[發明專利]一種脫除熱解氣中焦油的系統及方法

在審

• 申請號: 201710627851.2
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107286994A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 陶進峰;王鵬飛;賈懿曼;李斌;肖磊;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神源環保有限公司
• 主分類號: C10K1/04
• 分類號: C10K1/04
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 武玉琴,王月春

技術領域

本發明屬于石油化工技術領域，具體地，涉及一種脫除熱解氣中焦油的系統及方法。

背景技術

城市垃圾等有機類廢棄物等進行熱解產生的熱解氣中存在難以分解的焦油狀成分，且熱解氣中含有氯化氫等腐蝕性氣體。該焦油附著到熱解設備及后續配管和熱機器等中，將導致熱機器等的功能降低或者發生堵塞而不能使用。

焦油去除方法主要包括焦油冷凝脫除及焦油高溫裂解。

焦油冷凝脫除方法主要包括間接冷卻和直接冷卻兩種方法。間接冷卻回收焦油主要是指以水或空氣作為冷卻介質與所述熱解氣進行間接接觸以將熱解氣中的焦油冷凝回收，而直接冷卻回收焦油主要是指以水作為冷凝介質與所述熱解氣進行直接接觸以將熱解氣中的焦油冷凝回收。

采用間接冷卻法能夠較為有效地回收熱解氣中的焦油，但是采用間接冷卻法從熱解氣中回收焦油時，存在冷卻設備大、容易堵塞、熱量難以回收利用等問題。采用直接冷卻法可以解決上述一些問題，但是采用水洗法從熱解氣中回收焦油時，存在水循環量大、油水分離設備大、易產生大量廢水、熱量難以回收利用的缺陷。如現有技術公開了一種含煤焦油粗煤氣的除焦油工藝，該工藝首先將含煤焦油粗煤氣送入激冷塔與來自冷卻器的煤焦油逆流接觸進行洗滌、冷卻，初步除焦冷卻后的粗煤氣由塔頂進入電捕焦油器再次進行煤焦油捕集后送入下游工序；激冷塔底的煤焦油經循環泵送至冷卻器冷卻后再送入激冷塔循環使用。該法也存在上述問題，如水循環量大、油水分離設備大、易產生大量廢水以及熱量難以回收利用等缺陷。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種脫除熱解氣中焦油的系統及方法，以實現焦油冷凝脫除及顯熱回收雙重效果。

本發明提供的脫除熱解氣中焦油的系統，包括焦油脫除裝置，所述焦油脫除裝置包括陶瓷球蓄熱體、熱解氣進口閥、滲濾液霧化進口閥、滲濾液沖洗進口閥、熱解氣出口閥和滲濾液出口閥；

所述陶瓷球蓄熱體設有熱解氣進口、滲濾液霧化進口、滲濾液沖洗進口、熱解氣出口和滲濾液出口，所述陶瓷球蓄熱體內填充有蓄熱式陶瓷球；

所述熱解氣進口閥與所述陶瓷球蓄熱體的熱解氣進口相連，所述滲濾液霧化進口閥與所述陶瓷球蓄熱體的滲濾液霧化進口相連，所述滲濾液沖洗進口閥與所述陶瓷球蓄熱體的滲濾液沖洗進口相連，所述熱解氣出口閥與所述陶瓷球蓄熱體的熱解氣出口相連，所述滲濾液出口閥與所述陶瓷球蓄熱體的滲濾液出口相連。

進一步地，所述蓄熱式陶瓷球的直徑為20mm～80mm。

進一步地，所述系統由多個所述焦油脫除裝置以并聯方式連接。

本發明提供的利用上述系統脫除熱解氣中焦油的方法，按照如下步驟循環工作：

脫焦油：將所述熱解氣進口閥、所述熱解氣出口閥打開，并關閉所述滲濾液霧化進口閥、所述滲濾液沖洗進口閥和所述滲濾液出口閥；將400℃～800℃的熱解氣送入所述陶瓷球蓄熱體中，所述熱解氣與所述蓄熱式陶瓷球換熱，所述蓄熱式陶瓷球升溫至100℃～800℃，所述熱解氣降溫至100℃～200℃，所述熱解氣中的焦油冷凝在所述蓄熱式陶瓷球的表面，然后將脫除焦油的熱解氣從所述熱解氣出口閥排出；

清洗蓄熱式陶瓷球：1)打開所述滲濾液霧化進口閥，并關閉所述熱解氣進口閥；將10℃～40℃、霧化后的滲濾液噴入所述陶瓷球蓄熱體中，與所述蓄熱式陶瓷球換熱，所述霧化后的滲濾液被蒸發到150℃～400℃，沖刷所述蓄熱式陶瓷球，然后從所述熱解氣出口閥排出；

2)打開所述滲濾液沖洗進口閥和所述滲濾液出口閥，并關閉所述滲濾液霧化進口閥和所述熱解氣出口閥；將滲濾液噴入所述陶瓷球蓄熱體中，沖刷所述蓄熱式陶瓷球，然后從所述滲濾液出口閥排出。

進一步地，當系統包括多個所述焦油脫除裝置時，相鄰所述焦油脫除裝置在同一時間內分別處于脫焦油步驟或清洗蓄熱式陶瓷球步驟。

進一步地，脫焦油步驟或清洗蓄熱式陶瓷球步驟的工作時間為30秒～600秒。

進一步地，所述滲濾液中含有NaOH。

進一步地，所述NaOH的質量百分含量為5％～11％。

進一步地，將從所述滲濾液出口閥排出的滲濾液送入所述滲濾液沖洗進口閥，使所述滲濾液循環使用。

進一步地，所述蓄熱式陶瓷球的溫度降至10℃～60℃后，再將所述滲濾液從所述滲濾液出口閥排出。

本發明采用陶瓷球蓄熱體直接冷卻熱解氣，可實現焦油冷凝脫除及顯熱回收的雙重效果。