CN102492445A - 一种粉煤的多管回转低温干馏工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉煤的多管回转低温干馏工艺方法，包括：1)将待干馏的煤粉布入多管回转干馏机的筒体内；将混风室混合调节的烟气通入多管回转干馏机的筒体中设置的多根换热管中，加热筒体内的煤粉；2)筒体内的煤粉吸收热量后，热解生成热半焦和干馏气；3)热半焦进入冷焦机中冷却后输送至后工序收集存储，去下一步工段；4)干馏气导出进入煤气冷却、净化及焦油收油系统；5)从多管回转干馏机换热后排出的烟气进余热锅炉生产低压蒸汽；离开余热锅炉的低温烟气，一部分回流调节烟气温度，另一部分进低温烟气系统回收利用其热量。本发明采用煤粉走壳程、烟气走管程的工艺路线，解决了多管回转干馏机布料困难、筒体保温要求高、易堵管等问题。

Description

一种粉煤的多管回转低温干馏工艺方法

技术领域

本发明涉及一种粉煤的低温干馏工艺方法，尤其是一种涉及低阶粉煤的多管回转低温干馏工艺方法。

背景技术

煤的低温干馏按供热方式的不同，分为内热式和外热式两种。内热式工艺主要有托斯考(Toscoal)、ETCH粉煤快速热解工艺、鲁奇鲁尔煤气(Lurgi-Ruhrgas，简写成LR)工艺、大连理工大学煤固体热载体法热解工艺，其特点是借助热载体把热量传给料层。热载体可为气体或固体。气体热载体热解工艺的主要缺点是气体热载体稀释了干馏气态产物，降低了煤气质量，增大了煤气分离净化设备及动力消耗；固体热载体热解工艺主要缺点是系统复杂、投资高、设备磨损严重、维修量大等。

外热式代表性的为英国开发的伍德炉褐煤干燥提质工艺，其特点为干馏室与燃烧室不相通，干馏挥发物与燃烧烟气不相混合，从而保证了挥发产物不被稀释。但该方法存在着对褐煤的粒度及煤质要求较高，单台处理能力小，废水量大，环保性差等问题，目前该工艺已很少使用。

中国煤炭科学研究总院北京煤化所开发了一种外热式多段回转炉低阶煤干馏工艺(专利公开号：CN1066459A)，该工艺的主要目标是制备优质半焦，对原料煤的适宜粒度要求是6-30mm。煤气经净化后，可外供民用或作工业燃气。其缺点是工艺单台处理能力小，热效率低。

申请人已申请的发明专利201110269683.7及201110269742.0介绍了一种粉煤的多管回转低温干馏提质工艺，该工艺具有粉煤处理量大、干馏气体处理量小，焦油粉尘含量低、煤气热值高、能量利用率高等特点，但该工艺采用煤走管程、烟气走壳程的工艺路线，其也存在不足之处，如：实现向多根管中均匀布料比较困难；对筒体保温要求也比较高，更换维修成本较大；因煤走管程，如干馏过程中产生的焦油气在管中发生冷凝，容易堵塞管子。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种单级粉煤多管回转低温干馏工艺及系统，其是针对烟煤、低阶粉煤(包括褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤等)的低温干馏工艺，利用热烟气作为热源的外热式多管回转粉煤低温干馏工艺方法，该工艺方法采用煤粉走壳程、烟气走管程的工艺路线，解决了多管回转干馏机布料困难、筒体保温要求高等问题。尽可能的回收烟煤、低阶粉煤的低温干馏过程中产生的煤焦油等化工原料，提高煤的综合利用率；用烟煤、低阶粉煤低温干馏生产半焦粉；用烟煤、低阶粉煤低温干馏生产高热值的煤气。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种粉煤的多管回转低温干馏工艺方法，包括以下步骤：

1)将待干馏的煤粉经输送设备均匀布入多管回转干馏机的筒体内；将烟气发生炉燃烧产生的高温烟气与多管回转干馏机循环烟气一起进入混风室混合调节，再进入多管回转干馏机的筒体中设置的多根换热管中，经换热管加热筒体内的煤粉；

