一种含焦油的混合气的分离方法

专利名称：一种含焦油的混合气的分离方法
一种含焦油的混合气的分离方法技术领域
本发明是关于一种含焦油的混合气的分离方法。
技术背景
煤制天然气技术路线，目前以美国大平原示范装置(已运行20年)和大唐国际 煤制天然气项目为代表，主要采用鲁奇/碎煤加压气化，耐硫耐油变换、低温甲醇洗净 化和甲烷化。典型的工艺流程是先将煤矿中采出的煤进行煤选，分成碎煤、煤粉和煤矸 石，碎煤用于加压气化，煤粉用于干馏，煤矸石与煤粉和/或碎煤配合用于锅炉产生蒸 汽和发电。碎煤加压气化的主要反应是煤与水发生水煤气反应，得到粗煤气，粗煤气的 主要成分是合成气(包括一氧化碳、氢气和甲烷)，还有部分未分解的水，以及少量的煤 焦油组分。粉煤干馏是将粉煤在隔绝空气下加热，使之分解为气体如煤气、液体如焦油 和固体(如焦炭)的过程。一般干馏在直立炉中进行，该直立炉从上至下一般包括干燥 段、干馏段和冷却段。原料煤首先进入炉上部的干燥段，利用干馏段产生的热气流对原 料煤进行预热，然后下移至干馏段进行干馏，干馏得到的固体产物高温半焦浸入水中熄 灭并产生大量的水蒸气，水蒸气上升与高温半焦结合产生大量的水煤气，水煤气上升至 炉顶的导气管导出，从导气管导出的气体一般称为荒煤气，荒煤气主要由炉内干馏产生 的煤气、加热后的热废气、从冷却段上升的水煤气和干燥原料煤产生的水汽，具体可以 参见CN1966612A公开的低温煤干馏生产工艺。
从上述描述可知，碎煤加压气化和煤干馏均产生一氧化碳和氢气为主要成分的 粗煤气，一氧化碳和氢气进一步甲烷化，得到甲烷气体(即SNG)。煤制天然气工艺所得 的产品气中甲烷的含量可以高达96%，热值35564kJ/m3以上。
然而，由上述描述的流程可以看出，碎煤的加压气化和煤干馏都必须通过急冷 分离来对获得的产物粗煤气或荒煤气进行分离。在急冷分离工艺中，一般采用水作为冷 却剂，例如，CN1318550C公开了一种干煤粉加压气化方法，其中将水直接与粗煤气或荒 煤气接触，使所有沸点高于常温的物质包括粉尘都一起进入沉降槽，收集气相产物，轻 油从表面流出，焦油浙青从下端分出，中间是含酚和氨的含油废水，含油废水主要是由 部分油相与水混溶形成的。由于水包括来自于混合气中所含的水，也包括来自于作为急 冷剂的水，因此，含油废水的量比较大。含油废水的后处理一般通过多级沉降处理来除 去其中的煤焦油。然而，多级沉降处理后的水还含有近IOOOmg/升的油，除去煤焦油后 还需要再进一步进行后续脱氨脱酚工艺，从而达到工艺水回用或排放标准。由此可见， 含油废水的处理导致水处理费用增加，因此，含油废水处理成为煤制天然气项目中选用 碎煤加压气化的主要不足之处。
另外，US4324643公开了一种由固体颗粒含碳材料制备稳定的烃类的方法，该 方法包括1)在足以产生气固混合物的温度和压力条件下热裂解所述固体颗粒含碳材料， 所述气固混合物含有颗粒固体和热裂解气体产品，所述气体产品含有4个碳原子以上的 大分子烃以及在反应中即时生成的挥发性烃自由基；幻气固分离，得到基本不含固体的气体混合物；幻将所述基本不含固体的气体混合物与含有封端剂的急冷液体混合，急冷 的条件使得在反应中即时生成的挥发性烃自由基几乎能够同时全部与封端剂反应而终止 反应，并使得至少大部分所述大分子烃同时冷凝，从而得到气体和冷凝且稳定的烃。并 进一步公开了冷凝的温度特别优选低于200° F(即95°C)，冷凝液体主要为烃。
尽管采用烃作为冷凝剂的主要成分能够降低待分离的体系中水的量，然而，上 述方法并不能真正解决含油废水问题。发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种新的含焦油的混合气 的分离方法。
