[發明專利]一種降低焦油含塵量、提高油氣品質的熱解系統及方法

在審

• 申請號: 202010389617.2
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111423897A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 冉偉利;張生軍;樊英杰;李學強;劉今乾;劉虎;陳崗;張喻;楊鵬程;黨敏輝;劉燕;王將永;陳利濤;秦飛飛
• 申請（專利權）人: 陜西煤業化工技術研究院有限責任公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B55/00;C10K1/00;C10K1/02;C10K1/16;C10B49/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明公開了一種降低焦油含塵量、提高油氣品質的熱解系統及方法，包括熱解單元，除塵單元，熄焦、儲存單元，焦油初級回收單元，粗焦油緩沖單元，粗焦油分離單元，輕質組分回收單元，熱解供風單元及輕質組分分離單元。本發明在粉煤熱解和油氣回收過程中，實現熱解過程優化的同時，提高粗焦油產品附加值及熱解氣品質，有效降低了產品加工難度，提高了熱解過程的經濟性。

技術領域

本發明涉及煤化工領域，具體涉及一種降低焦油含塵量、提高油氣品質的熱解系統及方法。

背景技術

目前，高溫含塵油氣分離技術是制約粉煤熱解領域突破的關鍵技術瓶頸。高溫氣固分離效率低，直接導致焦油含塵量大，若對其直接加氫處理，會大大降低催化劑活性乃至使加氫催化劑失活。此外，粉煤熱解床型多為流化床、氣流床、輸送床等，屬氣體熱載體快速熱解技術，快速熱解焦油重質組分含量高。高含塵量、高重質組分含量的焦油，一方面降低了焦油作為燃料/原料的附加值，另一方面，極大地增加了后續處理的困難和成本，使含塵焦油難以有效利用。此外，氣體熱載體熱解技術，熱解氣有效組分含量低，降低了利用價值。現有的焦油回收技術多為梯級回收技術，較多含塵焦油的生成直接導致輕質焦油含量的減少，從而降低了煤熱解技術的經濟性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種降低焦油含塵量、提高油氣品質的熱解系統及方法，以克服現有技術的缺陷，本發明在粉煤熱解和油氣回收過程中，實現熱解過程優化的同時，提高粗焦油產品附加值及熱解氣品質，有效降低了產品加工難度，提高了熱解過程的經濟性。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種降低焦油含塵量、提高油氣品質的熱解系統，包括熱解單元，熱解單元上連接有熱解供風單元，熱解單元上設置有粉煤入口，熱解單元的出口連接至除塵單元，除塵單元頂部出口連接至焦油初級回收單元，底部出口連接至熄焦、儲存單元，熄焦、儲存單元的底部設有粉焦出口，焦油初級回收單元頂部出口連接至輕質組分回收單元，輕質組分回收單元的頂部設置有熱解煤氣出口，底部連接至輕質組分分離單元，輕質組分分離單元的頂部和底部分別設置有輕質焦油出口和水出口，焦油初級回收單元底部出口通過粗焦油緩沖單元連接至粗焦油分離單元，粗焦油分離單元的含塵焦油出口連接至熱解單元，粗焦油分離單元上還設置有焦油渣出口、重質焦油出口及補充油入口，且重質焦油出口與輕質組分回收單元的底部均連接有支路，兩個支路混合連接至焦油初級回收單元上部入口。

進一步地，所述熱解單元為流化床、氣流床和輸送床中的一種。

進一步地，所述除塵單元為一級或多級高溫旋風除塵裝置，或顆粒床除塵裝置、電除塵裝置和金屬冶金過濾器中的一種或多種組合。

進一步地，所述焦油初級回收單元為急冷塔或直冷器，當采用急冷塔時，內部設有多段塔板，底部設有格柵/填料及防焦器。

進一步地，輕質組分回收單元與為直冷器和間冷器中的一種或多種或組合式，并至少有一級或兩級電捕焦器和一級或兩級氣液分離器。

進一步地，粗焦油分離單元為一級或多級焦油分離器。

一種降低焦油含塵量、提高油氣品質的熱解方法，煤炭經破碎至合格粒徑的粉煤與來自粗焦油分離單元的含塵焦油在熱解供風單元提供的800～850℃熱載體的作用下，在熱解單元中于550～680℃完成快速熱解，粉煤入口在含塵焦油入口之上，熱解后的荒煤氣依次進入除塵單元進行高溫氣固分離，分離后的固體粉焦進入熄焦、儲存單元，分離后的500～600℃的氣體進入焦油初級回收單元，經焦油初級回收單元回收重質焦油組分后的煤氣進入輕質組分回收單元，回收的輕質組分進入輕質組分分離單元進行油水分離，未分離下來的粉塵和大部分重組分焦油被焦油初級回收單元上部入口的170～220℃的循環油噴淋降溫至粗焦油緩沖單元，粗焦油分離單元用于將粗焦油緩沖單元得到的粗焦油分離成含塵焦油和重質焦油，含塵焦油用泵輸送至熱解單元，進行二次熱解，使焦油輕質化的同時，提供供氫氣氛，以利于煤熱解得到更多輕質焦油組分，并獲得更多的有效氣組分。