2)筒体内的煤粉在与换热管中来自混风室的高温烟气进行间接换热，煤粉吸收热量后，热解生成热半焦和干馏气；

3)热半焦经高温卸料阀进入冷焦机中冷却后输送至后工序收集存储，根据需要去下一步工段；

4)干馏气由设置在多管回转干馏机的进料端或出料端的气体收集器导出进入煤气冷却、净化及焦油收油系统；

所述步骤1)中所述待干馏的煤粉进入原煤仓，经过旋转给料阀下方的螺旋输送机均匀进入多管回转干馏机的筒体内，随着多管回转干馏机筒体的转动，煤粉被换热管提升、扬洒，与筒体内置的换热管充分接触换热，并且沿筒体轴向移动。

所述步骤2)中高温烟气与煤粉的流向为顺流或逆流。

所述步骤2)中高温烟气排出干馏机后进余热锅炉生产低压蒸汽；离开余热锅炉的低温烟气，一部分回流调节烟气温度，另一部分进低温烟气系统回收利用其热量，可用作粉煤、型煤干燥系统的热源或其它用途。

所述步骤3)中热半焦排料温度控制在400-600℃；所述冷焦机的冷却介质为水或空气或其他介质。

所述步骤3)中根据需要去下一步工段，冷却后的半焦可用于半焦气化，或成型后作为冶金还原剂，或作为清洁燃料，或其它用途。

所述步骤4)中气体收集器设置在多管回转干馏机的进料端或出料端。

所述步骤4)中干馏气由设置在多管回转干馏机的进料端或出料端的气体收集器导出进入煤气净化及焦油收油系统，净化冷却后的煤气作为城市煤气或合成气使用。

所述步骤1)中烟气发生炉为燃煤炉或燃气炉或燃油炉。

所述步骤1)中烟气发生炉燃烧产生的高温烟气与多管回转干馏机循环烟气一起进入混风室混合调节温度至干馏所需的热源温度。

粉煤的多管回转低温干馏，包括多管回转干馏机，所述多管回转干馏机前端的多管粉煤给料器与进料装置相连，多管回转干馏机的出料口通过高温卸料阀与冷焦机相连；多管回转干馏机的烟气进口通过混风室与烟气发生炉相连，多管回转干馏机的烟气出口经余热锅炉再通过引风机分别与混风室和烟气回收利用系统相连；设置在多管回转干馏机的进料端或出料端的气体收集器与煤气冷却、净化及焦油收油系统相连。

所述进料装置包括与多管粉煤给料器相对应的输送设备，输送设备上部设有原煤仓，原煤仓下部设有旋转给料阀。

本发明解决了现有技术中煤低温干馏技术中存在的单台设备处理能力小，热效率低，废水量大，环保性差、投资高、工艺系统复杂，操作难度大，焦油粉尘含量高等问题。

本发明的有益效果是：

1、该多管回转低温干馏工艺方法采用烟气走管程、煤走壳程的工艺路线，多管回转干馏机的布料简单易行，同时对筒体保温的要求也有所降低。

2、该多管回转低温干馏工艺方法采用煤走壳程，避免因干馏过程产生的焦油蒸气发生冷凝而导致的堵管现象。

3、该多管回转低温干馏工艺方法传热介质不直接与粉煤接触，干馏气体主要包括焦油蒸汽、煤气及水蒸气，相对内热式所获得的干馏气体纯度高，气体处理量小，焦油粉尘含量低，煤气热值高。

4、该多管回转低温干馏工艺方法实现了对高温烟气热量的梯级有效利用，实现了能量利用的最大化。

附图说明

图1为本发明单级回转低温干馏工艺流程图；

其中1-原煤仓，2-螺旋输送机，3-多管回转干馏机，4-烟气发生炉，5-混风室，6-冷焦机，7-余热锅炉，8-引风机，9-气体收集器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明的工艺方法分为两部分：物料流程和烟气流程。

