一种快速热解炉荒煤气的除尘换热系统的制作方法

本发明涉及一种去除在煤等燃料快速热解过程中产生的荒煤气夹带的粉尘的技术，尤其涉及一种快速热解炉荒煤气的除尘换热系统。

背景技术：

煤炭分质利用被认为是煤炭清洁高效利用的有效途径，也是我国“十三五”煤化工重点发展的方向。煤炭的分质利用就是通过热解将煤炭中不同成分先分离出来，分离出来的产品包括煤气、焦油和半焦等。煤焦油通过加氢可以生产出汽油、柴油；半焦通过热解变成低挥发分、低硫的清洁燃料，代替散烧煤减少对大气的污染；煤气可直接作为燃料气或化工原料气使用。

煤炭分质利用“龙头”是煤的热解技术，要提取规模产量的焦油、煤气，煤分质利用需要规模化、大型化，单套煤热解装置规模越来越大型化，在低阶煤的分质利用过程中，快速热解一般处理粉煤原料，粉煤在热解炉中温度升高快，停留时间短，油气溢出速率快，热解油气携带了大量的粉尘，虽然经过除尘器处理，但只能除去较大的固体颗粒，热解油气经急冷塔冷却后，细小粉尘进入焦油中，因此获得的煤焦油中甲苯不溶物含量较高，不溶物的主要成分是煤灰、煤粉等，导致所得煤焦油黏度大、含重质组分多、热稳定性较差，属于重质、劣质焦油的范畴，这些缺点导致煤焦油的后续深加工难度较大；追求焦油高收率的热解工艺，并不能带来较好的经济效益。

为了解决上述问题，现有一种针对煤热解焦油的回收方法：将热解气与冷焦油在焦油回收塔中进行接触换热，使热解气中的焦油冷凝回收，一部分冷凝焦油经热量回收并经固液分离出粉尘后作为热解气的冷却介质，一部分循环回焦油回收塔底部，提高焦油在焦油回收塔底部的流速，防止粉尘沉积堵塞回收塔。该工艺利用重质焦油作为冷却介质，部分重质焦油需要经固液分离脱除粉尘，因此重质焦油中的粉尘很难除去，固液分离后获得一定量的难以利用的油泥，且重质焦油的后续深加工难度较大。此外，该方法中焦油回收塔上端装有填料，此段冷却温度低，热解气可能会携带少量重质焦油在此冷凝，长时间运行会堵塞冷却塔。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种快速热解炉荒煤气的除尘换热系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的快速热解炉荒煤气的除尘换热系统，快速热解炉体的下部设有荒煤气导出管，所述荒煤气导出管上设有眼镜阀篦式过滤器并通过桥管与集气管连接，所述眼镜阀篦式过滤器包括通过连接板连接的盲板和篦式滤片，所述连接板设有旋转切换装置，荒煤气导出管旁边设有吹扫装置，所述盲板和篦式滤片轮流切换到荒煤气导出管内和吹扫装置的吹风口处。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的快速热解炉荒煤气的除尘换热系统，结构巧妙，过滤充分，使荒煤气的含尘量降低到50mg/nm³以下，充分保证了后续荒煤气净化工艺的顺利运行，同时为快速热解工艺全流程贯通提供了有力保证。

附图说明

图1为本发明实施例提供的快速热解炉荒煤气的除尘换热系统的结构示意图。

图2为本发明实施例中眼镜阀篦式过滤器的结构示意图。

图3为本发明实施例中眼镜阀篦式过滤器的操作示意图。

图中：

1–快速热解炉进料口，2–快速热解炉体，3–预存热解碳料层，4–快速热解炉出料口，5–眼镜阀篦式过滤器，6–桥管，7–集气管，8–荒煤气导出管；

11-盲板，12-连接板，13-篦式滤片；

21–荒煤气进口，22–快切阀一，23–控制模块，24-眼镜阀篦式过滤器一，25-快切阀二，26-眼镜阀篦式过滤器二，27–吹扫装置，28–荒煤气出口，29–反吹粉尘收集装置。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

