一种热解高氯煤焦油脱氯的装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤焦油加工设备技术领域，具体涉及一种热解高氯煤焦油脱氯的装置。


背景技术：

2.煤焦油是煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体，其可用于深加工制取工业萘、洗油、蒽油和煤沥青等产品，或是将粗煤焦油作为替代重油的燃料，用于玻璃、陶瓷等热能行业以及作为生产炭黑的原料。但是煤焦油中含有的氯离子不仅会造成催化剂中毒失活，而且还会严重腐蚀反应设备，同时造成设备堵塞，所以在对煤焦油深加工前，必须对其脱氯。
3.常用的煤焦油脱氯方法一般使用原油电脱盐工艺，但是该工艺存在以下缺陷：(1)电脱盐工艺使用的设备多且复杂，需要较大的场地，导致处理成本较高；(2)电脱盐工艺在运行过程中，需要在高压电场环境中，耗电量较高，并且由于电压过高，容易出现跳闸，导致运行不稳定，最终影响脱氯效果；(3)采用电脱盐工艺处理后煤焦油乳化现象严重，即便在破乳作用下也不能较好的实现煤焦油与水的分离，导致煤焦油中的水含量高达5％以上，不利于煤焦油的深加工处理；(4)在煤焦油的电脱盐工艺过程中，还需要添加各种助剂，这些助剂均有可能残留在煤焦油中成为杂质而影响其后期的深加工处理。
4.油水混合工艺可以有效避免上述电脱盐工艺的缺陷，其利用氯离子在水中溶解度更高的特性，在油水混合时使煤焦油中的氯离子转移至水中，从而实现煤焦油中氯离子的去除，但是目前常用的油水混合工艺在静置后仍需要采用离心的方式实现油水分离，并且分离得到的煤焦油中含有大量的水分，后续还需采用蒸馏手段去除煤焦油中的水，整体工艺复杂，程序繁琐。
5.因此，开发一种更为简单便捷的煤焦油脱氯装置，对于煤焦油的后续深加工产业的发展有非常重要的意义。


