内蒙古褐煤固体热载体法快速热解技术示范工程项目建议书

内蒙古褐煤固体热载体法快速热解技术示范工程项目建议书内容摘要：

在反应器中，煤在约 520℃条件下快速热解，气体产物即荒煤气从反应器上侧部引出，经过二级旋风分离器除尘分出半焦细粉，进入焦油回收系统。 荒煤气在高温条件下高效除尘是关键，它关系到油品的质量。 本工艺采用二级环流式旋风除尘器。 环流式旋风除尘器是一种高效除尘器，单级环流式旋风除尘器效率在 96%以上。 经过二级环流式旋风除尘器，低温煤焦油的含尘量小于 %。 褐煤热解后成为半焦，与热载体一起进入加热提升管底部作为循环半焦。 循环半焦被来自热烟气循环系统的热烟气（含一定浓度的氧）加热提升。 在加热提升过程中，半焦部分燃烧，温度由 520℃上升至 750℃，入热载体贮槽。 热烟气由热载体贮槽顶部引出，进入热烟气旋风分离器（Ⅱ）。 经热烟气进入热烟气下降管（Ⅱ），进入干燥提升管的底部，用以干燥提升原料煤。 （ 4） 热烟气循环系统 热烟气循环系统主要包括循环烟气鼓风机和热烟气发生炉。 热烟气发生炉在开工 阶段可以用煤作燃料产生热烟气烘炉，正常生产时可用气体燃料燃烧产生热烟气。 以煤热解得到的部分煤气为原料，通入空气燃烧，混入烟气，并控制热烟气中氧含量。 热烟气经热烟气下降管 (Ⅰ )入热解系统（加热提升管底部）。 （ 5） 烟气除尘系统 从干燥提升管顶部出来的干煤和热烟气，经二级旋风分离器分离出干煤后，热烟气再经环流式旋风除尘器（第 3 级）除尘，一部分经烟气鼓风机送入热烟气发生炉，另一部分烟气经引风机烟囱排放，烟气中颗粒物小于 250mg/m3，二氧化硫小于 50ppm,氮氧化物小于 30ppm。 （ 6） 提质煤系统 由热载体贮槽排出约 700℃的剩余半焦，进入提质煤缓冲槽（ 1），提质煤缓冲槽（ 1）同时接收来自热烟气旋风分离器的细焦粉。 提质煤缓冲槽（ 1）排除的剩余半焦进入提质煤缓冲槽（ 2），再进入提质煤混合器，与原料褐煤混合，回收半焦热量，同时原料褐煤被干燥并失去部分水分，得到半焦提质煤。 控制提质煤温度 100℃以下。 产品半焦提质煤用皮带送往提质煤产品储存系统。 ． 2 焦油回收及煤气净化部分 （ 1） 急冷与气液分离系统 来自干馏车间的 490℃荒煤气进入急冷管及洗气管。 煤气用表压为 150～ 200kPa 的循 环氨水通过喷头强烈喷洒，被喷成细雾状的氨水与煤气充分接触，由于煤气温度高且远没有被水气所饱和，所以煤气放出大量的显热，氨水大量蒸发。 在洗气管中煤气的的温度由 490℃降至 8090℃，同时有 50%60%的焦油气冷凝下来。 急冷洗气后的荒煤气进入气液分离器 ,在此煤气与焦油、氨水、焦油渣等分离。 分离下来焦油、氨水和焦油渣一起进入机械化氨水澄清槽。 经过澄清分成四层：从上到下依次为轻油层（最上层，密度约为 ），氨水层（密度约为 ），焦油层（密度约为 ），焦油渣层（最下层，密度约为 ）。 由机械化氨水澄清槽上部（两层）分出的轻油和氨水排入轻油水分离槽，轻油在轻油水分离槽上层，用泵打入轻油贮槽。 