一种煤焦油加氢工艺中的煤焦油预处理装置

摘要

本发明公开了一种煤焦油加氢工艺中的煤焦油预处理装置，属于煤焦油处理技术领域。该煤焦油预处理装置的破乳脱水机构的漏斗型膜支撑架设于煤焦油预处理塔内，油水分离膜包覆于漏斗型膜支撑架的底部，漏斗型膜支撑架的侧壁骨架为空心管结构，破乳剂导入喷头设在空心管上且与空心管连通，各空心管位于漏斗底部的端部均与集液斗连通，集液斗与破乳剂导入管连通，破乳剂导入管与破乳剂存储装置连接；分离水收集装置与漏斗型膜支撑架下方的煤焦油预处理塔侧壁连通；煤焦油收集装置与漏斗型膜支撑架上方的煤焦油预处理塔侧壁连通。本发明的煤焦油预处理装置能够加速油水分离效率，且通过电解方式进一步控制含水量，设备简单，分离效率高。

说明书

技术领域

本发明涉及煤焦油处理技术领域，具体涉及一种煤焦油加氢工艺中的煤焦油预处理装置。

背景技术

煤焦油是以一种乳状液的形体存在的，乳状液是一种或多种液体分散在另一种与它不相溶的液体体系，大致分为两类，水包油型乳状液(O/W)内相为油，油包水型乳状液(W/O)-内相为水，煤焦油大多为油包水型乳状液，煤焦油在预处理阶段必须进行破乳脱水。煤焦油中含有水有几方面的危害，一是引起加热炉操作波动，另外水气化需要消耗燃料增加能耗，二是原料中大量水气化后引起装置压力变化，恶化各控制回路；三是对催化剂造成危害，高温操作的催化剂如果长时间接触水分，容易引起催化剂表面活化金属组分的老化聚结，催化剂颗粒发生粉化，堵塞反应器。绝大多数煤焦油比重大于或接近水的比重，因此比较难分离，且分离不彻底。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种煤焦油加氢工艺中的煤焦油预处理装置。

本发明提供了一种煤焦油加氢工艺中的煤焦油预处理装置，包括煤焦油预处理塔；

破乳脱水机构，设于所述煤焦油预处理塔内，包括油水分离膜漏斗型膜支撑架、破乳剂导入喷头，所述漏斗型膜支撑架设于所述煤焦油预处理塔内，油水分离膜包覆于所述漏斗型膜支撑架的底部，漏斗型膜支撑架的侧壁骨架为空心管结构，所述破乳剂导入喷头设在空心管上且与空心管连通，各空心管位于漏斗底部的端部均与集液斗连通，所述集液斗与破乳剂导入管连通，所述破乳剂导入管与破乳剂存储装置连接；

分离水收集装置，与所述漏斗型膜支撑架下方的煤焦油预处理塔侧壁连通，用于收集从煤焦油中分离的水；

煤焦油收集装置，与所述漏斗型膜支撑架上方的煤焦油预处理塔侧壁连通，用于收集预处理后的煤焦油。

较佳地，还包括煤焦油二次脱水机构，包括正电极和负电极，所述正电极和负电极均固定在煤焦油预处理塔的内壁，且与电源电连接，所述正电极和负电极外部均套设有保护罩，所述保护罩的顶部均连接有导气管，所述正电极连接的导气管与负电极连接的导气管分别连接有储气装置。

较佳地，煤焦油预处理塔的内壁沿其周向设有滑槽，所述漏斗型膜支撑架的上开口端设有滑块，所述滑块与滑槽滑动连接，所述漏斗型膜支撑架的底部还连接有驱动电机。

较佳地，集液斗上还设有搅拌轴，所述搅拌轴沿其轴线设有通道，破乳剂导入管位于通道内，所述搅拌轴上设有搅拌叶片。

较佳地，破乳剂导入管与破乳剂存储装置之间还设有加压泵。

较佳地，漏斗型膜支撑架与油水分离膜接触的侧面上设有刮油板。

较佳地，煤焦油预处理塔内还设有用于给待预处理的煤焦油进行加热的加热装置。

较佳地，漏斗型膜支撑架的侧壁骨架还连通有曝气嘴，所述曝气嘴与破乳剂导入管间隔布设在相邻的侧壁骨架上，曝气嘴与气源装置连通。

较佳地，驱动电机的驱动轴穿过油水分离膜与漏斗型膜支撑架连接，所述驱动轴与油水分离膜的连接处设有密封环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的煤焦油预处理塔内设置的破乳脱水机构，通过漏斗型膜支撑架以及油水分离膜将煤焦油预处理塔的内部空间分隔为位于油水分离膜上方的待预处理煤焦油，以及位于油水分离膜下方的分离水，由于本发明的破乳剂导入喷头设在漏斗型膜支撑架的侧壁骨架的空心管结构内，且与集液斗连通，因此可以将加压后的破乳剂通过破乳剂导入喷头导入待预处理煤焦油内，且由于破乳剂的加入位置处于油水分离膜附近，能够加速水和油在破乳剂作用下的分离，且能够节约破乳剂的用量。

本发明中由于待预处理煤焦油经破乳脱水后，待预处理煤焦油中的水分含量大大降低，为了实现进一步的控制含水量，在破乳脱水后的煤焦油中通过电解的方式进一步脱水，能够实现更彻底的油水分离目的，有效的控制煤焦油的含水量，且水电解产生的氢气可以用于后期加氢工艺，氧气收集储藏后备用。

本发明中的漏斗型膜支撑架以及搅拌轴和搅拌叶片能够在电机的带动下转动，加速破乳剂与待预处理煤焦油的混合，同时漏斗型膜支撑架还连接有曝气嘴，产生的气泡举托微小油滴与大油滴混合，提高油水分离效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明漏斗型膜支撑架的结构示意图。