技术实现要素：

6.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的煤焦油脱氯装置操作程序复杂的缺陷，从而提供一种热解高氯煤焦油脱氯的装置。
7.本实用新型提供的一种热解高氯煤焦油脱氯的装置，包括：连通设置的混合器和水油分离塔；
8.其中，所述混合器内交替设置栅板单元和栅网单元，且末端为栅网单元。
9.优选的，所述末端栅网单元的长度≥500mm。
10.优选的，除末端栅网单元外，其余栅板单元和栅网单元的长度为300-500mm。
11.优选的，混合器的总长度为3000-4000mm。
12.优选的，所述栅板单元内层叠设置多个栅板，且所述栅板单元沿介质流动方向的长度等于多个所述栅板层叠的厚度。
13.优选的，所述栅板包括若干平行设置的第一栅条以及设置在所述第一栅条两侧且与其交错的若干第二栅条；
14.所述第一栅条的相邻间距为30-40mm，所述第二栅条的相邻间距为30-40mm。
15.优选的，本实用新型对所述第一栅条和第二栅条交错设置的角度(θ)不做特殊设定，0
°
《θ《180
°
均可满足本实用新型的目的。优选的，所述第一栅条和第二栅条交错设置的角度为90
°
。
16.优选的，所述栅网单元内层叠设置多个过滤网，且所述栅网单元沿介质流动方向的长度等于多个所述过滤网层叠的厚度。
17.优选的，所述过滤网的孔径为3-5mm。
18.优选的，所述水油分离塔包括塔身，塔身顶端设有水出口，底端设有煤焦油出口，中部设有进料口；所述混合器一端设有进口，另一端与水油分离塔的进料口相连。
19.优选的，所述水油分离塔的高径比大于等于10，水油分离塔进料口位于塔身2/5-3/5处。
20.优选的，所述水油分离塔内部设置有分布器，所述分布器与混合器接通。
21.优选的，所述分布器为多孔分布器。
22.优选的，所述水油分离塔的塔身内壁上还设置有挡板，所述挡板呈螺旋上升结构设置，所述挡板向下倾斜，与油水分离塔塔身内壁的夹角为45-60
°
，所述挡板间距800-1000mm，所述挡板宽度为80-150mm。
23.本实用新型进一步提供一种利用上述热解高氯煤焦油脱氯的装置进行热解高绿煤焦油脱氯的方法，包括以下步骤：
24.通过进口将水和煤焦油通入混合器中进行混合，然后经过分布器进入油水分离塔内，静置分离，分离后的水从水油分离塔的顶端水出口流出后进行废水处理后回用，煤焦油从水油分离塔的底端煤焦油出口抽出进行收集。
25.优选的，所述水和煤焦油的体积比为0.5-1.5:1，水的氯离子含量小于600ppm，煤焦油的氯离子含量为1000-3000ppm。
26.优选的，水油分离塔的温度设定为80-90℃。
27.优选的，经过上述工艺后收集的到的煤焦油中氯离子含量≤30ppm，水分含量≤2％。
28.本实用新型技术方案，具有如下优点：
29.1.本实用新型提供的热解高氯煤焦油脱氯的装置，其混合器内交替设置栅板单元和栅网单元，通过两种不同结构构件的交替设置，一方面实现煤焦油和水的充分混合，能够有效将煤焦油中氯离子转移至水中，提高煤焦油中氯离子的去除效果。另一方面还能够促进油滴的聚结形成大油滴，避免后续的分离操作，通过静置分离后即可实现煤焦油中水含量≤2％，氯离子含量≤30ppm，大大提高了工艺的效率。
30.2.本实用新型提供的热解高氯煤焦油脱氯的装置，包括混合器和水油分离塔，通过将煤焦油和水混合，使煤焦油中的氯离子转移至水中，再次将煤焦油和水分离后，能够使煤焦油中氯离子含量从1000-3000ppm降低至30ppm以下，并且保证煤焦油中水分含量≤2％，使其能够直接应用于后期深加工，并且该过程中无需添加任何助剂，避免助剂残留影响煤焦油后期的深加工。
31.3.本实用新型提供的热解高氯煤焦油脱氯的装置，主要包括混合器和水油分离塔两个主要部件，装置简单，使用便捷，避免了传统电脱盐工艺需要高压和较多设备的缺陷，能够稳定实现的煤焦油脱氯，同时还避免了现有油水混合脱氯技术需要离心分离的复杂操作，为煤焦油的深加工提供更加便利的方式。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本实用新型的第一种实施方式中提供的一种热解高氯煤焦油脱氯的装置组装示意图；
34.图2为图1所示的煤焦油脱氯装置中混合器内部的设置示意图；
35.图3为栅板的结构示意图；
36.图4为过滤网的结构示意图；
37.附图标记说明：
38.1-混合器；
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2-水油分离塔；
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3-进口；
39.4-水出口；
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5-煤焦油出口；
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6-进料口；
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7-分布器；
40.11-栅板单元
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12-栅网单元
41.111-第一栅条
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112-第二栅条
具体实施方式
42.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“接通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
46.实施例1
47.图1所示的一种热解高氯煤焦油脱氯的装置，包括连通设置的混合器1和水油分离塔2；
48.其中，如图2所述，所述混合器1内交替设置栅板单元11和栅网单元12，且末端为栅
网单元12。
49.通过栅板单元11和栅网单元12的交替设置，能够实现煤焦油和水的充分混合，有效将煤焦油中氯离子转移至水中，并能够促进油滴的聚结形成大油滴，利于后续油水分离。
50.具体的，混合器1采用管道混合器，总长度为3500mm，末端栅网单元12的长度不小于500mm，示意性的，末端栅网单元12的长度为500mm或600mm或800mm(本实施例末端栅网单元12的长度为500mm)，其余栅板单元11和栅网单元12的长度均为400mm。
51.其中，栅板单元11内层叠设置多个栅板，且所述栅板单元11沿介质流动方向的长度等于多个所述栅板层叠的厚度；所述栅板如图3所述，包括若干平行设置的第一栅条111以及设置在所述第一栅条111两侧且与其交错的若干第二栅条112，所述第一栅条111的相邻间距为40mm，所述第二栅条112的相邻间距为40mm，其中第一栅条111和第二栅条112交错设置的角度θ范围为0
°
《θ《180
°
，示意性的θ为30
°
或60
°
或90
°
(本实施例中θ＝90
°
)。
52.其中，栅网单元12内层叠设置多个过滤网，且所述栅网单元12沿介质流动方向的长度等于多个所述过滤网层叠的厚度。所述过滤网结构如图4所示，过滤网的孔径为4mm。
53.所述水油分离塔2包括塔身，塔身顶端设有水出口4，底端设有煤焦油出口5，中部设有进料口6，示意性的，在塔身2/5或1/2或3/5处设置进料口6(本实施例设置于塔身1/2处)；所述混合器1一端设有进口3，另一端与水油分离塔2的进料口6相连。
54.具体的，水油分离塔2的高径比为11，内部还设置有分布器7，具体采用多孔分布器，分布器7与混合器1在进料口6处接通，保证混合后的水油流经多孔分布器，通过多孔分布器上的孔进入水油分离塔2内部。
55.实施例2
56.本实施例提供一种热解高氯煤焦油脱氯的方法，采用实施例1所述装置，包括以下步骤：
57.通过进口3加入水和煤焦油(所述水和煤焦油的体积比为1:1，水的氯离子含量300ppm，煤焦油的氯离子含量为2000ppm)至混合器1中进行混合，然后经过分布器7进入已升温至85℃的油水分离塔2内，静置分离，分离后的水从水油分离塔2的顶端水出口4流出后进行废水处理，煤焦油从水油分离塔2的底端煤焦油出口5收集。
58.经过上述方法收集得到的煤焦油中氯离子含量为24ppm，水分含量为1.2％。
59.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。