[發明專利]低階煤下行循環流化床熱解提質設備

有效

• 申請號: 201210387659.8
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102994126A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 田原宇;喬英云
• 申請（專利權）人: 田原宇
• 主分類號: C10B57/00
• 分類號: C10B57/00;C10B57/10;C10B49/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.技術領域

本發明提供低階煤下行循環流化床熱解提質設備，屬于煤化工領域。

2.背景技術

我國低階煤儲量豐富，具有水含量高，氧含量高，揮發分高，熱值低等特點，在現代大規模機械化開采的條件下產生較多粉煤易風化和自燃，而且產地大都在偏遠地區，交通不便，使得低階煤不適合長途運輸，應用受到很大限制。目前我國低階煤大部分用于直接燃燒發電，造成嚴重的環境污染和大量溫室氣體排放，發電效率低，煤炭資源綜合利用率低，資源浪費嚴重。將低階煤進行熱解提質生產優質半焦同時副產焦油和煤氣是一種工藝過程相對簡捷、投資較少、經濟性較好的技術，不僅解決了能源遠距離運輸，而且可以進行綜合加工利用，具有很強的競爭力，對于我國發展能源多元化戰略意義重大，符合國家產業政策及未來發展方向。也是多元化能源的重要發展方向之一。

低階煤熱解工藝按加熱方式可分為外熱式和內熱式兩類：外熱式熱效率低，煤料加熱不均，揮發產物的二次分解嚴重，焦油產量低，裝置難以大型化，因此這類技術一般只用于實驗室，大型工業化煤熱解過程很難實現；內熱式工藝利用氣體熱載體或固體熱載體把熱量直接傳遞給煤料，使煤發生熱解反應，克服了外熱式的缺點，具有熱質傳遞速度快、加熱均勻、揮發份二次分解少，焦油產量高，裝置易于大型化等優勢。

內熱式工藝包括氣體熱載體熱解工藝和固體熱載體熱解工藝，其中：氣體熱載體熱解工藝通常是將燃料燃燒的煙氣引入熱解室，代表性的有美國的COED工藝、ENCOAL工藝和波蘭的雙沸騰床工藝等。固體熱載體熱解工藝則利用高溫半焦或其他的高溫固體物料與煤在熱解室內混合，利用熱載體的顯熱將煤熱解。與氣體熱載體熱解工藝相比，固體熱載體熱解避免了煤熱解析出的揮發產物被煙氣稀釋，同時降低了冷卻系統的負荷，工藝優勢明顯。但現有低階煤固體熱載體快速熱解技術存在油中帶灰、機械運動部件高溫磨損、裝置放大效應以及設備長周期穩定運行等難題，成為制約低階煤快速熱解的技術瓶頸，急需依據低階煤熱解反應特性開發能夠消除油中帶灰、熱傳遞好、能量利用合理的低階煤熱解提質技術和設備。

3.發明內容

本發明的目的就是為了克服現有低階煤熱解提質技術存在的不足而提出的一種低階煤下行循環流化床熱解提質設備，既解決了低階煤流化床熱解提質的油中帶灰難題，又合理利用了熱能和低級煤粘結性，還得到了高附加值的焦油和燃氣，消除了提質煤返潮現象。

本發明的技術方案：

本發明的目的是通過將低階煤和半焦分級分離，大中顆粒煤和焦通過下行熱解反應器熱解、微小顆粒煤和焦以及部分原料煤和半焦混合提質，達到快速混合、傳熱、熱解和分離，從源頭上消除油中帶灰，同時利用低級煤粘結性解決提質煤返潮的難題。其特征是低階煤下行循環流化床熱解提質設備，由燒焦提升管、氣體分布器、進氣管、半焦一級氣固分離器、熱載體料倉、半焦二級氣固分離器、細焦料倉、下行熱解反應器、油氣氣固分離器、油氣出口、分料閥、熱半焦料倉、低階煤提質下行混合管、引風機、煙氣提升管、煙氣一級氣固分離器、上部料倉、旋轉進料器、煙氣二級氣固分離器、煙氣出口、低階煤入口、提升機、調質煤料倉、熱成型機、提質型煤出口、熱煤料倉、返料閥組成。低階煤下行循環流化床熱解提質設備分為低階煤干燥系統、半焦循環系統、低階煤反應系統、提質煤成型系統四部分，低階煤干燥系統與低階煤反應系統通過旋轉進料器連通，低階煤干燥系統與半焦循環系統通過煙氣引風機連通，半焦循環系統和低階煤反應系統頂部通過半焦熱載體料倉連通、底部通過返料器連通；低階煤反應系統和提質煤成型系統通過熱半焦料倉連通，低階煤干燥系統和提質煤成型系統通過熱煤料倉連通，半焦循環系統和提質煤成型系統通過細焦料倉連通。

低階煤煤干燥系統為煙氣提升管底部低階煤入口，頂部設有煙氣一級氣固分離器和煙氣二級氣固分離器；煙氣一級氣固分離器固體出口接入上部料倉，再經旋轉進料器連接在下行熱解反應器頂端，氣體出口與煙氣二級氣固分離器的入口相連；煙氣二級氣固分離器固體出口接入熱煤料倉，通過料閥連接低階煤提質下行混合管頂部，氣體出口作為煙氣出口。

低階煤反應系統為下行熱解反應器頂部通過旋轉進料器與連接上部料倉連接，通過料閥與熱載體料倉連接，底部接入油氣氣固分離器；油氣氣固分離器的油氣出口接下游的分離系統，固體出口通過分料閥一分為二，一路通過返料閥進入燒焦提升管底部，一路接入熱半焦料倉通過料閥與低階煤提質下行混合管頂部連通。