申请日2005.12.31
公开(公告)日2006.06.28
IPC分类号C10K1/00
摘要
本发明涉及鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，包括：高压煤气水经闪蒸脱除溶解气，再经焦油分离器除去固体物质得到初级煤气水;初级煤气水用部分回流式加压溶气气浮工艺除去油和悬浮物得到一级煤气水;一级煤气水经双介质过滤器处理得到二级煤气水;二级煤气水送入中压汽提塔汽提得到终级煤气水，汽相送入鲁奇炉中分解。终级煤气水部分回用洗涤冷却工段的变换气;二级煤气水部分回用洗涤冷却工段的湿煤气，再对粗煤气除尘增湿，然后回用到煤制气工段洗涤脏煤气。本发明通过分步处理、分级回用的综合处理，提高了煤气水的复用率。
权利要求书
1.一种鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，包括：
高压煤气水通过闪蒸/分离单元，闪蒸脱除溶解气，再通过焦油分离器除 去固体物质得到初级煤气水;
采用部分回流式加压溶气气浮工艺，进一步除去初级煤气水中的油和悬 浮物，得到一级煤气水;
一级煤气水通过双介质过滤器过滤处理，得到二级煤气水;
二级煤气水加压送入中压汽提塔，以中压蒸汽作为汽提剂，汽提出二级 煤气水中的氨并收集含氨高压饱和蒸汽后，得到终级煤气水。
2.根据权利要求1所述的鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，其特征是所 述的焦油分离器由焦油一级分离器与焦油二级分离器串联组成。
3.根据权利要求2所述的鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，其特征是所 述的焦油二级分离器设计为密闭结构。
4.根据权利要求1所述的鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，其特征是所 述的双介质过滤器使用小缝隙的多层开孔结构滤帽进行过滤。
5.根据权利要求1所述的鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，其特征是由 中压汽提塔产生的含氨高压饱和蒸汽送入到鲁奇加压气化炉中，使氨高温分 解为氮气。
6.根据权利要求1所述的鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，其特征是得 到的终级煤气水可以部分回用，用于洗涤冷却工段的变换气。
7.根据权利要求1所述的鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，其特征是得 到的二级煤气水可以部分回用，用于洗涤冷却工段的湿煤气。
8.根据权利要求6所述的鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，其特征是终 级煤气水回用洗涤冷却工段的变换气后，经轻油分离装置分离轻油，再与初 级煤气水合并。
9.根据权利要求7所述的鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法，其特征是二 级煤气水回用洗涤冷却工段的湿煤气后，继续对变换工段入口粗煤气除尘， 再回用到煤制气工段洗涤脏煤气。
说明书
一种鲁奇炉煤制气的煤气水处理方法
技术领域
本发明涉及一种煤制气煤气水的综合处理方法，准确地讲是涉及一种鲁 奇炉煤制气的煤气水综合处理新工艺，该工艺采用闪蒸分离、气浮过滤、中 压汽提等方法综合处理煤气水。
背景技术
鲁奇炉碎煤加压气化技术是20世纪70年代末由德国鲁奇公司开发成功 的技术，该技术成功地用于以煤为原料生产城市煤气和合成氨装置。我国现 有4套装置采用了鲁奇炉碎煤加压气化技术。
天脊煤化工集团有限公司鲁奇炉煤制气装置的原煤气水处理工艺设计 流程如下：来自煤制气工段、粗煤气变换工段和粗煤气冷却工段的高压煤气 水经冷却后进入膨胀器/焦油分离器中，解析气自膨胀器顶部排出，分离出的 焦油从焦油分离器底部排出，得到的初级煤气水进入煤气水贮槽。一部分初 级煤气水用高压煤气水泵加压，分别经制气工段和粗煤气冷却、粗煤气变换 工段回用;另一部分初级煤气水用低压煤气水泵输送到轻油分离器中，分离 出的轻油作为副产品回收。煤气水用煤气水泵打到下一工段的活性碳脱酚 /CLL氨回收装置，该工段包括双介质过滤器、脱酸性气体塔、酸气洗涤塔、 总解析塔、氨解析塔、氨精制塔、活性碳吸附器及焚烧炉等一系列装置，经 过特殊工艺处理后，设计将煤气水中的氨进行回收，煤气水被送至生化装置 继续处理。原设计对铵态氮未作控制要求。
