[发明专利]生物质燃气耦合吸附深度脱除焦油的工艺及系统

权利要求书

1.一种生物质燃气耦合吸附深度脱除焦油系统，其特征在于，由喷淋冷却塔(1)、冷却器(2)、冷凝器(4)、第一焦油吸附塔(I)、第二焦油吸附塔(II)、重焦油贮罐(3A)、轻焦油储罐(3B)、第一阀门(5A)、第二阀门(5B)、第三阀门(5C)、第四阀门(5D)、第五阀门(5E)、第六阀门(5F)、第七阀门(5G)、第八阀门(5H)和管线构成；喷淋冷却塔(1)下部设燃气进口、底部设焦油出口、上部设喷淋进料口、顶部为燃气出口，重焦油储罐(3A)设有上部进料口、顶部出料口、底部出料口和下部出料口，第一焦油吸附塔(I)和第二焦油吸附塔(II)分别设有顶部料口和底部料口，焦油吸附塔内分别上部填充亲水吸附剂(f)，下部填充亲油吸附剂(g)，轻焦油储罐(3B)设有顶部进料口、下部出料口和底部出料口；喷淋冷却塔(1)顶部燃气出口联接第五阀门(5E)和第六阀门(5F)一端，喷淋冷却塔(1)底部焦油出口和冷却器(2)联接，冷却器(2)的出料进入重焦油储罐(3A)上部进料口，重焦油储罐(3A)顶部出料口和喷淋冷却塔(1)的上部喷淋进料口相连；第七阀门(5G)和第八阀门(5H)的一端联接冷凝器(4)，冷凝器(4)设有顶部出气口和底部出料口，冷凝器(4)底部出料口联接轻焦油储罐(3B)顶部进料口；第五阀门(5E)和第七阀门(5G)一端联接第一焦油吸附塔(I)底部料口；第六阀门(5F)和第八阀门(5H)一端联接第二焦油吸附塔(II)底部料口；第一阀门(5A)和第二阀门(5B)一端为清洁燃气(e)出口；第三阀门(5C)和第四阀门(5D)一端为解吸剂(m)进口；第一阀门(5A)和第三阀门(5C)一端联接第一焦油吸收塔(I)顶部料口；第二阀门(5B)和第四阀门(5D)一端联接第二焦油吸收塔(II)顶部料口。

2.一种利用如权利要求1所述系统的生物质燃气耦合吸附深度脱除焦油工艺，具体步骤为：生物质气化炉产生的富含焦油的高温生物质燃气(a)经除尘后首先由喷淋冷却塔(1)下部进料口进入喷淋冷却塔(1)，被喷淋冷却塔(1)上部喷淋进料口的重焦油液体喷淋冷却，得到的重焦油液体由喷淋冷却塔(1)底部出料口进入冷却器(2)，冷凝放出的热量由冷却器(2)的换热介质(b)带走；重焦油由上部进料口进入重焦油储罐(3A)，在重焦油储罐(3A)中，静置分离，由底部出料口分离除去渣油(c)，下部出料口得到重焦油(d)产品，部分重焦油产品由顶部出料口返回到喷淋冷却塔(1)上部喷淋进料口，作为喷淋冷却介质；从喷淋冷却塔(1)顶部出来的脱除重焦油的生物质燃气，经第五阀门(5E)被送入处于吸附状态的第一焦油吸附塔(I)底部料口，在第一焦油吸附塔(I)中，轻质焦油蒸汽被亲油吸附剂(g)充分吸附，水、氨和硫化氢被亲水吸附剂(f)冷却吸附，净化后的生物质燃气(e)由第一焦油吸附塔(I)顶部料口经第一阀门(5A)被送入后续工段；解吸剂(m)经第四阀门(5D)进入处于解吸状态的第二焦油吸附塔(II)顶部料口，由第二焦油吸附塔(II)解吸出的气相产物由底部料口经第八阀门(5H)进入冷凝器(4)，在冷凝器(4)中利用冷却介质(i)进行冷凝，冷凝液由顶部进料口进入轻焦油储罐(3B)，轻焦油储罐(3B)底部出口为废氨水(k)，下部出口为轻焦油产品(j)；不凝性气体为含轻烃的循环尾气(h)，由冷凝器(4)顶部出口循环返回生物质气化炉；第一焦油吸附塔(I)和第二焦油吸附塔(II)交替进行吸附和解吸操作，实现生物质燃气中焦油的连续脱除。

3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于第一焦油吸附塔(I)处于吸附状态，第二焦油吸附塔(II)处于解吸状态时，底部第五阀门(5E)和第八阀门(5H)打开，底部第六阀门(5F)和第七阀门(5G)关闭；顶部第一阀门(5A)和第四阀门(5D)打开，顶部第二阀门(5B)和第三阀门(5C)关闭；第一焦油吸附塔(I)处于解吸状态，第二焦油吸附塔(II)处于吸附状态时，底部第五阀门(5E)和第八阀门(5H)关闭，底部第六阀门(5F)和第七阀门(5G)打开；顶部第一阀门(5A)和第四阀门(5D)关闭，顶部第二阀门(5B)和第三阀门(5C)打开。

4.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于冷却器(2)的冷却温度为100～150℃。

5.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于处于吸附状态的第一焦油吸附塔(I)的吸附温度为0～50℃；所述的吸附剂(g)为活性炭、全硅分子筛、MCM系列高硅介孔材料和磷铝分子筛中的至少一种；所述的吸附剂(f)为硅胶、氧化铝和硅铝沸石分子筛中的至少一种。