本发明的快速热解炉荒煤气的除尘换热系统，其较佳的具体实施方式是：

快速热解炉体的下部设有荒煤气导出管，所述荒煤气导出管上设有眼镜阀篦式过滤器并通过桥管与集气管连接，所述眼镜阀篦式过滤器包括通过连接板连接的盲板和篦式滤片，所述连接板设有旋转切换装置，荒煤气导出管旁边设有吹扫装置，所述盲板和篦式滤片轮流切换到荒煤气导出管内和吹扫装置的吹风口处。

所述荒煤气导出管包括两条并列设置的荒煤气导出管，每条荒煤气导出管分别设有眼镜阀篦式过滤器。

两个所述眼镜阀篦式过滤器共用一个吹扫装置。

每条荒煤气导出管内在眼镜阀篦式过滤器的前部分别设有快切阀。

所述篦式滤片由金属丝网或纤维毡制作。

所述快速热解炉采用下行床进出料结构，采用内热式辐射管加热结构，煤料快速热解产生的热解碳在所述快速热解炉底部预存有热解碳料层，所述荒煤气导出管设于所述热解碳料层下部的炉体上。

所述荒煤气导出管采用单管引出结构或多管引出结构。

所述桥管和集气管分别设有氨水喷淋冷却装置，所述桥管和集气管内分别安装有若干个氨水喷头。

所述集气管与煤气净化系统连接。

本发明的快速热解炉荒煤气的除尘换热系统，为下行床进出料方式，采用内热式辐射管加热方式，煤料快速热解产生的热解碳在快速热解炉底部预存有热解碳料层，热解产生的荒煤气首先经过热解碳料层，不仅能实现热解荒煤气所含粉尘的一级过滤，还能是荒煤气所含的重质成分(诸如：焦油、苯萘等)实现二次裂解增加热解气的产率，经过热解碳预存料层的荒煤气从快速热解炉底部引出，可采用单管引出和多管引出，优选多管引出方式，便于热解气均匀导出。

荒煤气导出管上设有眼镜阀篦式过滤器，过滤器内设有篦式滤片，实现荒煤气中含尘的二级过滤。

每个荒煤气导出管双管道(一/二)输出，每根管道上一次设有快切阀、眼镜阀篦式过滤器。眼镜阀过滤器清扫时，(以管道一为例)首先关闭管道一上的快切阀(管道二畅通)，眼镜阀篦式过滤器滤片(金属丝网或纤维毡)旋转180度，用压缩空气对滤片精心吹扫清灰，粉尘进入收集仓，滤片清扫完毕后，眼镜阀篦式过滤器旋转180度，管道一上的快切阀自动打开。

经过眼镜阀篦式过滤器的荒煤气经桥管喷淋冷却，再到集气管进一步喷淋，温度到80℃左右，桥管和集气管分别内安装有若干个氨水喷头，氨水由煤气净化车间送入。

温度达80℃左右的荒煤气再送入煤气净化系统，荒煤气含尘量1g/nm³

具体实施例，如图1、图2、图3所示：

实施例一：

快速热解炉每小时进煤料50吨，煤料粒度0.5～3mm,加料方式采用螺旋布料；

煤料在快速热解炉内热解时间8s；

快速热解炉采用内热式加热方式热解温度900℃；

预存煤料层厚度2000mm；

眼镜阀篦式过滤器直径3000mm；

快速热解炉产生的荒煤气经2000mm厚的预存煤料层除尘，在荒煤气出口管内的含尘量为80g/nm3,经直径3000mm眼镜阀篦式过滤器除尘后荒煤气含尘量5.1g/nm³.

眼镜阀篦式过滤器除尘过程：

过程1：荒煤气经荒煤气进口21、快切阀一22(快切阀二25关闭)进入眼镜阀篦式过滤器一24进行荒煤气含尘过滤，过滤后的荒煤气经荒煤气出口到桥管喷淋冷却，桥管采用氨水喷洒，喷头个数10个，每个喷洒水量30t/h，经桥管氨水喷洒冷却后的荒煤气(温度79℃)进入集气管，集气管用氨水喷洒，喷头个数10个，每个喷头的喷洒水量2t/h.

