一种合成气除油除灰的装置的制造方法
一种合成气除油除灰的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及合成气净化系统和工艺，尤其涉及合成气除油除灰装置。
【背景技术】
[0002]合成气净化装置广泛应用与各种煤气化、煤热解或者其它含油含灰的合成气生产和使用的系统中。合成气中含灰含油，传统工艺包括除尘、洗涤、后处理等主要工序。采用旋风分离器初步除尘，为了降温并且分离油和灰，一般采用水或者氨水直接洗涤合成气，然后合成气进入冷却器中冷却。传统流程采用旋风除尘器只能初步除去合成气中的灰，小粒径的灰会带入后续洗涤系统中，对于灰尘含量较大的合成气，如果降低合成气温度，未除去的小粒径灰与油就无法分离，这样无法回收高温合成气的热量。并且对于高温、油含量较高的合成气，为了降温和分离油和水，需采用大量水或者氨水直接洗涤合成气，对后续油水分离带来困难，不能有效的回收油，还会产生大量的废水，能耗较大。此外该流程不能有效除去低馏分油比如石脑油类，对后续合成气净化比如低温甲醇洗装置带来很大问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了改进传统合成气除灰除油流程的不足之处，提供一种合成气除油除灰的装置，可以适应多种工况并节能减排。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种合成气除油除灰的装置，其特征是包括:高温旋风除尘器，高温高效除尘器，余热锅炉，一级电捕焦油器，冷凝器，二级电捕焦油器，合成气增压系统，合成气冷却器，气液分离罐，焦油储罐A和焦油储罐B，上游来的含油含灰的合成气进入高温旋风除尘器，经过高温旋风分离器，除去大粒度范围的灰；之后合成气进入高温高效除尘器，除去99%以上的灰；出高温高效除尘器的合成气，进入余热锅炉，回收热量产生中低压蒸汽，产生的低压蒸汽送去焦油储罐A和焦油储罐B的伴热盘管；出余热锅炉的合成气温度控制在200?300°C，之后合成气进入一级电捕焦油器，捕集的高分馏焦油进入焦油储罐A，合成气进入冷凝器，通过空冷和水冷降温后进入二级捕焦油器，高馏分油被除去，油送至焦油储罐B ;之后合成气进入增压系统，增压后进入合成气冷却器，低温冷却后进入气液分离罐，除去低馏分油，低馏分油进入焦油储罐B，净化后的合成气进入下游工序。
[0005]上述的合成气的温度500?900°C，压力为O?4MPaG，含灰量2?40g/Nm3，油含量为 10 ?300g/Nm3。
[0006]上述的一种合成气除油除灰装置的高温旋风除尘器，根据上游合成气含灰量及粒度范围，可设一级或者二级，除尘器采用内衬结构。
[0007]上述的一种合成气除油除灰装置的高温高效除尘器，可采用过滤管形式或者电除尘器。高温高效除尘器考虑合成气的温度及合成气中含油含尘，过滤管形式的采用陶瓷管或者其它耐高温、防堵的形式。电除尘器需要耐高温电极。
[0008]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气经过高温旋风除尘器和高温高效除尘器后除去其中99%以上的灰。
[0009]上述的一种合成气除油除灰装置的余热锅炉，采用立式管壳式换热器，合成气在管程，副产低压蒸汽送至焦油储罐A和焦油储罐B的伴热盘管。
[0010]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气出余热锅炉温度控制在200?300°C。
[0011]上述的一种合成气除油除灰装置的冷凝器由空冷器和水冷器两部分串联组成，空冷方式冷却到一定温度，再进入水冷器进行冷凝。水冷器采用立式管壳换热器，合成气均在管程，空气或者冷却水在壳程。
[0012]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气出冷凝器温度控制在40?80°C。
[0013]上述的一种合成气除油除灰装置，增加系统是否需要，根据上游合成气的压力确定。
[0014]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气冷却器所采用制冷剂为丙烯或者液氨或者其它冷冻介质。
[0015]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气出合成气冷却器温度控制在-20?10。。。
[0016]上述的一种合成气除油除灰装置，气液分离罐采用立式或卧式罐，气体出口带有除沫器。
[0017]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气经过合成气分离罐后，除去合成气中99.8%以上的油。
[0018]上述的一种合成气除油除灰装置，高温旋风除尘器、高温高效除尘器需要保温，保证合成气的温度。
[0019]上述的一种合成气除油除灰装置，高温旋风除尘器、高温高效除尘器、余热锅炉和冷凝器之间的合成气管道采用蒸汽伴热。焦油储罐A和焦油储罐B带蒸汽伴热盘管。伴热蒸汽采用余热锅炉副产的低压蒸汽。
[0020]本发明的优点:本发明装置可以高效除去合成气中的灰，有效捕集油，回收合成气的热量，节能减排。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的工艺流程示意图。
[0022]图中，高温旋风除尘器(I)，高温高效除尘器(2)，余热锅炉(3)，一级电捕焦油器
(4)，冷凝器(5)，二级电捕焦油器(6)，合成气增压系统(7)，合成气冷却器(8)，气液分离罐
(9)，焦油储罐A(1)，焦油储罐B (10) ?
