[发明专利]一种气化还原高温油气除尘冷却降焦及精炼分离装置

说明书

技术领域

本发明属能源开发和环保技术领域，尤其是涉及一种气化还原高温油气除尘冷却降焦及精炼分离装置。

背景技术

煤干馏(即煤焦化)，是指煤(煤炭)在隔绝空气的条件下被加热而产生热解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程。煤焦化技术大规模用于工业生产始于18世纪，用以生产炼铁所需的焦炭。鉴于煤炭本身的燃烧特性，煤焦化需要在与空气隔绝的条件下完成，以避免空气中的氧气在焦化过程中与炽热的煤炭直接接触产生燃烧或氧化反应，达到将煤炭高效率地转化为焦炭的目的。经过长期不断的改进，现代煤焦化过程中，加热所采用的主要燃料为诸如高炉煤气和转炉煤气等低热值过程气。

现代煤焦化过程大致如下：1)煤干燥：当煤料的温度高于100℃时，煤料中的水分蒸发出；温度升高到200℃以上时，煤料中结晶水释出；2)煤改性：至350℃以上时，煤料开始出现微观结构和物理特性的改变；粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象)，煤气(主要成分是甲烷)和焦油(煤焦油)开始析出；3)低温煤干馏：至500～600℃时，煤料开始低温干馏，大部分煤气和焦油析出，此即一次热分解产物；残留物逐渐变稠并固化形成半焦；4)中温煤干馏：至700℃～900℃时，半焦继续分解析出余下的挥发物(主要成分是氢气)，半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；5)高温煤干馏：至900℃～1100℃时，半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。煤的热解，犹如焦油的常压蒸馏过程，如果不除尘，那很难把油和水，油和油分离开来。这种油气回收方式，把油分成重、中、轻三种油，有利于油品质量提高，也有利于企业经济价值提高，也有利于后续油品加工。如重油提蜡后，加氢形成重柴油组分，或直接作为工业燃料油，或直接作为炭黑原料油等；轻油为经济价值最高的油品，为汽油馏分，通过简单精馏或加氢，可获得溶剂油和优质汽油。油水分离效果，除尘效果直接关系到油品质量，对焦油后续加工十分重要。

专利CN202415436U是一种制备兰炭的外热式回转干馏炉，它采用筒体前端为进料装置，后端为出料箱，出料箱与筒体之间为出料组合密封。专利CN104017594A是一种煤低温干馏方法，它分为备煤单元，干馏单元，干馏尾气回收单元及干馏热源发生单元。采用蓄热式加热炉将干馏产生的煤气加热作为干馏热源，最大限度的提高了干馏煤气的热值。以上两种都是煤的干馏设备，应该说基本都是外加热干馏，但原料都是煤的干馏，而不是粉尘里面的重质焦油再精炼，重质焦油如果不精炼，那重质焦油的产品质量及价格大打折扣，而且量大，是生存企业比较头疼的问题。

专利CN921000912.7是一种生产干馏煤气的方法和装置，其干馏煤气的除尘装置是旋风分离器或惯性分离器。但实践中发现，生成的重质焦油和粉尘黏附于旋风分离器内壁，不仅造成旋风分离效率下降，而且影响系统的长期运行。专利CN 104226064 A是一种含尘干馏气除尘装置。包括除尘腔体，除尘腔体的顶部设有滤料进口，底部设有滤料出口，除尘腔体侧壁下方设有通气管；该装置热态的干馏气温度由下而上逐渐降低，冷态滤料的温度由上而下逐渐升高，应该说具有一定的温度梯度，有利于除尘的进行。以上几个装置应该说都具有一定的除尘效果，而且也是现在用的比较多的，但单一的装置往往除尘效率不高，带有一定量的含尘颗粒和重质焦油进入后续设备，给后续轻质焦油的质量，焦炉煤气的质量，管道堵塞等带来很大的影响，往往除尘效果好坏，重质焦油去除率的多少直接决定了企业产品的质量和生产效率。

所以说把除尘，降重质焦油的高温油气和把由煤尘及重质焦油组成的油泥再次催化裂化，气化还原等化学方式一起来提高产品的附加值还未见报道。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，使主要由煤尘，重质焦油及少量的轻质焦油组成的油泥能更好的资源化，减量化，无害化和稳定化利用，本发明提供了一种气化还原高温油气除尘冷却降焦及精炼分离装置，主要是将高温油气通过除尘，冷却，加热催化等工艺分离成焦炉煤气，轻质焦油，重质焦油，废水等。

本发明所采用的具体技术方案如下：