为了解决上述现有技术的含油废水问题，本发明的发明人进行了大量的研究， 结果发现，通过采用温度为70-200°C的有机溶剂(即油)与含焦油的混合气接触，并控 制粗煤气与有机溶剂接触的时间为10秒至120秒，成功地实现了粗煤气中的水与煤焦 油等产生含油废水的有机物之间的相分离，使得水和煤焦油分别进入气相和液相，并通 过使气相进一步冷却和油水分离，能够使系统废水含油量降至200mg/L以下，甚至低至 50mg/L 以下。
本发明提供了一种含焦油的混合气的净化方法，该含焦油的混合气含有一氧化 碳、氢气、甲烷、二氧化碳、焦油和水，该方法包括以下步骤
(1)使所述含焦油的混合气与有机溶剂接触，接触的条件包括有机溶剂的温度为 70-200时间为1秒至120秒，得到第一气态产物和第一液态产物；
(2)分离出第一液态产物；
(3)将所述第一气态产物冷却，得到净煤气和第二液态产物，分离出第二液态产 物。
本发明提供的含焦油的混合气的分离方法通过采用油与含焦油的混合气直接接 触，并控制接触的温度和时间，使得导致形成含油废水的焦油和水分别形成不同的相， 以实现相分离，直接得到含水量小于1重量％的煤焦油和轻油，分离出的水中油含量小 于200毫克/升，仅含有少量的氨和酚。从而有效解决了含油废水问题。由此可见，采 用本发明提供的方法可以降低废水处理的成本。本发明提供的方法可以用于各种会产生 含油废水问题的含焦油的混合气体的分离。
实验证明，有机溶剂的温度低于70°C时，尽管理论上通过使有机溶剂与粗煤 气的接触时间缩短至少于10秒时，也能实现而且能够快速实现所述含焦油的混合气的 降温，使得所述含焦油的混合气的温度降低至低于焦油的冷凝温度(即液化温度)而高 于水的露点温度，但是，由于有机溶剂的温度过低，混合气与有机溶剂之间的换热过于 迅速，导致混合气与有机溶剂之间的接触不够充分，从而溶解或包含在混合气的焦油中 的水分来不及从焦油中逸出，而以油包水的液相乳滴形式与已经逸出的气相成分进行相 分离，从而得到的液相为大量的油包水的液相乳滴，并不能真正实现焦油与水的完全分 离，也就不能真正解决含油废水问题。
相反，有机溶剂的温度高于200°C时，尽管通过延长有机溶剂与混合气的接触时 间多于120秒时，也能实现所述含焦油的混合气的降温，使所述含焦油的混合气的温度降低至低于焦油的冷凝温度(即液化温度)而高于水的露点温度，但是，由于有机溶剂的 温度过高，所述含焦油的混合气与有机溶剂之间的换热过于缓慢，导致所述含焦油的混 合气长时间处于高温状态，而由于焦油中含有大量的不饱和烃，这些不饱和烃在上述高 温状态下很容易发生进一步聚合，导致焦油的粘度进一步增大，形成更倾向于粘稠态的 焦，而油的含量则进一步减少。在这种情况下，焦油中未来得及逸出的水就被包覆在这 种粘稠态的焦中，更难实现分离。


图1为本发明提供的含焦油的混合气的分离方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明中，所述含焦油的混合气可以是各种同时含有沸点高于水的焦油、水以 及一氧化碳、氢气、甲烷、二氧化碳的混合气，例如，可以是碎煤加压气化产生的混合 气，也可以是煤中温干馏、低温干馏产生的混合气。
所述含焦油的混合气的起始温度没有特别限定，只要其中的水以蒸汽形式存在 即可，一般为80-750°C，优选为100-650°C ；压力可以高压、常压，也可以为微正压， 例如可以为0.08-6兆帕，优选为0.1-4兆帕。对于不同的来源，含焦油的混合气的条 件不一样。例如，对于碎煤加压气化产生的混合气，温度一般为150-750°C，优选为 250-650°C；压力一般为1-10兆帕，优选为2_6兆帕，进一步优选为2_4兆帕。对于煤干 馏产生的混合气，温度一般为80-200°C，优选为90-180°C，压力一般为0.08-0.3兆帕， 优选为0.1-0.13兆帕。
本发明中，焦油可以是各种沸点高且粘度大的黑色有机物，其沸点一般高达 160°C以上。混合气中的一氧化碳、氢气、甲烷、二氧化碳在常温下即为气态组分。