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，上游合成气温度850°C，压力为lOKPaG，含灰量20g/Nm3，油含量为200g/Nm3，进入两级高温旋风除尘器1，出高温旋风除尘器的合成气温度为830°C，灰含量为2g/Nm3，进入过滤管式的高温高效除尘器2，合成气温度为800°C，灰含量为10mg/Nm3，之后进入余热锅炉3，出余热锅炉的合成气温度为250°C，压力为6KPaG。之后合成气一级电捕焦油器4，捕集的油进入焦油储罐A10，之后合成气进入冷凝器5，先进入空冷器，冷却至70°C之后进入水冷器，最终冷却至45°C，再进入二级电捕焦油器6，捕集的焦油进入焦油储罐A10。合成气之后进入增压系统7，压缩至3MPaG，进入合成器冷却器8，采用丙烯做制冷器，合成气冷却至-5°C后进入气液分离罐9，分离出的低馏分油(石脑油)进入焦油储罐B10，净化后的合成气进入下游工段。
【主权项】
1.一种合成气除油除灰的装置，其特征在于:包括高温旋风除尘器(I)，高温高效除尘器(2)，余热锅炉(3)，一级电捕焦油器(4)，冷凝器(5)，二级电捕焦油器(6)，合成气增压系统(7)，合成气冷却器⑶，气液分离罐(9)，焦油储罐A (10)，焦油储罐B (10)，其中高温旋风除尘器(I)与上游来的合成气出口相连，经过高温旋风分离器(1)，除去大粒度范围的灰，之后合成气进入高温高效除尘器(2)，除去99.5%以上的灰；出高温高效除尘器(2)的合成气，进入余热锅炉(3)，回收热量产生中低压蒸汽，副产的低压蒸汽送去焦油储罐A10)、焦油储罐B(1)的伴热盘管；降温后的合成气通过一级电捕焦油器(4)，捕集的焦油输送至焦油储罐A(1);再进入冷凝器(5)降温后进入二级电捕焦油器(6)，合成气中高馏分油被除去，送至焦油储罐A(1);之后合成气进入增压系统(7)，增压后进入合成气冷却器(8)，低温冷却后进入气液分离罐(9)，除去低馏分油，低馏分油进入焦油储罐B(1)，净化后的合成气进入下游工序。2.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:高温旋风除尘器(I)根据上游合成气含灰量及粒度范围，可设一级或者二级，除尘器采用内衬结构。3.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:所述的高温高效除尘器(2)采用过滤管形式或者电除尘器，高温高效除尘器考虑合成气的温度及合成气中含油含尘，过滤管形式的采用陶瓷管或者其它耐高温、防堵的形式，电除尘器需要耐高温电极。4.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:所述的余热锅炉(3)采用立式管壳式换热器，合成气在管程，副产低压蒸汽送至焦油储罐A (10)和焦油储罐B(1)的伴热盘管。5.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:冷凝器(5)由空冷器和水冷器两部分组成，空冷方式冷却到一定温度，再进入水冷器进行冷凝，水冷器采用立式管壳换热器，合成气均在管程，空气或者冷却水在壳程。6.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:所述的合成气出冷凝器(5)温度控制在40?80°C ;所述的合成气出余热锅炉温度控制在200?300°C ;合成气经增压系统的压力在3 - 4MPaG ;合成气出合成气冷却器温度控制在-20?10°C。7.