[發(fā)明專利]用于煤氣凈化的一級旋風(fēng)分離器、煤氣凈化系統(tǒng)、煤氣凈化方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110324347.8
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN103056045A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐煜;武興彬;閆國春;胡先君;姜興劍;余建良;申屠春田;蘭秀菊;周叢;馮長志;石文秀;劉澤;趙玉勇;孫高攀;李劍暉;鄭全海;王鑫;張俊;王善章
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國神華煤制油化工有限公司包頭煤化工分公司
• 主分類號(hào): B04C5/00
• 分類號(hào): B04C5/00;B04C9/00;C10K1/00;C10K1/10;C10K1/02
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及屬于煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于煤氣高效洗滌凈化工藝的一級旋風(fēng)分離器、包括其的煤氣凈化系統(tǒng)、煤氣凈化方法及其應(yīng)用，尤其是以煤、石油焦、生物質(zhì)、可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化生產(chǎn)的煤氣的凈化工藝及系統(tǒng)及其應(yīng)用。?

背景技術(shù)

以煤、石油焦、生物質(zhì)、可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化煤氣中，除了含有CO和H₂等有效成分外，還含有CO₂、H₂O、H₂S、COS、CH₄、N₂、Ar、NH₃、HCN、HCl、HCOOH以及灰渣等組分，前期凈化的目的是脫除其中的NH₃、HCN、HCl、HCOOH以及灰渣等，以供民用和進(jìn)一步變換、脫除CO₂、H₂O、H₂S、COS、CH₄以及深度加工。尤其對于煤炭較為豐富、石油相對短缺的地區(qū)和國家，為提供氫源和煤氣、推進(jìn)煤直接液化與間接液化產(chǎn)業(yè)、發(fā)展整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電，煤氣的前期凈化脫除其中的NH₃、HCN、HCl、HCOOH以及灰渣將顯得更為重要。?

中國專利申請第94117093.4號(hào)中提出了一種由德士古發(fā)展公司發(fā)明的“銳孔或文丘里洗滌器，后面跟一種氣液洗滌柱”的煤氣凈化系統(tǒng)。實(shí)踐表明，銳孔或文丘里洗滌器容易發(fā)生堵塞或結(jié)垢；即使沒有發(fā)生堵塞，煤氣經(jīng)過銳孔或文丘里洗滌器也會(huì)產(chǎn)生0.3MPa左右的壓力降，造成了能量損失，增加了操作費(fèi)用；該專利申請中的氣液洗滌柱常常發(fā)生帶水現(xiàn)象，影響下游工序如變換的正常運(yùn)作。?

中國專利申請第01112700.7號(hào)中提出，煤氣先在稀釋器中和水混合，接著進(jìn)入旋風(fēng)分離器中將大部分含灰渣水分離，然后進(jìn)入洗滌塔(為常規(guī)分離塔，包括填料塔或板式塔，板式塔中優(yōu)選泡罩塔)洗滌。在該工藝中，旋風(fēng)分離器只是將煤氣中的大部分大顆粒的灰渣分離，因此依然有一部分大顆粒灰渣和大量的細(xì)顆粒的煤灰塵粒被高速煤氣吹入到洗滌塔中。如果是填料塔或泡罩塔，其緊密的堆垛結(jié)構(gòu)或泡罩上的隙縫會(huì)造成大量煤灰塵粒在填料或泡罩上黏附沉積最后導(dǎo)致堵塞，煤氣在填料或泡罩中的氣流分布將不再均勻，影響了洗滌效果，反過來又加重了堵塞，不利于長期穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行；如果是普通的板式塔，則對于細(xì)微的塵粒無法達(dá)到良好的洗滌除塵效果。?

中國專利申請第200810018399.0號(hào)提出如下的洗滌工藝：洗滌塔循環(huán)泵將來自洗滌塔黑水儲(chǔ)槽的一部分黑水打入文丘里洗滌器內(nèi)與來自界外的粗煤氣進(jìn)行混合，然后進(jìn)入分離器；在分離器內(nèi)粗煤氣經(jīng)由分離器煤氣入口進(jìn)入下降管，粗煤氣中的大部分灰渣等進(jìn)入液相向下流動(dòng)，粗煤氣向上流動(dòng)，再經(jīng)過旋流板進(jìn)行進(jìn)一步除水除塵；之后從分離器煤氣出口出去的經(jīng)一級洗滌后的煤氣，通過洗滌塔的洗滌塔煤氣入口進(jìn)入洗滌塔下部的水浴而向上流動(dòng)，在洗滌塔上部設(shè)置若干級塔盤中與從洗滌塔黑水內(nèi)循環(huán)入口送入的來自洗滌水循環(huán)泵的一部分黑水和通過補(bǔ)充水入口加入的工藝補(bǔ)水，逆流接觸進(jìn)行洗滌，然后向上通過洗滌塔上部的折流板除沫器除去煤氣中的霧沫，經(jīng)過洗滌塔二級洗滌凈化后的煤氣通過洗滌塔的洗滌塔煤氣出口送入后續(xù)變換工序，洗滌塔產(chǎn)生的黑水通過洗滌塔黑水出口排入黑水處理系統(tǒng)。在該工藝中，文丘里洗滌器在生產(chǎn)運(yùn)行的初期能夠有良好的洗滌效果，但?經(jīng)過一段時(shí)間以后，文丘里洗滌器往往發(fā)生堵塞或結(jié)構(gòu)，其噴頭也逐漸磨損嚴(yán)重，從而大大地影響其霧化效果和洗滌效果以及后面洗滌塔的洗滌效果，而且文丘里洗滌器往往造成壓降大能耗高；另外，在洗滌塔上部設(shè)置若干級塔盤，一級洗滌凈化煤氣與洗滌塔塔底黑水(通過洗滌水循環(huán)泵傳輸)逆流接觸進(jìn)行洗滌，因?yàn)橄礈焖撞亢谒容^臟，這種洗滌方式往往會(huì)使高速煤氣夾帶含有雜質(zhì)的黑水霧沫通過除沫器，這樣，一級洗滌凈化煤氣不但沒有得到進(jìn)一步洗滌，長時(shí)間往往還導(dǎo)致除沫器積灰堵塞；最后，單純的塔盤洗滌對于煤氣中的較細(xì)顆粒的除塵效果有限。所以此工藝隨著生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間的增加，無法達(dá)到需要的洗滌除塵效果。?

本發(fā)明摒棄了造成易堵塞、易磨損、易結(jié)垢和壓降大的文丘里洗滌器，設(shè)計(jì)了一種包括霧化裝置、旋風(fēng)分離器、氣體分布器和噴霧螺旋式塔盤等新設(shè)備的新工藝，目的在于提供一種設(shè)備造價(jià)低、脫除NH₃、HCN、HCl、HCOOH和灰渣粉塵效率高，克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的壓降大、能耗高、易堵塞、細(xì)微塵粒脫除率低和工作周期短等問題的煤氣凈化系統(tǒng)。?

發(fā)明內(nèi)容