除了上述常温下为气态组分的组分以及焦油和水之外，通常所述混合气中还含 有沸点低于水或者与水相当例如不超过180°C的有机组分，因含焦油的混合气来源不同， 具体的组分会有所不同。例如，对于碎煤加压气化和煤干馏，所得含焦油的混合气中的 轻质组分通常还包括常温下为液态的液体组分如苯酚、二苯酚、甲酸、汽油、沸点低于 180°C的石脑油中的一种或多种。这些组分由于较易挥发或极易溶于水，因此在所述接触 的条件下都以气体形式存在于所述第一气态产物中。为了充分利用上述含焦油的混合气 中的各种有用成分特别是油，优选情况下，本发明提供的方法还包括将第二液态产物进 行油水分离。
根据本发明提供的含焦油的混合气的分离方法，尽管只要控制与所述粗煤气接 触的有机溶剂的温度为70-200°C，时间为10秒至120秒，即可得到第一气相产物和第 一液相产物，达到本发明的目的。但优选情况下，为了进一步提高粗煤气中煤焦油与 水的分离，所述粗煤气与有机溶剂接触的条件包括有机溶剂的温度为80-180°C，时间为 10-100秒，进一步优选温度为80-150°C，时间为20-50秒。
而且实验证明，当所述含焦油的混合气的温度为150_750°C，压力为2_6兆帕 时，控制所述有机溶剂的温度为70-200°C、接触时间为10-120秒，所述有机溶剂的用量 为所述含焦油的混合气重量的1-15倍；优选所述含焦油的混合气的温度为250-650°C，压力为2-4兆帕，控制所述有机溶剂的温度为80-150°C、接触时间为10-50秒，所述有机 溶剂的用量为所述含焦油的混合气重量的1-5倍。在上述范围特别是优选条件范围内， 既能防止由于有机溶剂的温度过低，含焦油的混合气与有机溶剂之间的换热过于迅速， 导致的含焦油的混合气与有机溶剂之间的接触可能不够充分，从而溶解或包含在含焦油 的混合气的焦油中的水分可能来不及从焦油中逸出，而以油包水的液相乳滴形式与已经 逸出的气相成分进行相分离，从而得到的液相为大量的油包水的液相乳滴，并不能真正 实现焦油与水的完全分离，也就可能不能真正解决含油废水问题；还能防止由于有机溶 剂的温度过高，含焦油的混合气与有机溶剂之间的换热过于缓慢，导致的含焦油的混合 气可能长时间处于高温状态，而由于焦油中含有大量的不饱和烃，这些不饱和烃在上述 高温状态下很容易发生进一步聚合，导致焦油的粘度进一步增大，形成更倾向于粘稠态 的焦，而油的含量则进一步减少。在这种情况下，焦油中未来得及逸出的水就被包覆在 这种粘稠态的焦中，更难实现分离。
上述含焦油的混合气例如为碎煤加压气化产物即粗煤气，该含焦油的混合气 中，所述水的含量通常为所述含焦油的粗煤气的10-60重量％，进一步优选为25-50重 量％，焦油的含量通常为除水之外的粗煤气总量的0.1-20重量％，优选为2-10重量％， 进一步优选为3-6重量％。也就是说，假设所述含焦油的混合气中水的含量为30重 量％，焦油的含量则为剩余的70重量％中的0.1-20重量％即所述含焦油混合气总量的 0.7-14重量％，优选(U5-10.5重量％。
由于使所述粗煤气中的水保持气态所需温度与压力密切相关，不同压力下使所 述粗煤气中的水保持气态所需温度也不同。为了尽可能减少作为冷却剂的有机溶剂的用 量，本发明优选使用气化潜热尽可能大的有机溶剂，具体优选所述有机溶剂的气化潜热 为大于50千焦/千克，例如50-2000千焦/千克，进一步优选有机溶剂的气化潜热为 150-1000千焦/千克。当所述有机溶剂的气化潜热为50-2000千焦/千克时，所述接 触的条件包括所述有机溶剂的用量为所述粗煤气重量的1-15倍，接触的时间为10秒至 120秒即可实现使得所述粗煤气的温度降低至200-300°C ；当所述有机溶剂的气化潜热为 150-1000千焦/千克时，所述接触的条件包括所述有机溶剂的用量为所述粗煤气重量的 2-10倍，接触的时间为10-45秒即可实现使得所述粗煤气的温度降低至200-300°C。
