口8分别连通洗涤水上返塔入口3和洗涤水下返塔入口4，从塔底部的洗涤水出口8排出的洗涤水可全部或部分直接返回至洗涤水上返塔入口3和洗涤水下返塔入口4，实现洗涤水循环使用。本实用新型通过独特的塔内结构设计，实现洗涤水的可循环使用、合成气中轻油得到高效分离并回收，本实用新型的高效分离塔的设计，实现了含轻油合成气的净化除尘作用，提高合成气纯度，实现轻油回收利用，增加资源利用率，同时，洗涤水可实现循环使用，节约水资源，具有较高的经济性及环保性，解决了轻油及细粉对合成气后续加工利用造成的影响，实现了资源的高效利用等问题，实现经济效益与环保效益双丰收的目标。

具体地，塔体1内靠近顶部的位置还设置有丝网除沫器10，丝网除沫器10位于气液分离器12的上方，优选地，气液分离器12的两侧均设置有导流板11，导流板11用于引导丝网除沫器10捕集的液体进入凝液挡板13的凝液收集槽。从塔顶的丝网除沫器10除掉的液体进入气液分离器12底部的液封中，防止对气液分离器12产生影响，利用气液分离器12两侧的导流板11，充分确保丝网除沫器10捕集的液体及时排出沉积在凝液挡板13的凝液收集槽内，形成液封，提高气液分离器12的效率。进一步优选地，气液分离器12可以为多级气液分离器组合。

优选地，塔体1的侧壁还设置有凝液层液位计口2和凝液抽出口14，凝液层液位计口2和凝液抽出口14与凝液挡板13的凝液收集槽相对应设置且连通。凝液层液位计口2处设置液位计，用于监测凝液挡板13上的凝液量，超出设定值后，凝液通过凝液抽出口14排出塔体1，进入后续加工系统或与洗涤水出口8排出的液体混合，进行循环使用。

优选地，塔体1内设置有3～8层的人字塔板16，人字塔板16呈错列式间隔布置，人字塔板16的人字角度为120～170°；塔体1内设置有3～5层的水平塔板15，每层水平塔板15设置有溢流堰，且相邻的两个水平塔板15之间形成用于洗涤水流通的通道。利用错列式间隔布置的人字塔板16和相间隔的水平塔板15，能够使洗涤水更加分散均匀，进一步增大与原料气的洗涤净化面积，提高洗涤效果。进一步优选地，洗涤水上返塔入口3和洗涤水下返塔入口4处可以设置喷管或喷嘴，进一步提高洗涤水的分散均匀程度，提高与原料气的洗涤面积。

具体地，塔体1的内壁设置有隔液板17，隔液板17倾斜向下设置，且盖设于集油腔的轻油入口的上方。优选地，集油腔的轻油入口处还设置有挡板，挡板朝向塔体1的内壁倾斜，以使轻油入口形成收口。利用倾斜设置的隔液板17，盖设于集油腔的轻油入口的上方，从而避免气体入口5进入的原料气冷凝的水进入集油腔，以提高回收的轻油的纯度，另外，在轻油入口处形成收口，便于分层于水上方的轻油自然流入轻油入口，且能够避免流入的轻油溢出。

优选地，塔体1的侧壁还设置有塔内液位计口19和轻油层液位计口6，塔内液位计口19包括2～3个液位测量点，液位测量点设置于塔体1的侧壁的设定高度处，轻油层液位计口6与集油腔相对应设置，塔体1内的液位高于轻油入口的高度不超过隔油板18的高度的2/3，塔内液位计口19和轻油层液位计口6均设置有液位计，便于实时监测塔体1内和集油腔内的液位高度，以便于及时控制底部的洗涤水出口8排出洗涤水以及从轻油出口7排出轻油。

优选地，塔体1大致呈圆柱状，高径比5～20。塔体1内下段的气速控制为0.1～2.0m/s。气体入口5进入的原料气的气体温度100～300℃，压力为0.001～4.0mpag，含尘量为<100ppm，粉尘颗粒的粒径10～200μm；原料气中含轻油量为20～50％，馏分范围为200℃以下轻油。合成气出口9排出的洗涤后合成气温度为100～300℃，压力为0.001～4.0mpag，含尘量为<5.0ppm，粉尘颗粒的粒径0～5μm。回收的轻油中水含量＜5％，分离出水中含油量小于5％，凝液中含油量＜3％。

本实用新型通过独特的塔内结构设计，实现洗涤水的可循环使用、合成气中轻油得到高效分离并回收。塔内中下部设置的人字塔板16与水平塔板15相耦合，增大洗涤净化面积，提高洗涤效果；塔顶设有气液分离器12，对合成气中的液体进一步分离净化，在气液分离器12上部设有丝网除沫器10，防止气体夹液体从合成气出口9排出，在同一个塔内实现合成气的多级洗涤净化。另外，气液分离器12底部分离出的凝液通过凝液挡13板形成液封，保证气液分离器12正常运行，从塔顶的丝网除沫器10除掉的液体进入气液分离器12底部液封中，防止对气液分离器12产生影响，可通过液位计的监测调整液封高度，确保分离效果。此外，塔内的气体入口5下部设有隔液板17和隔油板18，洗涤后的轻油与水冷凝后，在塔底不断累积，轻油会分层于水上方，高度超过隔油板18后，会自然流入隔油板18与塔体1之间形成的集油腔，通过液位计监测，实时通过轻油出口7排出，实现轻油回收；同时，塔体1侧壁的塔体内液位计口19通过液位计监测，实时从塔底部的洗涤水出口8排出洗涤水，排出的洗涤水可全部或部分直接返回至洗涤水上返塔入口3和洗涤水下返塔入口4，无需外引入清水或减少引入清水量，实现洗涤水循环使用，高效分离塔的设计，实现含轻油合成气的净化除尘作用，提高合成气纯度，实现轻油回收利用，增加资源利用率，同时，洗涤水可实现循环使用，节约水资源，具有较高的经济性及环保性，环保效益好，符合目前实现节约减排、循环经济及绿色工业的发展理念。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。