1.本发明涉及一种固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统及方法，属于煤转化利用技术领域。
背景技术：
2.在未来可预见的10至20年内，煤炭仍将是我国最重要能源基础。大量的高能耗生产过程如玻璃、陶瓷等需要清洁的燃料。尽管天然气是第一选择，但天然气资源供应的局限以及天然气价格高的因素，致使很多行业仍然不能放弃。将煤转化为清洁煤气是天然气的很好替代品。目前我国大量使用的工业燃气气化炉生产过程仍然存在煤气水污染排放及含有机物煤气水处理成本高的问题。
技术实现要素：
3.本发明提供了一种固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统及方法，主要针对以空气为气化剂的低压发生炉煤气化炉生产过程生成的水进行内部循环，将煤气水中的大部分水分蒸发为气化反应所需的反应剂，并将浓缩水中的有机物进行回收得到高价值的副产品。
4.本发明所提供的固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统，包括煤气水换热器、洗涤塔、加热器、增湿塔、离心萃取机和分馏塔；
5.固定床气化炉的煤气出口与所述煤气水换热器的气体入口连接，所述煤气水换热器的气体出口与所述洗涤塔的气体入口连接，所述洗涤塔的气体出口连接下游用户；
6.所述洗涤塔的洗涤水循环管路与所述加热器底部的煤气水入口连接，所述加热器顶部的煤气水出口与所述增湿塔的顶部连接，所述增湿塔底部的循环水出口通过煤气水循环管路与所述煤气水入口连接，所述增湿塔的顶部与所述固定床气化炉的底部连接；
7.所述离心萃取机设有浓缩水入口、溶剂入口、水相出口和溶剂相出口，所述浓缩水入口与所述煤气水循环管路连接(以将部分浓缩后的煤气水从循环回路中排出，收回收其中的有机质)，所述溶剂入口与溶剂罐连接，所述溶剂相出口与所述分馏塔连接；
8.所述分馏塔的顶部连接所述溶剂罐，底部连接粗相中间产品罐。
9.上述的回收系统中，所述煤气水换热器的管程与煤气输送管路连接，壳程与水输送管路连接。
10.上述的回收系统中，所述煤气水入口与所述加热器的管程连接，壳程连接水蒸气循环管路。
11.上述的回收系统中，所述增湿塔的底部设有蒸汽加热器。
12.上述的回收系统中，所述浓缩水入口与所述煤气水循环管路连接的管路上设有固液分离器，以过滤除去固体物质。
13.上述的回收系统中，所述水相出口与所述煤气水循环管路连接。
14.上述的回收系统中，所述分馏塔的底部连接一再沸器。
15.上述的回收系统中，所述分馏塔与所述溶剂罐之间设有冷凝器。
16.上述的回收系统中，所述溶剂罐上设有溶剂入口。
17.在本发明回收系统的基础上，本发明进一步提供了固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收方法，包括如下步骤：
18.固定床气化炉产生的煤气通入所述回收系统的所述煤气水换热器中，经降温后进入所述洗涤塔中，经洗涤后进入下游单元；所述煤气经冷却和洗涤产生含有有机物的煤气水；
19.所述洗涤塔产生的煤气水通入至所述加热器中进行加热；加热后的煤气从上部进入所述增湿塔中，与下部进入的空气/氧气逆流接触，部分煤气水从液相转变为蒸汽与空气/氧气混合，得到的含水蒸汽的湿空气从所述固定床奇虎炉的底部进入所述固定床气化炉中，作为气化剂；
20.所述增湿器中剩余的所述煤气水循环至所述加热器中继续加热(即所述增湿器中剩余的水因部分水蒸发吸热而降温，较低温度的煤气水经循环水泵循环至所述加热器中继续被水蒸汽加热)；
21.所述煤气水在循环-蒸发过程中产生的浓缩液进入所述离心萃取机中，与其中的有机溶剂进行萃取离心，得到的溶剂相进入所述分馏塔进行分馏，得到的水相与所述煤气水循环管路连接；所述分馏塔的塔底得到粗酚中间品，塔顶得到的溶剂再循环至所述离心萃取机中。
22.上述回收方法中，经过滤去除固体物质后的浓缩水与有机溶剂同步进入所述离心萃取机中混合；有机物组份在有机溶剂中的溶解度比在水中的溶解性更高，浓缩水中所含的苯酚等一系列有机物大部分被有机溶剂吸收；因有机溶剂与水的密度差异，有机溶剂较轻。离心萃取机旋转促进有机溶剂相与水相的分离；溶剂相和水相分别从离心萃取机的两个出口连续流出。
23.上述回收方法中，下层的水相(萃余水)中有机物浓度降低，将其送回煤气水循环回路，使其中水分继续蒸发。
24.上述回收方法中，上层的溶剂相送至分馏塔，混合物被再沸器中蒸汽加热后，由于有机溶剂与有机物组份的沸点差别，低沸点的有机溶剂气体上升至分馏塔塔顶，经冷却后得到液体溶剂，除部分回流外，回收溶剂循环输入至萃取离心机；少量补充溶剂弥补分离过程中溶剂的损失。
25.上述回收方法中，分馏塔塔底的高沸点液相离开分馏塔，为以苯酚为主的多种有机物组份混合物，中间产品收集后可被进一步精制成多种高纯度酚类有机物产品。
26.上述回收方法中，采用的有机溶剂通常为甲基异丁基酮、异丙醚和n-503煤油等。