由于鲁奇炉煤制气技术工艺的气化温度较低，煤气水中的焦油、粉尘、 轻油、氨以及有机物等含量都相对较高，从而加大了煤气水的处理难度。因 此，选用鲁奇炉煤制气技术时，对于煤气水的处理不得不考虑以下问题：
1、煤气水中的溶解气和焦油含量高。溶解气可以通过控制闪蒸压力来 脱除，关键是焦油的脱除，若焦油脱除不彻底，则在后续处理中，残余焦油 不仅会堵塞设备管道，还会造成排放水不合格。原煤气水处理工艺设计流程 中，煤气水中溶解气的闪蒸基本合格，但由于分离焦油的沉降时间不足，造 成焦油分离效果不理想。
2、初级煤气水中含有大量的油类及悬浮物。原煤气水处理工艺设计流 程中，仅采用双介质过滤器过滤的办法对其进行处理，但是，由于油和悬浮 物的含量较高，双介质过滤器过滤效果差，经常堵塞过滤床，严重影响装置 的过水能力。
3、煤气水中的氨含量等较高。原煤气水处理工艺设计流程中，设计对 这部分氨进行回收，但是装置的实际运行情况表明，由于氨的浓度不够稳定， 造成回收比较困难。更为紧迫的是，原煤气水处理工艺设计流程的处理精度 已经不能满足当今的环保要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的鲁奇炉煤制气煤气水处理方法，该工艺采 用闪蒸分离、气浮过滤、中压汽提等方法综合处理煤气水，实现煤气水的分 步处理、分级回用，以满足鲁奇炉高负荷生产的需求和环保对煤气水处理的 要求。
本发明的鲁奇炉煤制气煤气水处理方法是对煤气水进行分步处理，包 括：
高压煤气水通过闪蒸/分离单元，闪蒸脱除溶解气，再通过焦油分离器除 去固体物质得到初级煤气水。
在焦油分离单元中，焦油分离器由焦油一级分离器与焦油二级分离器串 联组成，以扩大焦油分离器的容积，延长煤气水的停留时间，使焦油得到充 分分离，提高焦油的分离效果。
焦油二级分离器设计为密闭结构，将收集到的排放气统一回收至热火 炬，消除了初级煤气水在滞留池中露天收集所带来的环境影响，实现了工作 环境的改善。
为提高初级煤气水的过滤效果，本发明增加了气浮装置，采用部分回流 式加压溶气气浮工艺，选用气液多相泵作为溶气泵，进一步除去初级煤气水 中的油和悬浮物，得到一级煤气水。
通过上述工序的处理，初级煤气水中的油和悬浮物去除率可以达到90% 以上，得到的一级煤气水油含量从600mg/l降至80mg/l，悬浮物从300mg/l 降至50mg/l。
对于易结垢水，在本工段还需要考虑在加压溶气泵之前增加防结垢措 施，如添加电子除垢器等。
一级煤气水再送到过滤工段，由双介质过滤器进行处理，得到二级煤气 水。考虑煤气水经过气浮处理后，油和悬浮物的含量已经降到一定程度，在 过滤单元选用小缝隙的开孔结构滤帽，过滤处理后二级煤气水中油含量小于 20mg/l，悬浮物小于30mg/l。
二级煤气水加压送入中压汽提塔，以中压蒸汽作为汽提剂对二级煤气水 进行汽提，汽提出二级煤气水中的氨和有机物进入汽相，得到终级煤气水。
终级煤气水中的铵态氮含量小于100mg/l，可以进一步深度处理，作为 冷却水或锅炉给水继续利用。
汽提得到的含氨及有机物的高压饱和蒸汽作为气化剂的补充蒸汽被送 入鲁奇加压气化炉中，氨在高温下分解为氮气，有机物也得到了分解，解决 了原来含氨排放气直接排放所带来的环境污染问题。
本发明在对煤气水进行分步处理的同时，还对不同品质的煤气水进行分 级回用。
煤气水经分级处理后，终级煤气水最洁净，可以将终级煤气水部分回用 用于洗涤粗煤气冷却工段的变换气。洗涤后的煤气水中富含轻油，经轻油分 离装置分离轻油后，再与初级煤气水合并。
二级煤气水是含氨煤气水，部分回用洗涤煤气冷却工段的湿煤气。洗涤 湿煤气后的煤气水再在变换气入口对粗煤气进行除尘、增湿，然后回用到煤 制气工段用于洗涤脏煤气，最后回到闪蒸/分离单元。
这样就形成了“净水洗涤净气、脏水洗涤脏气”的煤气水逆流大循环路 线。
本发明通过“分步处理、分级回用”的巧妙组合，使鲁奇炉煤制气的煤 气水处理方法既实现了经济运行，又使工作环境面貌发生了明显改观，达到 了煤气水处理气相零污染、液相氨氮符合深处理的要求目标。
本发明的处理方法在过滤单元前增加部分回流式加压溶气气浮工艺，使 初级煤气水的脱油、去除悬浮物效果更加显著;对含有氨、有机物等的二级 煤气水进行中压汽提处理，以代替原来复杂的脱酚/氨回收处理方法，流程简 短、指标先进，回用要求和环保指标均能达到要求。
本发明通过“分步处理、分级回用”的综合处理，提高了煤气水的复用 率，实现了满足鲁奇煤制氨装置生产能力增加50%的要求。