本发明中，除非特别说明，所述气化潜热是指1个大气压下的气化潜热。沸点 是指标准状态下的沸点。
而当所述含焦油的混合气的温度为80-200°C，压力为0.08-0.3兆帕，控制有机 溶剂的温度为80-120°C，接触时间为10-120秒，所述有机溶剂的用量为所述含焦油的混 合气的重量的0.5-5倍，优选所述含焦油的混合气的温度为90-180°C，压力为0.1-0.13兆 帕，控制有机溶剂的温度为80-120°C，接触时间为5-50秒，所述有机溶剂的用量为所述 含焦油的混合气重量的1-3倍时也能有效防止上述有机溶剂温度太高或接触时间太长导 致的含油废水问题。
所述含焦油的混合气可以是各种干馏产物如煤干馏、诸如秸秆等的生物质干 馏、页岩油干馏、油砂干馏的产物。上述干馏得到的所述含焦油的混合气中，焦油的含 量通常为除水之外的所述含焦油的混合气的总量的1-25重量％，水的含量通常为1-30重量％。
根据本发明，当所述含焦油的混合气温度较高，特别是其中的焦油为气相时， 所述有机溶剂相对于所述含焦油的混合气为冷却剂或急冷剂；而当所述含焦油的混合 气温度较低，特别低于水的沸点温度时，所述有机溶剂相对于所述含焦油的混合气为热 源。
另一方面，在上述两种情况下，所述有机溶剂还起洗涤剂或萃取剂的作用，通 过所述有机溶剂与所述含焦油的混合气之间的接触，所述有机溶剂将所述含焦油的混合 气中的有机成分特别是焦油洗涤下来或萃取出来。
本发明中，所述有机溶剂可以是单一溶剂，也可以是多种有机溶剂的混合溶 剂。工业上优选使用馏程为180-500°C的煤焦油、加氢裂化尾油、柴油和蜡油中的一种或 多种作为所述有机溶剂。
进一步优选情况下，至少部分所述有机溶剂为通过分离所述含焦油的混合气得 到的焦油，也即将所述步骤(1)所得的液相产物部分或全部用作所述有机溶剂，这样一 方面可以减少外购有机溶剂的量，节约生产成本，另一方面也解决了步骤(1)所得的液 相产物即焦油的排放问题。
根据本发明提供的方法，所述含焦油的混合气与所述有机溶剂的接触为直接接 触的方法，所述直接接触的方式可以是所述含焦油的混合气与有机溶剂逆流接触或并流 接触或者逆流并流同时进行的方式。
为了使有机溶剂与含焦油的混合气充分接触，有效进行换热、洗涤(通过有机 溶剂将所述含焦油的混合气中的焦油洗涤下来)，本发明优选通过液体分布器或雾化器或 其他塔器容器内配件能够使所述有机溶剂以雾状形式与含焦油的混合气接触。
根据本发明提供的方法，将所得塔顶逸出的产物进一步冷却是为了使水与轻质 组分中的油相和气体分离，因此冷却的温度以使水能够冷却为液态为准，优选冷却至 10-60°C,进一步优选20-50°C。这样即可同时实现气体组分、轻质油相和水的分离，提 高分离效率和轻质油相的收率。
由于本发明仅涉及对含焦油的混合气的分离方法的改进，因此，所述含焦油的 混合气的获得方法可以是本领域公知的方法，例如，可以采用本领域公知的碎煤加压气 化方法获得或者采用本领域公知的煤干馏方法获得。所述碎煤可以是不小于5毫米的各 种碎煤块，例如大小为5-80毫米的碎煤块。所述加压气化条件包括加压炉的底部温度为 1000-1500°C,出口混合气体温度可以为150-750°C，压力可以为2_6兆帕，优选温度为 250-650°C,压力为2-4兆帕。所述加压气化可以在本领域公知的各种气化炉中进行，例 如，可以在碎煤加压气化用加压气化炉、直立炉、鲁奇炉中进行。所述煤干馏的方法可 以是低温干馏，也可以中温干馏，还可以是高温干馏。干馏条件包括干馏炉的底部温度 为800-1100°C，顶部气体出口温度可以为500-750°C、压力可以为0.08-0.3兆帕。用于干 馏的煤可以是粉煤和/或碎煤，所述粉煤可以是各种大小不超过5毫米的粉煤。所述干 馏可以在本领域公知的各种气化炉中进行，例如，可以在干馏领域常规使用的直立炉、 鲁奇炉或流化床干馏工艺炉中进行。