27.通过本发明回收方法，煤气化过程产生的煤气水被全部蒸发为水蒸气供气化炉气化剂需要，煤气水中的有机物的大部分被溶剂吸收分离得到粗酚产品，气化车间不向外排出煤气水，且被资源化回收和利用。
附图说明
28.图1为本发明固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统的结构示意图。
29.图中各标记如下：
30.1煤气水换热器、2洗涤塔、3加热器、4增湿塔、5离心萃取机、6分馏塔、7循环水泵、8固体分离器、9溶剂罐、10粗相中间产品罐、11再沸器、12冷凝器、13萃余液回流泵。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
32.如图1所示，为本发明提供的固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质的回收系统的结构示意图，包括煤气水换热器1、洗涤塔2、加热器3、增湿塔4、离心萃取机5和分馏塔6等。
33.固定床气化炉的煤气出口与煤气水换热器1的气体入口连接，热煤气经煤气水换热器1加热后产生水蒸汽(其中，管程与煤气输送管路连接，壳程与水输送管路连接，即煤气走管程，水走壳程)。煤气水换热器1的气体出口与洗涤塔2的气体入口连接，洗涤塔2的气体出口连接下游用户。
34.洗涤塔2的洗涤水循环管路与加热器3底部的煤气水入口连接，加热器3顶部的煤气水出口与增湿塔4的顶部连接(其中，煤气水入口与加热器的管程连接，壳程连接水蒸气循环管路，即煤气水走管程，水走壳程)，增湿塔4底部的循环水出口通过煤气水循环管路与煤气水入口连接，煤气水循环管路上设有循环水泵7。增湿塔4的顶部与固定床气化炉的底部连接，从而使在增湿塔4中产生的湿空气(空气和水蒸汽)进入气化炉，作为气化剂与煤反应产生煤气，然后从气化炉炉顶离开。增湿塔4的底部设有蒸汽加热器，以提高煤气水的蒸发量。
35.离心萃取机5设有浓缩水入口、溶剂入口、水相出口和溶剂相出口，浓缩水入口与煤气水循环管路连接(以将部分浓缩后的煤气水从循环回路中排出，收回收其中的有机质)，该连接的管路上设有固体分离器8，用于分离去除固体物质，溶剂入口与溶剂罐9连接，水相出口与煤气水循环管路，溶剂相出口与分馏塔6连接，从而将浓缩液和有机溶剂引入至离心萃取机中进行混合萃取，萃取后的水相再次循环至煤气水循环回路，使其中水分继续蒸发，萃取后的有机相进入分馏塔6，连接的管路上设有萃余液回流泵13。
36.分馏塔6顶部连接溶剂罐9，底部连接粗相中间产品罐10，分馏塔6的底部连接一再沸器11，以使溶剂和有机物组份分离。分馏塔6与溶剂罐9之间连接有冷凝器12，冷却后的溶剂回流至分馏塔6中，部分回流至离心萃取机5中循环。
37.采用本发明回收系统回收固定床气化炉煤气水浓缩液中有机质时，可按照下述步骤进行：
38.煤在固定床气化炉中与气化剂空气和水蒸汽反应产生煤气，气化炉出口热煤气进入煤气水换热器1中进行冷却，再进入洗涤塔2中洗涤除去其中的大分子有机物，得到含有有机物的煤气水。煤气水送加热器3被水蒸汽加热，煤气水流经管程，水蒸汽在壳程。
39.加热后的煤气水进入增湿塔4，其中，从底部进入的空气与顶部进入的热煤气水逆流接触，部分煤气水蒸发成水蒸汽进入空气，离开增湿器4时，空气接近水蒸汽饱和；增湿塔4底部设置蒸汽加热用于提高煤气水的蒸发量。湿空气进入气化炉，空气和水蒸汽为气化剂与煤反应产生煤气，从气化炉炉顶离开。
40.在增湿器4中剩余的水因部分水蒸发吸热而降温，较低温度的煤气水经循环水泵循环至换热器继续被水蒸汽加热。
41.随着煤气水中水分的蒸发，其中所含的有机物逐步浓缩，浓度提高；以原酚水中含
酚浓度为2000ppm计，由于较低循环温度下酚被蒸发较少，则在完成10倍浓缩后，浓缩液中含酚浓度将接近为20000ppm，即2％。部分循环煤气水从循环回路中排出，作为浓缩水经固体分离器8过滤除去固体物质，其后送浓缩水(含酚水)离心萃取机5，于此含酚水与同步进入的溶剂相混合。
42.有机物组份在溶剂(通常为甲基异丁基酮或异丙醚等)中的溶解度比在水中溶解性更高，浓缩水中所含的苯酚等一系列有机物大部分被溶剂吸收；因溶剂与水的密度差异，溶剂较轻。离心萃取机5旋转促进溶剂相与水相的分离；溶剂相和水相分别从萃取机的两个出口连续流出。
43.水相(萃余水)中有机物浓度降低，将其送回煤气水循环回路，使其中水分继续蒸发；上层溶剂相送至分馏塔6，混合物被再沸器11中蒸汽加热后，由于溶剂与有机物组份的沸点差别，低沸点的溶剂气体上升至分馏塔6塔顶，经冷却后得到液体溶剂，除部分回流外，回收溶剂循环送入离心萃取机5，少量补充溶剂弥补分离过程中溶剂的损失。
44.分馏塔6塔底的高沸点液相离开分馏塔6，为以苯酚为主的多种有机物组份混合物，中间产品收集后可被进一步精制成多种高纯度酚类有机物产品。
45.经过上述回收过程，煤气化过程产生的煤气水被全部蒸发为水蒸气供气化炉气化剂需要，煤气水中的有机物的大部分被溶剂吸收分离得到粗酚产品，气化车间不向外排出煤气水，且被资源化回收和利用。