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:合成气冷却器(8)所采用制冷剂为丙烯或者液氨或者其它冷冻介质。8.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:气液分离罐(9)采用立式或卧式罐，气体出口带有除沫器。9.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:高温旋风除尘器(I)、高温高效除尘器(2)需要保温，保持合成气的温度。10.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:高温旋风除尘器(I)、高温高效除尘器(2)、余热锅炉(3)、一级电捕焦油器(4)和冷凝器(5)之间的合成气管道采用蒸汽伴热，焦油储罐A(1)和焦油储罐B(1)带蒸汽伴热盘管，伴热蒸汽采用余热锅炉(3)副产的低压蒸汽。
【专利摘要】本发明公开了一种合成气除油除灰的装置，主要包括：高温旋风除尘器、高温高效除尘器、余热锅炉、一级电捕焦油器、冷凝器、二级电捕焦油器、合成气增压系统、合成气冷却器和气液分离罐。来自上游工段的含油含灰合成气，经过高温旋风，除去大粒度范围的灰后进入高温高效除尘器，合成气经除灰后进入余热锅炉回收热量，之后进入一级电捕焦油器、冷凝器和二级电捕焦油器，除去油后的合成气进入增压系统后再进入合成气冷却器和气液分离罐，净化后的合成气送至下游工段。本发明装置可以高效除去合成气中的灰，有效捕集油，回收合成气的热量，节能减排。
【IPC分类】C10K1/04, C10K1/02, C10K1/00
【公开号】CN104893764
【申请号】CN201510336442
【发明人】吴莹莹, 邬慧雄, 张翔, 黄垒, 姜坤, 赵卓雅, 余涛
【申请人】华陆工程科技有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月17日
【技术领域】
[0001]本发明涉及合成气净化系统和工艺，尤其涉及合成气除油除灰装置。
【背景技术】
[0002]合成气净化装置广泛应用与各种煤气化、煤热解或者其它含油含灰的合成气生产和使用的系统中。合成气中含灰含油，传统工艺包括除尘、洗涤、后处理等主要工序。采用旋风分离器初步除尘，为了降温并且分离油和灰，一般采用水或者氨水直接洗涤合成气，然后合成气进入冷却器中冷却。传统流程采用旋风除尘器只能初步除去合成气中的灰，小粒径的灰会带入后续洗涤系统中，对于灰尘含量较大的合成气，如果降低合成气温度，未除去的小粒径灰与油就无法分离，这样无法回收高温合成气的热量。并且对于高温、油含量较高的合成气，为了降温和分离油和水，需采用大量水或者氨水直接洗涤合成气，对后续油水分离带来困难，不能有效的回收油，还会产生大量的废水，能耗较大。此外该流程不能有效除去低馏分油比如石脑油类，对后续合成气净化比如低温甲醇洗装置带来很大问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了改进传统合成气除灰除油流程的不足之处，提供一种合成气除油除灰的装置，可以适应多种工况并节能减排。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种合成气除油除灰的装置，其特征是包括:高温旋风除尘器，高温高效除尘器，余热锅炉，一级电捕焦油器，冷凝器，二级电捕焦油器，合成气增压系统，合成气冷却器，气液分离罐，焦油储罐A和焦油储罐B，上游来的含油含灰的合成气进入高温旋风除尘器，经过高温旋风分离器，除去大粒度范围的灰；之后合成气进入高温高效除尘器，除去99%以上的灰；出高温高效除尘器的合成气，进入余热锅炉，回收热量产生中低压蒸汽，产生的低压蒸汽送去焦油储罐A和焦油储罐B的伴热盘管；出余热锅炉的合成气温度控制在200?300°C，之后合成气进入一级电捕焦油器，捕集的高分馏焦油进入焦油储罐A，合成气进入冷凝器，通过空冷和水冷降温后进入二级捕焦油器，高馏分油被除去，油送至焦油储罐B ;之后合成气进入增压系统，增压后进入合成气冷却器，低温冷却后进入气液分离罐，除去低馏分油，低馏分油进入焦油储罐B，净化后的合成气进入下游工序。