根据本发明的一种实施方式，所述含焦油的混合气的分离方法如图1所示。将 含焦油的混合气如粗煤气在气液分离器如急冷分离器中与有机溶剂直接接触，得到第一 气态产物和第一液态产物，所述含焦油的混合气中除焦油之外的成分如水和常温下即为气态的组分基本或全部在所述第一气态产物中，全部或绝大部分焦油在所述第一液态产 物中，将所述第一气态产物在换热器如冷凝器中进一步换热即冷却后，得到第二气态产 物(主要是常温下即为气态的组分)和第二液态产物(主要是水和轻质油)，通过进一步 油水分离，得到水和轻质油。水可以循环用于加压气化或干馏工艺中。
下面的实施例将对本发明做进一步的说明。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的含焦油的混合气的分离方法。
采用图1所示的工艺，将水蒸汽和大小为5-50毫米的褐煤碎煤(相关物性详见 表1)以重量比1 1送入气化炉中进行加压气化，气化炉的底部温度为1200°c，顶部温 度为500°C，底部压力为3.5MPa，顶部压力为3MRi，得到压力为3MPa、温度为500°C的 碎煤加压气化产物即含焦油的混合气从气化炉顶部排出(除水之外的组成如表2所示，水 的含量为碎煤加压气化产物总量的30重量％ )。
然后将该压力为3兆帕、温度为500°C的碎煤加压气化产物以1000千克/小时的 流量与温度为100°c、馏程为180-500°c、流量为观00千克/小时的煤焦油在急冷分离器 内接触，接触25秒后，将液相产物即第一液态产物(温度为观0°0从塔底排出，在接触 过程中，气相产物即第一气态产物(温度为200°C)从塔顶逸出，气相产物进一步通过换 热器间接换热至50°C后送入沉降槽中，收集从沉降槽顶部逸出的气体组分(合成气)，将 沉降槽中的液体静置自然分层，分离出其中的水相和有机相。结果为水相透明，含油量 为50mg/L。塔底液相产物经过分析得知含水量为0.2重量％。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的含焦油的混合气的分离方法。
采用图1所示的工艺，将水蒸汽和大小为5-50毫米的褐煤碎煤(相关物性详见 表1)以重量比1 1送入气化炉中进行加压气化，气化炉的底部温度为1000°C，顶部温 度为300°C，底部压力为3MRi，顶部压力为2.5MPa，得到压力为2.5兆帕、温度为300°C 的碎煤加压气化产物从顶部排出(除水之外的组成如表2所示，水的含量为碎煤加压气化 产物总量的50重量％ )。
然后将该压力为2.5兆帕、温度为300°C的碎煤加压气化产物以1500千克/小时 的流量与温度为150°C、馏程为280-480°C、流量为2200千克/小时的加氢裂化尾油在急 冷分离器内接触，接触40秒后，液相产物(温度为观0°0从塔底排出，气相产物(温度 为210°C)从塔顶逸出，气相产物进一步通过换热器间接换热至40°C后送入沉降槽中，收 集从沉降槽顶部逸出的气体组分(合成气)，将沉降槽中的液体静置自然分层，分离出其 中的水相和有机相，发现水相透明，含油量为lOOmg/L。塔底液相产物经过分析得知含 水量为0.3重量％。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的含焦油的混合气的分离方法。
采用图1所示的工艺，将水蒸汽和大小为5-50毫米的褐煤碎煤(相关物性详见 表1)以重量比1 1送入气化炉中进行加压气化，气化炉的底部温度为1300°c，顶部温 度为650°C，底部压力为4Mb，顶部压力为3.5MPa，得到压力为3.5兆帕、温度为650°C 的碎煤加压气化产物从顶部排出(除水之外的组成如表2所示，水的含量为碎煤加压气化产物总量的20重量％ )。
