[發明專利]可污水回用的碎煤加壓氣化煤氣水分離及回用系統及方法

在審

• 申請號: 202011302307.9
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112408709A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 左永飛;李小紅;范輝;施福富;周恩利;劉豐力;李金洲;楚可嘉;車麗瑋;韓鑫鳳;袁輝峰;劉利利;李樹楓;李葉珺;徐景亮;趙宇宏;劉于英;陳黨輝
• 申請（專利權）人: 賽鼎工程有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F11/122;C02F101/16
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 馬鳳嬌

本發明提供一種可污水回用的碎煤加壓氣化煤氣水分離及回用系統及方法，屬于煤氣分離和回用領域。本發明將不同分類的煤氣水分別進行分離和回用，不僅使得整個系統占地面積小，投資低、運行成本低，且處理流程短、設備少，污染物排放點少，不易造成環境污染。通過設置中壓閃蒸器、真空閃蒸器、真空閃蒸分離器和蒸氨塔等設備，并設置沉降槽和煤氣水罐頂部與惰性氣體管路密封連接，使整個系統及分離回用過程保持大于0.2kPa的微正壓操作，從而能保證系統中排出的VOCs和臭氣能集中處理。通過設置第二真空閃蒸器的出水口通過管路和水泵與廢熱鍋爐所連接換熱器的進水口連接，實現了廢水的回收利用，能減少去往生化處理設備的廢水量，并能充分利用廢水中的熱量。

技術領域

本發明涉及煤氣分離和回用技術領域，尤其涉及一種可污水回用的碎煤加壓氣化煤氣水分離及回用系統及方法。

背景技術

碎煤加壓氣化產生的粗煤氣中含有大量的水蒸氣、粉塵和碳化的副產物，例如焦油、輕油、萘、酚、脂肪酸、溶解的氣體和無機鹽類等，而且溫度也較高。因此，需要對其進行冷卻和洗滌，以降低溫度和除去粗煤氣中的有害物質。在粗煤氣的洗滌和冷卻過程中，這些雜質成分便進入水中，形成了有氣、液、固三態存在的多種成分的煤氣水，煤氣水成分較為復雜，而且隨著煤種的不同，各種成分的含量也不盡相同。煤氣水用常規的生化、過濾、反滲透等方法不能直接處理，必須先將其中的油、塵、酚、氨等進行分離和回收，一方面回收了廢水中的有價值物質，可產生一定的經濟效益；另一方面也使廢水能夠滿足一般廢水處理方法的進水要求后，經過生化處理達到國家排放標準后排放。

《現代煤化工技術手冊》中簡述了目前最為經典的煤氣水分離與回收流程，這也是目前碎煤加壓氣化技術中普遍使用的流程，具體是將壓力為3.0-6.0MPa的氣化煤氣水和變換冷卻煤氣水分別送入煤氣水分離系統后，首先被冷卻到90℃，然后進入煤氣水膨脹器閃蒸膨脹到常壓，將煤氣水中溶解的CO₂、NH₃及部分水蒸氣等氣體閃蒸分離。經閃蒸后的煤氣水進入下部的焦油分離器利用密度差進行煤氣水與焦油的分離，密度大于水的含塵焦油從底部排出，可作為產品也可返回氣化爐再次進行氣化；密度小于水的輕油與煤氣水從焦油分離器上部溢流進入煤氣水緩沖槽，一部分煤氣水經高壓泵送回氣化循環使用，多余的煤氣水進入輕油分離器。在輕油分離器中裝有焦碳和TPI板組件，一方面過濾雜質，一方面使油滴凝聚后上浮于水面形成油層，輕油通過上部的溢流堰引出送入油儲槽，下部的水經過TPI板后進入水室，再經過溢流堰引出，經緩沖槽后用泵送入雙介質過濾器進一步除塵后送往酚、氨回收裝置，其目的就是將煤氣水中的塵、油和溶解的氣進行分離，大部分水作為循環使用，小部分水進一步脫油、蒸氨、脫酚后滿足生化要求的水質去生化處理。

但是隨著煤氣技術的發展，逐步向著大型化、節能環保、高效穩定的方向發展，目前常規使用的碎煤加壓氣化技術煤氣水分離和回收流程不能滿足現代要求，主要體現在：

1、現有的煤氣水處理系統對來自于不同設備的不同類型的煤氣水匯總到一起進行煤氣水分離和回收，造成整個煤氣水分離和回收系統占地面積大，投資高，運行成本高；

2、目前的煤氣水分離和回收流程長，設備多，使得污染物排放點多，容易造成嚴重的環境污染；

3、現有的煤氣水分離和回收系統中會用到多個煤氣水儲罐和油分離器等，這些設備采用常壓操作，容易造成排放的VOCs(Volatile Organic Compounds，揮發性有機物)、臭氣等無法收集后集中處理，使得現場環境惡劣。

4、現有的煤氣水分離和回收系統換熱得到的冷凝水往往直接作為廢水排出，不僅使得去往生化處理設備的廢水量比較大，而且無法充分利用冷凝液中的熱量。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種可污水回用的碎煤加壓氣化煤氣水分離及回用系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：