[發明專利]一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法

無效

• 申請號: 201110200854.0
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102277185A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 吳道洪;丁力
• 申請（專利權）人: 吳道洪
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B53/00;C10B53/02;C10B53/06;C10B57/00
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 蔣常雪

技術領域

本發明涉及一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法。

背景技術

我國煤資源豐富，價格低廉，但是長期以來沒有得到廣泛的應用。

隨著國民經濟的快速發展和西部大開發戰略的實施，如何有效地綜合開發利用煤，特別是低品位煤備受關注。

煤在隔絕空氣條件下進行加熱，在不同溫度下發生一系列物理變化和化學反應的復雜過程稱為煤的熱解或煤的干餾。煤干餾可得半焦、焦油和荒煤氣，焦油經加氫處理可得汽柴油組分，荒煤氣可用作化工原料。

煤的熱解是煤化工的重要過程之一，按加熱終溫的不同，可分為三種：900～1100℃為高溫干餾，即焦化；700～900℃為中溫干餾；500～600℃為低溫干餾。

當煤料的溫度高于100℃時，煤中的水分蒸發出；溫度升高到200℃以上時，煤中結合水釋出；高達350℃以上時，粘結性煤開始軟化，并進一步形成粘稠的膠質體(泥煤、褐煤等不發生此現象)；至400～500℃大部分煤氣和焦油析出，稱一次熱分解產物；在450～550℃，熱分解繼續進行，殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；高于550℃，半焦繼續分解，析出余下的揮發物(主要成分是氫氣)，半焦失重同時進行收縮，形成裂紋；溫度高于800℃，半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。當干餾在室式干餾爐內進行時，一次熱分解產物與赤熱焦炭及高溫爐壁相接觸，發生二次熱分解，形成二次熱分解產物，焦爐煤氣和其它煉焦化學產品。

現有技術中，一般采用熱載體和/或直立爐進行煤熱解生產半焦和焦油。

以直立爐為例，至少存在以下缺點：停留時間不好控制、溫度控制不均勻、單爐產量低、所得半焦品質均一性不好；煙氣與干餾氣混合，后續處理工藝復雜；煙氣與干餾氣會帶出部分煤粉，水冷得到的焦油中會含有煤粉，難以去除。

發明內容

本發明需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，它是將一定量的待熱解原料經破碎、篩分、干燥后，通過布料裝置布入旋轉床，采用輻射的方式隔絕空氣加熱到400～700℃，保持30～120分鐘。旋轉爐頂部出來的干餾氣經油氣分離后，得焦油和荒煤氣。旋轉爐底部經出料裝置排出的固體產物經冷卻后得半焦。此方法工藝簡單，效率高，不需氣體或固體熱載體，適合各種品質的煤種。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供了一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，所述方法包括下列步驟：

1)、破碎、烘干：將待熱解原料破碎篩分，烘干；

2)、布料熱解：將破碎烘干后的原料通過布料裝置布入蓄熱式旋轉爐，加熱到400℃～700℃，保持30～120分鐘，所述原料經熱解生成半焦和干餾氣；

3)、出料：半焦經出料裝置排出，400℃～700℃的半焦經熄焦后，送入成品料場；所述干餾氣經油氣分離后，得產品焦油和荒煤氣。

所述破碎粒度為10～100mm；大于100mm的原料進一步破碎篩分，小于10mm的原料壓球造粒。

所述蓄熱式旋轉爐包括爐墻、爐頂和爐底，所述爐墻、爐頂和爐底圍成一個爐膛；所述爐底為旋轉式爐底，在爐膛內水平轉動；所述爐膛的上部空間設有一個或多個蓄熱式輻射管。

所述蓄熱式輻射管為直線型管。

或者，所述蓄熱式輻射管為U型管。

或者，所述蓄熱式輻射管為W型管。

所述蓄熱式輻射管的一端設置有一個燃燒器，所述燃燒器設置有煤氣進口和空氣進口，所述蓄熱式輻射管的另一端為煙氣出口端。

所述爐底上設置有一層爐底架空層，爐底架空層上均布待熱解原料，所述蓄熱式輻射管布置于原料上方。

所述蓄熱式旋轉爐設置有吸氣口和噴氣口，所述吸氣口和噴氣口提供循環風機相連通。

所述蓄熱式旋轉爐的爐底與爐墻連接處設置有水封槽。

所述待熱解原料為油頁巖、煤、褐煤、油砂或草木的一種或多種。

本發明采用的蓄熱式旋轉床干餾爐是一種環形爐，爐墻、爐頂及蓄熱式輻射管固定不動，環形爐爐底為旋轉式爐底，爐底裝載待熱解原料，爐頂和爐底圍成的爐膛的上部空間設有蓄熱式輻射管。蓄熱式輻射管對待熱解原料進行加熱，燃燒產物完全與爐膛內的氣氛隔絕，可以減小后續處理裝置的規格，分離后的氣體可保有較高的品質。爐內熱氣強制循環對流，爐底上的物料兩面快速受熱，既提高了傳熱強度又使物料加熱溫度均勻性更好。

本發明工藝簡單、流程短、效率高，不需熱載體，適合各種品位的煤礦、油頁巖、油砂、草木。生產出的焦油加氫處理后可得汽柴油調和組分，所述荒煤氣可用作化工原料。

附圖說明