[0005]上述的合成气的温度500?900°C，压力为O?4MPaG，含灰量2?40g/Nm3，油含量为 10 ?300g/Nm3。
[0006]上述的一种合成气除油除灰装置的高温旋风除尘器，根据上游合成气含灰量及粒度范围，可设一级或者二级，除尘器采用内衬结构。
[0007]上述的一种合成气除油除灰装置的高温高效除尘器，可采用过滤管形式或者电除尘器。高温高效除尘器考虑合成气的温度及合成气中含油含尘，过滤管形式的采用陶瓷管或者其它耐高温、防堵的形式。电除尘器需要耐高温电极。
[0008]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气经过高温旋风除尘器和高温高效除尘器后除去其中99%以上的灰。
[0009]上述的一种合成气除油除灰装置的余热锅炉，采用立式管壳式换热器，合成气在管程，副产低压蒸汽送至焦油储罐A和焦油储罐B的伴热盘管。
[0010]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气出余热锅炉温度控制在200?300°C。
[0011]上述的一种合成气除油除灰装置的冷凝器由空冷器和水冷器两部分串联组成，空冷方式冷却到一定温度，再进入水冷器进行冷凝。水冷器采用立式管壳换热器，合成气均在管程，空气或者冷却水在壳程。
[0012]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气出冷凝器温度控制在40?80°C。
[0013]上述的一种合成气除油除灰装置，增加系统是否需要，根据上游合成气的压力确定。
[0014]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气冷却器所采用制冷剂为丙烯或者液氨或者其它冷冻介质。
[0015]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气出合成气冷却器温度控制在-20?10。。。
[0016]上述的一种合成气除油除灰装置，气液分离罐采用立式或卧式罐，气体出口带有除沫器。
[0017]上述的一种合成气除油除灰装置，合成气经过合成气分离罐后，除去合成气中99.8%以上的油。
[0018]上述的一种合成气除油除灰装置，高温旋风除尘器、高温高效除尘器需要保温，保证合成气的温度。
[0019]上述的一种合成气除油除灰装置，高温旋风除尘器、高温高效除尘器、余热锅炉和冷凝器之间的合成气管道采用蒸汽伴热。焦油储罐A和焦油储罐B带蒸汽伴热盘管。伴热蒸汽采用余热锅炉副产的低压蒸汽。
[0020]本发明的优点:本发明装置可以高效除去合成气中的灰，有效捕集油，回收合成气的热量，节能减排。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的工艺流程示意图。
[0022]图中，高温旋风除尘器(I)，高温高效除尘器(2)，余热锅炉(3)，一级电捕焦油器
(4)，冷凝器(5)，二级电捕焦油器(6)，合成气增压系统(7)，合成气冷却器(8)，气液分离罐
(9)，焦油储罐A(1)，焦油储罐B (10) ?
