一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺与流程

1.本发明属于煤焦油处理方法，特别涉及一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺。


背景技术：

2.煤炭是一种成分复杂的混合物，在受热过程中会产生煤气、焦油等物质。焦油在常温下是一种黑褐色、粘稠，有特殊气味的油状液体，目前工业对煤气中焦油的处理一般为水洗或氨洗，此过程中会产生大量的污水，同时，煤气经过洗涤后，温度由300℃左右降低到室温，浪费了煤气的显热。因此提出了一种高效、环保的煤焦油处理方法，一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺通过焦油与纯氧反应，把煤气中的焦油等液相物质转变成co和h2，不仅增加了煤气中的有效组份，同时，由于反应为放热反应，出口煤气的温度预计能提升到400℃左右，有利于煤气显热的回收，提高了煤气化领域的能量利用效率，具有广阔的工业应用前景。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提出一种与传统水洗焦油工艺不同的具有无污水、设备简单、节能高效等优点的基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺。
4.为实现上述目的，本方法步骤如下：
5.a、由气化炉出来的粗煤气夹带着粉尘进入旋风分离器中，粗煤气与粉尘分离，粉尘作为灰渣排出；
6.b、从旋风分离器出来的粗煤气进入焦油氧化高压水蒸汽装置中，先是焦油与纯氧反应，释放大量的热量提高煤气的显热，再是利用高温煤气与水换热，生产大量高压水蒸气；
7.c、净化换热后的煤气再进入余热锅炉中再次换热为锅炉给水预热；
8.d、经再次换热后的煤气通过高压煤气压缩机，输送到低温甲醇洗环节。
9.所述焦油氧化高压水蒸汽装置焦油氧化部分填充有孔隙率60％-70％的陶瓷球。
10.所述焦油氧化高压水蒸汽装置焦油氧化部分氧化反应时间2秒，反应温度 1260℃。
11.所述进入余热锅炉前煤气的温度150-180℃。
12.所述进入低温甲醇洗系统煤气的温度为28℃左右，压力2.1mpa左右。
13.本发明的优点：
14.1、回收煤气化炉出口煤气的显热；
15.2、在部分氧化去除焦油过程中产生大量的热量，这部分热量副产高压水蒸汽，从而去除或减少了附加的蒸汽发生设备；
16.3、去除了煤气脱焦油设备，例如洗涤塔、喷淋塔以及电捕焦油器等，没有洗涤污水的产生，工艺更环保；
17.4、可以彻底去除煤气中的氧气，特别是对于煤炭地下气化工艺，煤气中的氧气含量变化较大，利用部分氧化除油装置出去煤气中的氧气，为后续的以煤气为原料的化工合成提供安全保障。
附图说明
18.下面结合实施例附图对本发明做进一步说明，但不作为对本发明的限定：
19.图1为本发明一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺流程示意图。
20.图中：气化炉1、旋风分离器2、焦油氧化高压水蒸气装置3、余热锅炉4、高压煤气压缩机5、低温甲醇洗系统6、孔隙率60-70％陶瓷球7。
具体实施方式
21.为了能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
22.如图1所示，本发明实施例工艺流程是：
23.a、由气化炉1出来的粗煤气夹带着粉尘进入旋风分离器2中，粗煤气与粉尘分离，粉尘作为灰渣排出；
24.b、从旋风分离器2出来的粗煤气进入焦油氧化高压水蒸汽装置3中，先是焦油与纯氧反应，释放大量的热量提高煤气的显热，再是利用高温煤气与水换热，生产大量高压水蒸气；
25.c、净化换热后的煤气再进入余热锅炉4中再次换热为锅炉给水预热；
26.d、经再次换热后的煤气通过高压煤气压缩机5增压，输送到低温甲醇洗系统6中。
27.所述焦油氧化高压水蒸汽装置焦油氧化部分填充有孔隙率60％-70％陶瓷球 7。
