[發(fā)明專利]煤重整系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210056629.9
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102690668A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 佐藤文昭;大本節(jié)男;洲崎誠
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會社
• 主分類號: C10B57/00
• 分類號: C10B57/00;C10B57/10
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于重整低品位煤如具有高水含量的褐煤和次煙煤的煤重整系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對于低品位煤，如具有高水含量的褐煤和次煙煤，盡管煤炭礦床的估計儲量巨大，但是每單位重量的發(fā)熱量低，并且運(yùn)輸效率差，所以已經(jīng)通過對煤進(jìn)行加熱處理以將其干燥，從而進(jìn)行增加每單位重量的發(fā)熱量的處理。美國專利號5,401,364中已經(jīng)描述了用于重整這種低品位煤的煤重整系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

在專利文獻(xiàn)1中公開的煤重整系統(tǒng)的概要顯示于圖2中。該煤重整系統(tǒng)包括用于通過熱空氣干燥將水從低品位煤蒸出并移除的干燥爐110，以及用于對干燥后的煤進(jìn)行碳化和重整的碳化爐120。然而，在該系統(tǒng)中，用于從在碳化爐120中生成的碳化氣分離并回收副產(chǎn)物焦油的焦油回收裝置130具有這樣的問題：因?yàn)閷⑻蓟瘹馔ㄟ^噴嘴冷卻而存在巨大的能量損失，并且同樣該裝置巨大并且建造成本高。

同樣，如果升高焦油回收裝置130的出口氣體溫度，并且將含有焦油的循環(huán)氣體作為從熱空氣生成爐140經(jīng)由管線138a送出用于碳化爐的熱空氣的稀釋氣使用，以抑制焦油回收時的熱損失，則產(chǎn)生這樣的問題：在管線138a與從用于碳化爐的熱空氣生成爐140送出熱空氣的管線142的會合點(diǎn)處出現(xiàn)結(jié)焦(coking)。

此外，由焦油回收裝置130回收的副產(chǎn)物焦油是這樣的燃料：具有低熱穩(wěn)定性、易于變質(zhì)，并且因此附加值低。同樣，副產(chǎn)物焦油具有這樣的問題：其與石油基的燃料的相容性差，以致作為燃料的用途是受限的。

做出本發(fā)明以解決以上問題，并且因此本發(fā)明的目標(biāo)是提供能夠以低的設(shè)備成本提高熱效率而不發(fā)生結(jié)焦的煤重整系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的煤重整系統(tǒng)的特征在于：所述煤重整系統(tǒng)包括用于干燥低品位煤的干燥設(shè)備；用于將干燥后的煤碳化的碳化設(shè)備；用于將熱空氣提供至所述干燥設(shè)備或所述碳化設(shè)備的熱空氣提供設(shè)備；以及用于提供碳化氣的碳化氣循環(huán)管線，所述碳化氣在所述碳化設(shè)備中生成，并且在保持所述碳化氣的溫度的同時，所述碳化氣被作為用于所述熱空氣生成設(shè)備的燃料。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的煤重整系統(tǒng)還包括熱交換器，所述熱交換器用于在將熱空氣提供設(shè)備中生成的熱空氣提供至干燥設(shè)備或碳化設(shè)備之前，從所述熱空氣回收熱量，并且根據(jù)本發(fā)明的煤重整系統(tǒng)還包括發(fā)電設(shè)備，所述發(fā)電設(shè)備用于借助由所述熱交換器回收的熱發(fā)電。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)閷⒃谔蓟O(shè)備中生成的碳化氣在保持所述碳化氣的溫度的同時作為燃料提供到熱空氣提供設(shè)備，所述熱空氣提供設(shè)備用于向用于低品位煤的干燥設(shè)備或碳化設(shè)備提供熱空氣，與常規(guī)系統(tǒng)不同，未將焦油在焦油回收裝置中從碳化氣回收。因此，不需要提供以下設(shè)備：如用于冷卻并清洗碳化氣的塔、熱交換器、用于除去氣體中煙霧形式的焦油的電沉淀器(electric?precipitator)以及焦油儲存槽，以致可以顯著降低建造成本。同樣，在常規(guī)焦油回收裝置中，焦油的顯熱和潛熱在焦油循環(huán)管路中的熱交換器中損失。然而，根據(jù)本發(fā)明，可以有效利用焦油具有的熱，以致可以提高熱效率。此外，因?yàn)閷⑻蓟瘹庾鳛橛糜跓峥諝馓峁┰O(shè)備的燃料再次利用，而不是作為熱空氣的稀釋氣，所以發(fā)生結(jié)焦的可能性很低。

附圖說明

圖1是顯示了根據(jù)本發(fā)明的煤重整系統(tǒng)的一個實(shí)施方案的框圖。

圖2是顯示了常規(guī)煤重整系統(tǒng)的一個實(shí)例的框圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的煤重整系統(tǒng)的一個實(shí)施方案。在圖中，省略了用于吹入氣體的吹風(fēng)器以及用于調(diào)節(jié)氣體提供量的閥等。

如圖1中所示，該實(shí)施方案的煤重整系統(tǒng)主要包括用于干燥原料如低品位煤的干燥爐10，用于碳化干燥后的原料的碳化爐20，用于碳化爐的、將用于碳化的熱空氣提供至碳化爐20的熱空氣生成爐30，以及用于干燥爐的、將用于干燥的熱空氣提供至干燥爐10的熱空氣生成爐40。

干燥爐10是能夠通過熱空氣將所裝入的原料加熱至110至200℃的溫度并除去原料中所含有的水的裝置。在該實(shí)施方案中，干燥爐10是使得熱空氣與原料直接接觸的加熱裝置系統(tǒng)。然而，如果能夠干燥原料而不使其燃燒，可以使用任何其他加熱系統(tǒng)；例如，可以使用外部加熱系統(tǒng)，其中使熱空氣與原料間接接觸。干燥爐10包括用于引入原料的原料入口、用于將干燥后的原料提供至碳化爐20的原料出口、用于引入熱空氣的熱空氣入口以及用于在干燥后排出熱空氣的廢氣出口。