然后将该压力为3.5兆帕、温度为650°C的碎煤加压气化产物以800千克/小时的 流量与温度为80°C、馏程为180-500°C、流量为2500千克/小时的煤焦油在急冷分离器 内接触，接触30秒后，液相产物(温度为^KTC )从塔底排出，气相产物(温度为190°C) 从塔顶逸出，气相产物进一步通过换热器间接换热至40°C后送入沉降槽中，收集从沉降 槽顶部逸出的气体组分(合成气)，将沉降槽中的液体静置自然分层，分离出其中的水相 和有机相，发现水相透明，含油量为150mg/L。塔底液相产物经过分析得知含水量0.4重 量％。
对比例1
按照实施例1的方法获取合成气，不同的是，煤焦油的温度为50°C，接触的 时间为10秒，得到气体组分(合成气)、水相和油相。结果为水相不透明，含油量为 500mg/L。塔底液相产物经过分析得知含水量为2重量％。
实施例4
该实施例用于说明本发明提供的含焦油的混合气的分离方法。
采用图1所示的工艺，将大小为25-80_的长焰煤块煤(相关物性详见表1) 在直立炉中进行干馏，直立炉的底部温度为900°C，荒煤气氨水喷淋后的温度为100°C， 底部压力为0.14MPa，顶部压力为O.llMPa，得到压力为O.llMRi、温度为100°C的荒煤 气即含焦油的混合气，荒煤气除水之外的组成如表3所示，水含量为荒煤气总量的30重 量％。
然后将该荒煤气以100千克/小时的流量与温度为180°C、馏程为180-500°C、 流量为200千克/小时的煤焦油接触，接触100秒后，液相产物即第一液态产物从塔底排 出，气相产物即第一气态产物(温度为100°c、压力为0.11兆帕)从塔顶逸出，气相产物 进一步通过换热器间接换热至50°c后送入沉降槽中，收集从沉降槽顶部逸出的气体组分 即为净煤气，将沉降槽中的液体静置自然分层，分离出其中的水相和有机相。发现水相 透明，含油量60mg/L。塔底液相产物经过分析，含水量为0.1重量％。
实施例5
该实施例用于说明本发明提供的含焦油的混合气的分离方法。
采用图1所示的工艺，将大小为25-80mm的长焰煤块煤(相关物性详见表1)在 直立炉中进行干馏，直立炉的底部温度为700°C，荒煤气氨水喷淋后的温度为160°C，底 部压力为0.12MRI，顶部压力为0.106MRI，得到压力为0.108MPa、温度为160°C的荒煤 气，荒煤气除水之外的组成如表3所示，水含量为所述含焦油的混合气的总量的0.05倍 重量。
然后将该荒煤气以100千克/小时的流量与温度为90°C、馏程为180-500°C、流 量为100千克/小时的煤焦油接触，接触60秒后，液相产物从塔底排出，气相产物(温度 为160°C、压力为0.106兆帕)从塔顶逸出，气相产物进一步通过换热器间接换热至50°C 后送入沉降槽中，收集从沉降槽顶部逸出的气体组分即为合成气，将沉降槽中的液体静 置自然分层，分离出其中的水相和有机相，发现水相透明，含油量为llOmg/L。塔底液 相产物经过分析，含水量为0.5重量％。
实施例6
该实施例用于说明本发明提供的含焦油的混合气的分离方法。
采用图1所示的工艺，将大小为25-80mm的长焰煤块煤(相关物性详见表1)在 直立炉中进行干馏，直立炉的底部温度为850°C，荒煤气氨水喷淋后的温度为180°C，底 部压力为0.13MRI，顶部压力为0.102MRI，得到压力为0.102MPa、温度为180°C的荒煤 气，荒煤气除水之外的组成如表3所示，水含量为净煤气总量的0.1倍重量。
然后将该荒煤气以100千克/小时的流量与温度为100°C、馏程为180-500°C、 流量为100千克/小时的煤焦油接触，接触20秒后，液相产物从塔底排出，气相产物 (温度为180°C、压力为0.102兆帕)从塔顶逸出，气相产物进一步通过换热器间接换热至 50°C后送入沉降槽中，收集从沉降槽顶部逸出的气体组分即为合成气，将沉降槽中的液 体静置自然分层，分离出其中的水相和有机相，发现水相透明，含油量为120mg/L。塔 底液相产物经过分析，含水量为0.3重量％。
对比例2