轻油水分离槽下层为氨水，经澄清后大部分用循环氨水泵打入急冷管及洗气管喷洒以冷却洗涤荒煤气，这部分氨水称为循环氨水，少部分作为剩余氨水处理。 机械化氨水澄清槽中的焦油则通过液面调节器流至焦油中间槽，经初步静置脱水后用泵送入焦油贮槽，得到焦油产品，脱出的水用泵送回机械化氨水澄清槽。 沉淀下来的焦油渣（最下层）由刮板输送机连续刮至漏嘴处排出，作锅炉燃料。 （ 2） 冷凝鼓风系统 由气液分离器上部排出的粗煤气经横管初冷器，用循环水和低温水将煤气间接冷却至 30℃～ 35℃，冷凝液在冷凝液槽沉降分离。 焦油和部分氨水用泵送入机械化氨水澄清槽。 经横管初冷器的煤气进入电捕焦油器，再次回收焦油后，由煤气鼓风机升压，送往湿法脱硫系统。 （ 3）湿法脱硫系统 湿法脱硫采用改良 法（或其它方法）。 煤气进入脱硫工段后首先进入脱硫塔下部，与塔顶喷洒的碱性脱硫液逆流接触。 脱除硫化氢后的煤气从塔顶出来经液沫分离器分离液沫后送往硫铵工段。 吸收了硫化氢的脱硫液（富液）从塔底 引出经液封槽流入循环槽。 循环槽内的溶液经循环泵送经加热器加热（夏天则为冷却）后送入再生塔底部，同时由空气压缩机送来的压缩空气鼓入再生塔底部，富液中的还原态 ，即可再生为氧化态。 再生后的溶液（贫液）经液位调节器返回脱硫塔循环使用。 硫泡沫在再生塔塔顶生成，利用位差自流入硫泡沫槽，并进行机械搅拌。 经澄清分层后，清液经放液器送往循环槽，泡沫硫放至真空过滤机进行过滤，成为硫膏。 滤液经真空除沫器后返回循环槽。 硫膏经漏嘴放入溶硫釜，用蒸汽间接加热，使硫熔融并与硫渣分离。 熔融硫放入用蒸汽加套保温的分配器，由此以 细流放至皮带输送机上，并用冷水喷洒冷却。 于皮带输送机上经脱水干燥后的硫磺产品卸至贮槽。 （ 4） 硫酸铵系统 本工艺煤气中氨的脱出（回收）采用喷淋式饱和器法生产硫酸铵。 喷淋式饱和器分为上段和下段，上段为吸收室，下段为洁净室。 由湿法脱硫系统来的煤气经煤气预热器预热至 6070℃，煤气预热的目的是为了保持饱和器水平衡。 煤气预热后，进入喷淋式饱和器的上段，分成两股沿饱和器水平方向入环形室作环形流动，每股煤气均经过数个喷头用含游离酸 3． 5％－ 4％的循环母液喷洒，以吸收煤气中的氨，然后两股煤气汇成一股进人 饱和器的后室，用来自小母液泵（也称二次喷洒泵）的母液进行二次喷洒，以进一步除去煤气中的氨。 煤气再以切线方向进人饱和器内的除酸器，除去煤气中夹带的酸雾液滴，以上部中心出口管离开饱和器再经捕雾器捕集下煤气中的微量酸雾后到终冷洗苯系统。 饱和器的上段与下段以降液管联通。 喷洒吸收氨后的母液从降液管流到结晶室的底部，在此晶核通过饱和母液向上运动，不断地搅拌母液，使硫酸铵晶核长大，并引起颗粒分级。 用结晶泵将其底部的浆液送至结晶槽。 含有小颗粒的母液上升至结晶室的上部，母液循环泵从结晶室上部将母液抽出，送往饱和器上段两组 喷洒箱内进行循环喷洒，使母液在上段与下段之间不断循环。 饱和器的上段设满流管，保持液面并封住煤气，使煤气不能进入下段。 满流管插入满流槽中也封住煤气，使煤气不能外逸。 