荒煤气将桥管和集气管两级喷洒冷却，使荒煤气温度由800℃降到82℃，送到后续的煤气净化系统进一步脱出煤气中含有的硫化物、氨等。

切换控制模块，实现眼镜阀篦式过滤器一和眼镜阀篦式过滤器二程序切换，切换时间2分钟，

过程2：荒煤气经荒煤气进口21、快切阀一22(快切阀二25关闭)进入眼镜阀篦式过滤器一24进行荒煤气含尘过滤，过滤后的荒煤气经荒煤气出口到桥管喷淋冷却，桥管采用氨水喷洒，喷头个数10个，每个喷洒水量30t/h，经桥管氨水喷洒冷却后的荒煤气(温度79℃)进入集气管，集气管用氨水喷洒，喷头个数10个，每个喷头的喷洒水量2t/h.

荒煤气将桥管和集气管两级喷洒冷却，使荒煤气温度由800℃降到82℃，送到后续的煤气净化系统进一步脱出煤气中含有的硫化物、氨等。

荒煤气经桥管、集气管喷洒冷却除尘后，黄煤气含尘量50mg/nm³。

实施例二：

快速热解炉每小时进煤料50吨，煤料粒度0.5～3mm,加料方式采用螺旋布料；

煤料在快速热解炉内热解时间6s；

快速热解炉采用内热式加热方式热解温度600℃；

预存煤料层厚度2000mm；

眼镜阀篦式过滤器直径3000mm；

快速热解炉产生的荒煤气经2000mm厚的预存煤料层除尘，在荒煤气出口管内的含尘量为60g/nm³,经直径3000mm眼镜阀篦式过滤器除尘后荒煤气含尘量4.8g/nm³.

眼镜阀篦式过滤器除尘过程：

过程1：荒煤气经荒煤气进口21、快切阀一22(快切阀二25关闭)进入眼镜阀篦式过滤器一24进行荒煤气含尘过滤，过滤后的荒煤气经荒煤气出口到桥管喷淋冷却，桥管采用氨水喷洒，喷头个数10个，每个喷洒水量25t/h，经桥管氨水喷洒冷却后的荒煤气(温度79℃)进入集气管，集气管用氨水喷洒，喷头个数10个，每个喷头的喷洒水量1.5t/h.

荒煤气将桥管和集气管两级喷洒冷却，使荒煤气温度由500℃降到82℃，送到后续的煤气净化系统进一步脱出煤气中含有的硫化物、氨等。

切换控制模块，实现眼镜阀篦式过滤器一和眼镜阀篦式过滤器二程序切换，切换时间2分钟，

过程2：荒煤气经荒煤气进口21、快切阀一22(快切阀二25关闭)进入眼镜阀篦式过滤器一24进行荒煤气含尘过滤，过滤后的荒煤气经荒煤气出口到桥管喷淋冷却，桥管采用氨水喷洒，喷头个数10个，每个喷洒水量25t/h，经桥管氨水喷洒冷却后的荒煤气(温度79℃)进入集气管，集气管用氨水喷洒，喷头个数10个，每个喷头的喷洒水量1.5t/h.

荒煤气将桥管和集气管两级喷洒冷却，使荒煤气温度由500℃降到82℃，送到后续的煤气净化系统进一步脱出煤气中含有的硫化物、氨等。

荒煤气经桥管、集气管喷洒冷却除尘后，黄煤气含尘量50mg/nm³。

现有技术中，快速热解炉荒煤气除尘是一项技术难题，如何解决好荒煤气除尘是快速热解工艺成败的关键，本发明提供的快速热解炉底部预存热解碳料层、眼镜阀篦式过滤器、桥管喷洒冷却、集气管喷洒冷却四级除尘，使荒煤气的含尘量降低到50mg/nm3以下，充分保证了后续荒煤气净化工艺的顺利运行，同时为快速热解工艺全流程贯通提供了有力保证。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。