按照实施例4的方法获取荒煤气，不同的是，煤焦油的温度为300°C，接触的 时间为300秒，得到气体组分(合成气)、水相和油相。结果为水相半透明，含油量为 1200mg/L。塔底液相产物经过分析，含水量为3重量％。
表 权利要求
1.一种含焦油的混合气的处理方法，该含焦油的混合气含有一氧化碳、氢气、甲 烷、二氧化碳、焦油和水，该方法包括以下步骤(1)使所述含焦油的混合气与有机溶剂接触，接触的条件包括有机溶剂的温度为 70-200时间为10秒至120秒，得到第一气态产物和第一液态产物；(2)分离出第一液态产物；(3)将所述第一气态产物冷却，得到净煤气和第二液态产物，分离出第二液态产物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含焦油的混合气与有机溶剂接触的条件包 括有机溶剂的温度为80-180°C，时间为10-100秒。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述含焦油的混合气的温度为 150-750压力为2-6兆帕，所述有机溶剂的用量为所述含焦油的混合气重量的1_15 倍。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述含焦油的混合气的温度为250-650°C，压 力为2-4兆帕，所述有机溶剂的用量为所述含焦油的混合气重量的1-5倍。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述含焦油的混合气中，水的含量为10-60重 量％，焦油的含量为除水之外的所述含焦油的混合气的总量的0.1-20重量％。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述含焦油的混合气的温度为80-200°C， 压力为0.08-0.3兆帕，所述有机溶剂的用量为所述含焦油的混合气重量的0.5-5倍。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述含焦油的混合气的温度为90-180°C，压 力为0.1-0.13兆帕，所述有机溶剂的用量为所述含焦油的混合气的重量的1-3倍。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述含焦油的混合气中，焦油的含量为除水之 外的所述含焦油的混合气的总量的1-25重量％，水的含量为1-30重量％。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括将第二液态产物进行油水分离。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有机溶剂为馏程为180-500°C的煤焦油 加氢裂化尾油、柴油和蜡油中的一种或多种。
全文摘要
一种含焦油的混合气的净化方法，该含焦油的混合气含有一氧化碳、氢气、甲烷、二氧化碳、焦油和水，该方法包括以下步骤(1)使所述含焦油的混合气与有机溶剂接触，接触的条件包括有机溶剂的温度为70-200℃，时间为10秒至120秒，得到第一气态产物和第一液态产物；(2)分离出第一液态产物；(3)将所述第一混合气冷却，得到净煤气和第二液态产物，分离出第二液态产物。本发明提供的含焦油的混合气的净化方法能够直接得到含水量小于1重量％的煤焦油和轻油，分离出的水中油含量小于200mg/L。
文档编号C10K1/00GK102021045SQ20101019106
公开日2011年4月20日 申请日期2010年6月2日 优先权日2009年9月15日
发明者梅永刚, 欧书能, 熊亮, 郑长波, 马跃龙 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油新能源投资有限责任公司