[發明專利]一種煤制氣多污染源一體化治理系統及方法

有效

• 申請號: 201910451629.0
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110129096B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 周列;蔡建培;施健
• 申請（專利權）人: 上海境業環保能源科技股份有限公司
• 主分類號: C10J3/02
• 分類號: C10J3/02;C10J3/84;C10J3/86;C10K1/10
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

本發明公開了一種煤制氣多污染源一體化治理系統及方法，所述系統包括常低壓氣化裝置(11)、初效氣固分離裝置(12)、熱交換器(13)、洗氣塔(14)、自潔式過濾器(17)和水換熱器(18)，其特征在于，常低壓氣化裝置(11)、初效氣固分離裝置(12)、熱交換器(13)、自潔式過濾器(17)、洗氣塔(14)和水換熱器(18)依次連接，并且初效氣固分離裝置(12)作為常低壓氣化裝置(11)的后續處理裝置，熱交換器(13)作為初效氣固分離裝置(12)的后續處理裝置，自潔式過濾器(17)作為熱交換器(13)的后續處理裝置，洗氣塔(14)作為自潔式過濾器(17)的后續處理裝置，水換熱器(18)作為洗氣塔(14)的后續處理裝置；其解決了現有的工藝環保效果差、對周圍環境污染嚴重等問題。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種煤制氣多污染源一體化治理系統及方法。

背景技術

在我國常低壓煤制氣工藝占全部造氣工藝的比例高達50％以上，該工藝具備造氣工藝簡單，投資低等顯著優點。原料煤中的碳在初效氣固分離裝置氧氣(空氣、富氧、純氧)、水蒸氣的的綜合反應下形成荒煤氣。煤氣化的主要反應：

1、碳的氧化反應C+O₂＝CO₂-393.8kJ/mol

2、碳的部分氧化反應2C+O₂＝2CO-231.4kJ/mol

3、二氧化碳的還原反應C+CO₂＝2CO+162.4kJ/mol

4、水蒸氣的分解反應C+H₂O_(g)＝CO+H₂+131.5kJ/mol

5、水蒸氣分解反應C+2H₂O_(g)＝CO₂+2H₂+90.0kJ/mol

6、一氧化碳變換反應CO+H₂O_(g)＝CO₂+H₂-41.5kJ/mol

7、碳的加氫反應C+2H₂＝CH₄-74.9kJ/mol

8、甲烷化反應CO+3H₂＝CH₄+H₂O-206.4kJ/mol

氣化反應生成主要有CO、CO₂、H₂、CH₄等有效成分是以及同時伴生的包括酚類等有機物、膠狀物，顆粒物以及H₂S、HCN、NH₄等并同時放出大量熱量。荒煤氣中主要成分包括上述的有效成分(CO/H₂/CH₄)及無效的伴生物(如煤焦油、鹽份、粉塵、氨等)和未能完全轉化的水蒸汽(通常水蒸汽的轉化率一般為45％-80％)。

目前常用的常、低壓煤氣化主流工藝如圖1所示，其包括常低壓氣化裝置1、分離裝置2、熱交換器3、洗氣塔4、沉淀池5、開式冷卻塔6，其中粗煤氣由常低壓氣化裝置1排出，經分離裝置2脫除大顆粒后進入熱交換器3進行余熱回收,并將氣體溫度降至150℃-220℃,經換熱后的粗煤氣進入洗氣塔4采用水洗工藝脫去荒煤氣中雜物并進一步對氣體降溫(通常降低至小于50℃)后變成凈煤氣進入后段流程；洗滌水經污水溝、沉淀池5等沉降，并經開式冷卻塔冷卻循環利用。其存在以下技術缺陷：

經水洗塔4冷卻洗滌后排出的洗滌水內含大量顆粒物，鹽份、水溶性氣體及膠狀物(如酚類、聯苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物，還含有氰、無機氟離子和氨氮等有毒有害物質)。

1、產生大量廢水：由于水洗的降溫作用，荒煤氣中的沒有反應的水蒸汽會冷凝析出成為增量廢水。儲存在沉淀池5中。