[發明專利]一種氣化還原高溫油氣除塵冷卻降焦及精煉分離裝置

在審

• 申請號: 201711346977.9
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107974302A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 呂彬峰;潘建波;馮振蕫;金飛偉
• 申請（專利權）人: 浙江天祿環境科技有限公司
• 主分類號: C10K1/02
• 分類號: C10K1/02;C10G11/00;C10B53/04
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙)33230
• 代理人: 尹建民

技術領域

本發明屬能源開發和環保技術領域，尤其是涉及一種氣化還原高溫油氣除塵冷卻降焦及精煉分離裝置。

背景技術

煤干餾(即煤焦化)，是指煤(煤炭)在隔絕空氣的條件下被加熱而產生熱解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過程。煤焦化技術大規模用于工業生產始于18世紀，用以生產煉鐵所需的焦炭。鑒于煤炭本身的燃燒特性，煤焦化需要在與空氣隔絕的條件下完成，以避免空氣中的氧氣在焦化過程中與熾熱的煤炭直接接觸產生燃燒或氧化反應，達到將煤炭高效率地轉化為焦炭的目的。經過長期不斷的改進，現代煤焦化過程中，加熱所采用的主要燃料為諸如高爐煤氣和轉爐煤氣等低熱值過程氣。

現代煤焦化過程大致如下：1)煤干燥：當煤料的溫度高于100℃時，煤料中的水分蒸發出；溫度升高到200℃以上時，煤料中結晶水釋出；2)煤改性：至350℃以上時，煤料開始出現微觀結構和物理特性的改變；粘結性煤開始軟化，并進一步形成粘稠的膠質體(泥煤、褐煤等不發生此現象)，煤氣(主要成分是甲烷)和焦油(煤焦油)開始析出；3)低溫煤干餾：至500～600℃時，煤料開始低溫干餾，大部分煤氣和焦油析出，此即一次熱分解產物；殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；4)中溫煤干餾：至700℃～900℃時，半焦繼續分解析出余下的揮發物(主要成分是氫氣)，半焦失重同時進行收縮，形成裂紋；5)高溫煤干餾：至900℃～1100℃時，半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。煤的熱解，猶如焦油的常壓蒸餾過程，如果不除塵，那很難把油和水，油和油分離開來。這種油氣回收方式，把油分成重、中、輕三種油，有利于油品質量提高，也有利于企業經濟價值提高，也有利于后續油品加工。如重油提蠟后，加氫形成重柴油組分，或直接作為工業燃料油，或直接作為炭黑原料油等；輕油為經濟價值最高的油品，為汽油餾分，通過簡單精餾或加氫，可獲得溶劑油和優質汽油。油水分離效果，除塵效果直接關系到油品質量，對焦油后續加工十分重要。

專利CN202415436U是一種制備蘭炭的外熱式回轉干餾爐，它采用筒體前端為進料裝置，后端為出料箱，出料箱與筒體之間為出料組合密封。專利CN104017594A是一種煤低溫干餾方法，它分為備煤單元，干餾單元，干餾尾氣回收單元及干餾熱源發生單元。采用蓄熱式加熱爐將干餾產生的煤氣加熱作為干餾熱源，最大限度的提高了干餾煤氣的熱值。以上兩種都是煤的干餾設備，應該說基本都是外加熱干餾，但原料都是煤的干餾，而不是粉塵里面的重質焦油再精煉，重質焦油如果不精煉，那重質焦油的產品質量及價格大打折扣，而且量大，是生存企業比較頭疼的問題。

專利CN921000912.7是一種生產干餾煤氣的方法和裝置，其干餾煤氣的除塵裝置是旋風分離器或慣性分離器。但實踐中發現，生成的重質焦油和粉塵黏附于旋風分離器內壁，不僅造成旋風分離效率下降，而且影響系統的長期運行。專利CN 104226064 A是一種含塵干餾氣除塵裝置。包括除塵腔體，除塵腔體的頂部設有濾料進口，底部設有濾料出口，除塵腔體側壁下方設有通氣管；該裝置熱態的干餾氣溫度由下而上逐漸降低，冷態濾料的溫度由上而下逐漸升高，應該說具有一定的溫度梯度，有利于除塵的進行。以上幾個裝置應該說都具有一定的除塵效果，而且也是現在用的比較多的，但單一的裝置往往除塵效率不高，帶有一定量的含塵顆粒和重質焦油進入后續設備，給后續輕質焦油的質量，焦爐煤氣的質量，管道堵塞等帶來很大的影響，往往除塵效果好壞，重質焦油去除率的多少直接決定了企業產品的質量和生產效率。

所以說把除塵，降重質焦油的高溫油氣和把由煤塵及重質焦油組成的油泥再次催化裂化，氣化還原等化學方式一起來提高產品的附加值還未見報道。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，使主要由煤塵，重質焦油及少量的輕質焦油組成的油泥能更好的資源化，減量化，無害化和穩定化利用，本發明提供了一種氣化還原高溫油氣除塵冷卻降焦及精煉分離裝置，主要是將高溫油氣通過除塵，冷卻，加熱催化等工藝分離成焦爐煤氣，輕質焦油，重質焦油，廢水等。

本發明所采用的具體技術方案如下：