[发明专利]一种高温含固体粉尘和含焦油气的气体的分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温含固体粉尘和含焦油气的气体的分离方法；特别地讲，本发明涉及一种粉煤热解过程产生的高温含固体粉尘和含焦油的煤气的分离方法，使用成都易态科技有限公司的Al系金属间化合物非对称膜过滤材料比如FeAl系金属间化合物非对称膜过滤材料实现气固分离得到脱固体气体，脱固体气体通过逐级冷凝，实现重质焦油组分、轻质焦油组分、水分、不凝气的高效分离。

背景技术

一种含焦油气的煤气的分离方法为单级油洗冷凝法，如中国五环工程有限公司LCC低阶煤转化提质技术包含的含尘煤气激冷油洗方法，或者为陕西延长石油(集团)有限责任公司碳氢高效利用技术研究中心的申请号为201210418935的专利申请一种粉煤加压热解方法及装置涉及的方法，煤热解器中产生的热解气体经旋风除尘器、深度除尘器后，进入激冷塔向上流动与自塔顶流下的激冷油接触，激冷塔顶流出的不凝气进入电除雾器，热解气体在激冷塔内冷凝下的冷凝油与激冷油混合后自塔底排出激冷塔，激冷塔塔底排出油经过换热器冷却后分为两部分：大部分返回激冷塔，少部分作为热解焦油产品。该方法的优点是使用油洗方法代替水洗方法，在油洗煤气的激冷过程中，大部分焦油冷凝的同时还控制水蒸汽不冷凝，避免冷凝焦油与激冷水的混合，实现了“焦油组分”与“水”之间的分离，该方法的缺点是：

①没有指明实现深度气固分离的技术手段；

②单级冷凝，无法实现“重质焦油组分”与“轻质焦油组分”之间的分离；

③初煤气高温热能利用效率低：因为塔底油含有大量轻质焦油组分导致塔底油液体的泡点温度较低，降低了能量能级，初煤气的高品质热能没有得到充分利用。

在煤炭的分质转化过程中，煤热解过程产生的煤气为高温含固体粉尘和含焦油气的煤气，尤其是粉煤热解过程出热解器或出热解器后旋风分离器的煤气为含大量固体粉尘和含焦油气的高温煤气，其中的部分粉尘颗粒直径5微米以下，操作温度介于500～900℃，气体过滤过程要求滤出直径大于1微米的颗粒，在此条件下，传统过滤材料无法长期高效工作。成都易态科技有限公司的Al系金属间化合物非对称膜过滤材料比如FeAl系金属间化合物非对称膜过滤材料，具有优异的耐高温氧化、易密封、加工性好等特性，特别是在高温等苛刻环境下，有着传统过滤材料不可替代的优势，适用于高温含硫气体的净化、铁合金高温炉气净化回收、高炉、转炉煤气回收利用、煤转化、电石工业、生物制气工业、油页岩工业等工艺中的气固分离净化。本发明的第一步是，基于高温加压(或常压)条件下含固体粉尘、含焦油气的煤气中焦油处于气相状态，使用Al系金属间化合物非对称膜过滤材料滤出直径大于1微米甚至滤出直径大于0.3微米的颗粒，得到脱出固体的煤气，此为本发明的第一步骤。为了充分发挥滤芯功能，通常要求进入过滤器的原料气为气固混相物流、不希望出现气、油、固三相物流。

本发明的第二步骤是，基于高温加压(或常压)条件下含焦油气的煤气中焦油处于气相状态，采用二级或多级冷凝方式，实现“重质焦油组分、轻质焦油组分、水”多组分之间的分离，并且可以提高“重质焦油组分”组成物料的温度，为其高温热的回收利用创造有利条件。

本发明所述方法未见报道。

本发明的第一目的在于提出一种高温含固体粉尘和含焦油气的气体的分离方法。

发明内容

本发明一种高温含固体粉尘和含焦油气的气体的分离方法，其特征在于：

①在高温气固分离部分，由高温含固体粉尘和含焦油气的气体构成的原料气通过由金属间化合物非对称膜过滤材料制作的过滤器的过滤面时，颗粒物被拦截，气体通过过滤面成为脱尘气体；在过滤器的过滤面，部分被拦截的颗粒物构成滤饼，在过滤器的过滤面的再生过程滤饼脱离过滤面，过滤器的过滤面拦截的颗粒物作为滤出固体被收集；

②在第一油洗段，脱尘气体与第一贫洗涤油混合接触后，分离为第一气体和第一富洗涤油，至少一部分脱尘气体中的重质焦油组分进入第一富洗涤油，第一气体中的重质焦油组分含量低于脱尘气体的重质焦油组分含量；

第一富洗涤油分为两路，第一路第一富洗涤油经过冷却降温步骤后，作为第一贫洗涤油循环使用，第二路第一富洗涤油作为第一油洗段冷凝油产品。

为了回收第一气体中的主要为中间馏分的焦油组分，本发明特征进一步在于：