物料流程：待干馏的煤粉进入煤仓1，经螺旋输送机2或其他输送设备送入多管回转干馏机3筒体内。多管回转干馏机筒体内设置多根换热管。随着多管回转干馏机筒体的转动，煤粉被换热管提升、扬洒，与内置换热管充分接触换热，并且沿筒体轴向移动。煤粉在加热过程中热解生成热半焦和干馏气(煤气、焦油蒸气、热解水等)。热半焦排料温度控制在400-600℃，经多管回转干馏机3尾部卸料阀进入冷焦机6被冷却介质间接冷却后去后续工段，冷焦机6的冷却介质为水或空气或其他介质，冷却后的半焦输送至后工序收集存储，根据需要去下一步工段，可用于半焦气化，或作为冶金还原剂，或作为清洁燃料，或其它用途。干馏气由气体收集器9导出进入煤气净化及焦油捕集系统，气体收集器9设置在多管回转干馏机3的进料端或出料端，处理后的煤气可作为城市煤气或合成气使用。

烟气流程：烟气发生炉4产生的高温烟气作为干馏热源，烟气发生炉4为燃煤炉或燃油炉或燃气炉。烟气发生炉4产生的高温烟气，与多管回转干馏机3循环烟气一起进入混风室5混合调节温度至750℃-900℃，送入多管回转干馏机3内的气室中，再均匀分配到各根内置换热管内。高温烟气与煤粉的流向为顺流或逆流。从多管回转干馏机3换热后排出的烟气进余热锅炉7生产低压蒸汽回收一部分热能。从余热锅炉7出来后的低温烟气经引风机8分为两部分，一部分回流到混风室5调节烟气温度，另一部分进低温烟气系统回收利用其热量，可用作粉煤、型煤干燥系统的热源或其它用途。

Claims (10)

1.一种粉煤的多管回转低温干馏工艺方法，包括以下步骤：

1)将待干馏的煤粉经输送设备均匀布入多管回转干馏机的筒体内；将烟气发生炉燃烧产生的高温烟气与多管回转干馏机循环烟气一起进入混风室混合调节，再通入多管回转干馏机的筒体中设置的多根换热管中，经换热管加热筒体内的煤粉；

2)筒体内的煤粉在与换热管中来自混风室的高温烟气进行间接换热，煤粉吸收热量后，热解生成热半焦和干馏气；

3)热半焦经高温卸料阀进入冷焦机中冷却后输送至后工序收集存储，根据需要去下一步工段；

4)干馏气由多管回转干馏机端部的气体收集器导出进入煤气冷却、净化及焦油收油系统。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤1)中所述待干馏的煤粉进入原煤仓，经过旋转给料阀下方的输送设备均匀进入多管回转干馏机的筒体内，随着多管回转干馏机筒体的转动，煤粉被换热管提升、扬洒，与筒体内置的换热管充分接触换热，并且沿筒体轴向移动。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤2)中高温烟气与煤粉的流向为顺流或逆流。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤2)中高温烟气排出干馏机后进余热锅炉生产低压蒸汽；离开余热锅炉的低温烟气，一部分回流调节烟气温度，另一部分进低温烟气系统回收利用其热量，可用作粉煤、型煤干燥系统的热源。

5.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤3)中热半焦排料温度控制在400-600℃；所述冷焦机的冷却介质为水或空气。

6.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤3)中根据需要去下一步工段，冷却后的半焦可用于半焦气化，或成型后作为冶金还原剂，或作为清洁燃料。

7.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤4)中气体收集器设置在多管回转干馏机的进料端或出料端。

8.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤4)中干馏气由气体收集器导出进入煤气净化及焦油收油系统，净化冷却后的煤气作为城市煤气或合成气使用。

9.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤1)中烟气发生炉为燃煤炉或燃气炉或燃油炉。

10.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤1)中烟气发生炉燃烧产生的高温烟气与多管回转干馏机循环烟气一起进入混风室混合调节温度至干馏所需的热源温度。

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