饱和器满流口溢出的母液流人满流槽内液封槽，再溢流到满流槽，然后用小母液泵送至饱和器的后室喷洒。 冲洗和加酸时，母液经满流槽至母液贮槽，再用小母液泵送至饱和器。 此外，母液贮槽还可供饱和器检修时贮存母液之用。 结晶槽的浆液排人到离心机，经分离的硫酸铵晶体由皮带输送机送至振动式流化床干燥机，并用被热风器加热的空气干燥，再经冷风冷却后进人硫酸铵贮斗。 然 后称量、包装送人成品库。 离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。 干燥硫酸铵后的尾气经旋风分离器后由排风机排放至大气。 为了保证循环母液一定的酸度，连续从母液循环泵入口管或满流管处加入浓度为 90％－ 93％的浓硫酸，维持正常母液酸度。 （ 5） 粗苯回收系统 粗苯回收系统包括洗苯和脱苯两个子系统。 1）洗苯子系统 经煤气最终冷却及除萘后的煤气，依次进入串联的三个洗苯塔塔底，在洗苯塔内，与从塔顶喷洒的逆向流动的循环洗油充分接触后，从最后的 3 号洗苯塔顶部出来的煤气送干法脱硫系统。 贫油由贫油槽用贫油泵送往 3 号洗苯塔塔顶，依次经过各塔吸收了煤气中的粗苯后的富油从 1 号塔底经 U 形管排入接受槽，在此用富油泵送往脱苯子系统。 脱苯后的贫油经冷却后再送回贫油槽循环使用。 在最后一个洗苯塔喷头上部设有捕雾层，以捕集被煤气带走的油滴，减少洗油损失。 各洗苯塔底部均设洗油承受槽，用钢板与煤气部分隔开。 由塔顶喷淋下来的洗油经 U形管流入塔底承受槽。 U 形管起着油封作用，以防止煤气随洗油窜出。 2）脱苯子系统 由洗苯子系统来的富油先进入油气换热器，被从脱苯塔顶来的蒸气加热，然后进入贫富油换热器，被热贫 油加热后再进入脱水塔，用油泵从脱水塔底部抽送到管式炉，加热到180～ 200℃的富油进入脱苯塔。 热贫油从脱苯塔底部经贫富油换热器自流入脱苯塔下部的热贫油槽，然后用泵送到贫油冷却器，冷却到常温后送回洗苯塔循环使用。 从脱苯塔塔顶溢出的粗苯蒸气，进入油气换热器，部分水蒸气被冷凝下来，然后进入冷凝冷却器，粗苯和水从冷凝冷却器下部流入油水分离器进行分离。 从油水分离器出来的粗苯进入回流槽，部分粗苯用回流泵送到脱苯塔顶部作为回流，其余粗苯从回流槽顶部流入粗苯中间槽，在送往成品贮槽。 从脱水塔顶部出来的蒸气，其中含有约 40%的萘和洗油，送入脱苯塔。 在脱苯塔中部引出侧线切取萘油，切出的萘油含萘 50%以上，兑入焦油中。 脱苯用的过热蒸气全部经再生器入脱苯塔。 再生器底部定期排渣使循环洗油得以再生。 （ 6） 干法脱硫系统 脱苯后的煤气，入脱硫塔再经干法脱硫，使煤气中 H2S 含量小于 20mg/Nm3。 （ 7） 废水处理系统 含酚废水采用焚烧方法处理，达到国家标准排放。 4 财务评价 以一种霍林河褐煤为原料，采用大连理工大学煤固体热载体法快速热解技术，年加工 85 万吨褐煤（其中热解用煤 60 万吨），投资 为例，进行经济效益分析。 原料煤性质见表 ，煤气组成及热值见表 ，半焦提质煤中的半焦性质见表 ，低温煤焦油性质见表。