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，上游合成气温度850°C，压力为lOKPaG，含灰量20g/Nm3，油含量为200g/Nm3，进入两级高温旋风除尘器1，出高温旋风除尘器的合成气温度为830°C，灰含量为2g/Nm3，进入过滤管式的高温高效除尘器2，合成气温度为800°C，灰含量为10mg/Nm3，之后进入余热锅炉3，出余热锅炉的合成气温度为250°C，压力为6KPaG。之后合成气一级电捕焦油器4，捕集的油进入焦油储罐A10，之后合成气进入冷凝器5，先进入空冷器，冷却至70°C之后进入水冷器，最终冷却至45°C，再进入二级电捕焦油器6，捕集的焦油进入焦油储罐A10。合成气之后进入增压系统7，压缩至3MPaG，进入合成器冷却器8，采用丙烯做制冷器，合成气冷却至-5°C后进入气液分离罐9，分离出的低馏分油(石脑油)进入焦油储罐B10，净化后的合成气进入下游工段。
【主权项】
1.一种合成气除油除灰的装置，其特征在于:包括高温旋风除尘器(I)，高温高效除尘器(2)，余热锅炉(3)，一级电捕焦油器(4)，冷凝器(5)，二级电捕焦油器(6)，合成气增压系统(7)，合成气冷却器⑶，气液分离罐(9)，焦油储罐A (10)，焦油储罐B (10)，其中高温旋风除尘器(I)与上游来的合成气出口相连，经过高温旋风分离器(1)，除去大粒度范围的灰，之后合成气进入高温高效除尘器(2)，除去99.5%以上的灰；出高温高效除尘器(2)的合成气，进入余热锅炉(3)，回收热量产生中低压蒸汽，副产的低压蒸汽送去焦油储罐A10)、焦油储罐B(1)的伴热盘管；降温后的合成气通过一级电捕焦油器(4)，捕集的焦油输送至焦油储罐A(1);再进入冷凝器(5)降温后进入二级电捕焦油器(6)，合成气中高馏分油被除去，送至焦油储罐A(1);之后合成气进入增压系统(7)，增压后进入合成气冷却器(8)，低温冷却后进入气液分离罐(9)，除去低馏分油，低馏分油进入焦油储罐B(1)，净化后的合成气进入下游工序。2.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:高温旋风除尘器(I)根据上游合成气含灰量及粒度范围，可设一级或者二级，除尘器采用内衬结构。3.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:所述的高温高效除尘器(2)采用过滤管形式或者电除尘器，高温高效除尘器考虑合成气的温度及合成气中含油含尘，过滤管形式的采用陶瓷管或者其它耐高温、防堵的形式，电除尘器需要耐高温电极。4.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:所述的余热锅炉(3)采用立式管壳式换热器，合成气在管程，副产低压蒸汽送至焦油储罐A (10)和焦油储罐B(1)的伴热盘管。5.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:冷凝器(5)由空冷器和水冷器两部分组成，空冷方式冷却到一定温度，再进入水冷器进行冷凝，水冷器采用立式管壳换热器，合成气均在管程，空气或者冷却水在壳程。6.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:所述的合成气出冷凝器(5)温度控制在40?80°C ;所述的合成气出余热锅炉温度控制在200?300°C ;合成气经增压系统的压力在3 - 4MPaG ;合成气出合成气冷却器温度控制在-20?10°C。7.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:合成气冷却器(8)所采用制冷剂为丙烯或者液氨或者其它冷冻介质。8.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:气液分离罐(9)采用立式或卧式罐，气体出口带有除沫器。9.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:高温旋风除尘器(I)、高温高效除尘器(2)需要保温，保持合成气的温度。10.根据权利要求1所述的一种合成气除油除灰装置，其特征在于:高温旋风除尘器(I)、高温高效除尘器(2)、余热锅炉(3)、一级电捕焦油器(4)和冷凝器(5)之间的合成气管道采用蒸汽伴热，焦油储罐A(1)和焦油储罐B(1)带蒸汽伴热盘管，伴热蒸汽采用余热锅炉(3)副产的低压蒸汽。
【专利摘要】本发明公开了一种合成气除油除灰的装置，主要包括：高温旋风除尘器、高温高效除尘器、余热锅炉、一级电捕焦油器、冷凝器、二级电捕焦油器、合成气增压系统、合成气冷却器和气液分离罐。来自上游工段的含油含灰合成气，经过高温旋风，除去大粒度范围的灰后进入高温高效除尘器，合成气经除灰后进入余热锅炉回收热量，之后进入一级电捕焦油器、冷凝器和二级电捕焦油器，除去油后的合成气进入增压系统后再进入合成气冷却器和气液分离罐，净化后的合成气送至下游工段。本发明装置可以高效除去合成气中的灰，有效捕集油，回收合成气的热量，节能减排。
【IPC分类】C10K1/04, C10K1/02, C10K1/00
【公开号】CN104893764
【申请号】CN201510336442
【发明人】吴莹莹, 邬慧雄, 张翔, 黄垒, 姜坤, 赵卓雅, 余涛
【申请人】华陆工程科技有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月17日
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