附图标记说明：

1.煤焦油预处理塔，2.油水分离膜，3.漏斗型膜支撑架，4.破乳剂导入喷头，5.集液斗，6.破乳剂导入管，7.正电极，8.负电极，9.保护罩，10.导气管，11.分离水收集装置，12.煤焦油收集装置，13.驱动电机，14.搅拌轴，15.搅拌叶片，16.曝气嘴。

具体实施方式

下面结合附图1-2，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供的一种煤焦油加氢工艺中的煤焦油预处理装置，包括煤焦油预处理塔1；

破乳脱水机构，设于所述煤焦油预处理塔1内，包括油水分离膜2漏斗型膜支撑架3、破乳剂导入喷头4，所述漏斗型膜支撑架3设于所述煤焦油预处理塔1内，油水分离膜2包覆于所述漏斗型膜支撑架3的底部，漏斗型膜支撑架3的侧壁骨架为空心管结构，所述破乳剂导入喷头4设在空心管上且与空心管连通，各空心管位于漏斗底部的端部均与集液斗5连通，所述集液斗5与破乳剂导入管6连通，所述破乳剂导入管6与破乳剂存储装置连接；

分离水收集装置11，与所述漏斗型膜支撑架3下方的煤焦油预处理塔1侧壁连通，用于收集从煤焦油中分离的水；

煤焦油收集装置12，与所述漏斗型膜支撑架3上方的煤焦油预处理塔1侧壁连通，用于收集预处理后的煤焦油。

本实施例中，煤焦油先通过破乳脱水机构进行预处理，具体是先将煤焦油液体注入煤焦油预处理塔1内，未处理的煤焦油位于油水分离膜2的上方，其内部的部分分离水通过油水分离膜2进入油水分离膜2的下方的罐体内，本实施例的破乳剂导入喷头4用于将破乳剂导入水分分离膜上方的待处理煤焦油中，实现定量的破乳剂供给后处理靠近油水分离膜2附近一定范围内的待处理煤焦油，提高处理效率，且油水一旦分离分离出的水会立马通过油水分离膜2分离至塔底，避免油水的再次结合，集液斗5作为破乳剂的缓冲存储装置，同时和多个空心管连接，并通过空心管上的破乳剂导入喷嘴4将破乳剂喷入待处理的混合液中，分离后的分离水以及煤焦油分别存储在对应的收集装置内。

实施例2

在上述实施例的基础上，为了提高煤焦油的处理效率，本实施例还包括煤焦油二次脱水机构，包括正电极7和负电极8，所述正电极7和负电极8均固定在煤焦油预处理塔1的内壁，且与电源电连接，所述正电极7和负电极8外部均套设有保护罩9，所述保护罩9的顶部均连接有导气管10，所述正电极7连接的导气管10与负电极8连接的导气管10分别连接有储气装置。

由于经实施例1的破乳脱水机构处理后的煤焦油中含水量大大降低，但是要达到后期加氢工艺要求，还需进一步进出脱水处理，本实施例通过正负电极对煤焦油中的残留水进行电解，并将收集的气体进行存储，收集的氢气可用于加氢工艺，不仅实现了进一步的脱水处理，且获得了氢气。

实施例3

在实施例1的基础上，为了进一步提高破乳剂与待处理的煤焦油的混合效率，煤焦油预处理塔1的内壁沿其周向设有滑槽，所述漏斗型膜支撑架3的上开口端设有滑块，所述滑块与滑槽滑动连接，所述漏斗型膜支撑架3的底部还连接有驱动电机13。通过驱动电机13转动，带动整个漏斗型膜支撑架3的转动，需要说明的是破乳剂导入管6与集液斗5非固定连接，因此漏斗型膜支撑架3的转动不会引起破乳剂导入管6转动。通过破乳剂导入喷头4的位置变化使得破乳剂从多方位多角度与待处理的煤焦油混合。

作为优选方式，集液斗5上还设有搅拌轴14，所述搅拌轴14沿其轴线设有通道，破乳剂导入管6位于通道内，所述搅拌轴14上设有搅拌叶片15。通过搅拌轴14转动带动搅拌叶片15转动，进而实现破乳剂与煤焦油的更高效混合。

进一步地，破乳剂导入管6与破乳剂存储装置之间还设有加压泵。通过给破乳剂加压实现破乳剂在进入煤焦油后对煤焦油进行一定的绕流，实现两个的更好混匀。

进一步地，漏斗型膜支撑架3与油水分离膜2接触的侧面上设有刮油板。利用漏斗型膜支撑架3的转动带动刮油板对油水分离膜上的杂物及油层进行刮除，避免因油水分离膜堵塞造成透水困难，导致油水分离效率降低。

进一步地，煤焦油预处理塔1内还设有用于给待预处理的煤焦油进行加热的加热装置。通过控制煤焦油的温度，实现破乳剂的活性，进而提高破乳效果。

进一步地，漏斗型膜支撑架3的侧壁骨架还连通有曝气嘴16，所述曝气嘴16与破乳剂导入管6间隔布设在相邻的侧壁骨架上，曝气嘴16与气源装置连通。曝气嘴16的作用在于通过气泡将因破乳剂作用而产生的微小油滴托举至油层，使其和大油滴结合，降低微小油滴的破乳难度，提高油水分离效果。

进一步地，驱动电机13的驱动轴穿过油水分离膜2与漏斗型膜支撑架3连接，所述驱动轴与油水分离膜2的连接处设有密封环。通过密封环的设置，避免在驱动轴和油水分离膜2的连接处出现未处理的煤焦油进入油水分离膜2下方的情况。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。