28.所述焦油氧化高压水蒸汽装置焦油氧化部分氧化反应时间2秒，反应温度 1260℃。
29.所述进入余热锅炉前煤气的温度150-180℃。
30.所述进入低温甲醇洗系统煤气的温度为28℃左右，压力2.1mpa左右。
31.实施例：煤制甲醇厂煤焦油处理
32.某甲醇厂甲醇产量500t/d其工艺流程如下：从气化炉1出来的粗煤气480 万nm3/h，200℃夹带着粉尘进入旋风分离器2中，粗煤气与粉尘分离，粉尘作为灰渣排出；从旋风分离器2出来的粗煤气150℃进入焦油氧化高压水蒸汽装置 3中，先是焦油与纯氧反应，反应温度1260℃，反应时间2秒，释放大量的热量提高煤气的显热，再是利用高温煤气与水换热，生产高压水蒸气90t/h；净化换热后的煤气150-180℃再进入余热锅炉4中再次换热为锅炉给水预热；经再次换热后的煤气28℃通过高压煤气压缩机5增压到2.1mpa左右，输送到低温甲醇洗系统6中脱出h2s、co2等酸性气体，最后进入甲醇合成阶段。
33.表1焦油氧化前后煤气组分变化
34.煤气组分氧化反应前氧化反应后h223.8718.51co17.9117.2co212.7315.82
ch42.98 c2h60.5 c3h80.1 o20.6 h2o4047.5h2s0.18 nh30.12 n210.97焦油(mg/l)6-750.03
[0035] 通过表1数据可知氧化反应后煤气中焦油的含量明显减少，满足进入低温甲醇洗环节煤气的要求，且氧化反应后煤气中只有h2、co、ch4、h2o、n2等组分，减轻低温甲醇洗环节的负担，减少净化设备的投资。
[0036]
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的的变化，也属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺，包括以下步骤：a、由气化炉出来的粗煤气夹带着粉尘进入旋风分离器中，粗煤气与粉尘分离，粉尘作为灰渣排出；b、从旋风分离器出来的粗煤气进入焦油氧化高压水蒸汽装置中，先是焦油与纯氧反应，释放大量的热量提高煤气的显热，再是利用高温煤气与水换热，生产高压水蒸气；c、净化换热后的煤气再进入余热锅炉中再次换热为锅炉给水预热；d、经再次换热后的煤气通过高压煤气压缩机，输送到后续的低温甲醇洗环节脱硫脱碳。2.根据权利要求1所述一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺，其特征在于，所述焦油氧化高压水蒸汽装置焦油氧化部分填充有孔隙率60％-70％的陶瓷球。3.根据权利要求1所述一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺，其特征在于，所述焦油氧化高压水蒸汽装置焦油氧化部分氧化反应时间2秒，反应温度1260℃。4.根据权利要求1所述一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺，其特征在于，所述进入余热锅炉前煤气的温度为150-180℃。5.根据权利要求1所述一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺，其特征在于，所述进入低温甲醇洗系统煤气的温度为28℃左右，压力2.1mpa左右。

技术总结
本发明提供一种基于部分氧化反应的煤气脱焦油方法及工艺，其主要特征在于将气化炉出来的粗煤气经过焦油氧化高压水蒸气装置与纯氧发生部分氧化反应，把粗煤气中的焦油等液相物质转变成CO和H2，不仅增加了煤气中的有用组分，同时，由于反应为放热反应，煤气的温度预计能提升到400℃左右，有利于煤气显热的回收，提高了煤气化领域的能量利用效率。与传统的焦油去除工艺水洗或氨水洗相比，本方法生产过程没有污水产生，具有广阔的工业应用前景。具有广阔的工业应用前景。具有广阔的工业应用前景。


技术研发人员：吴骏杰 苏倩倩 郑元松 李梦阳
受保护的技术使用者：三河子萌微明科技有限公司
技术研发日：2022.05.08
技术公布日：2022/9/2