[發明專利]一種粉煤加壓熱解方法及裝置

無效

• 申請號: 201210418935.2
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102911687A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 沈浩;張積耀;李大鵬;王明峰;王寧波;高瑞民;黃傳峰;段文杰;徐斌;李佩玉;李曉宏
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司碳氫高效利用技術研究中心
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B57/00;C10B57/06;C10G1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及一種粉煤熱解方法及裝置，具體涉及一種粉煤加壓熱解方法及裝置。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，我國石油消費量迅速增長。石油屬于國家戰略安全物資，而我國又是石油資源相對缺乏的國家，為了減少對進口石油的依賴，我國正在實施多元化能源戰略。發展潔凈煤技術是實施國家能源多元化戰略的對策之一。其中，粉煤熱解技術因方法相對簡單、投資較少，是具有一定競爭力的潔凈煤技術。

煤的熱解技術除了按熱解溫度分類以外，還有其他多種分類方法：按照氣氛可分為惰性氣氛熱解（不加催化劑），加氫熱解和催化加氫熱解；按加熱速度可分為慢速熱解、中速熱解、快速熱解和閃裂解；按加熱方式可分為外熱式、內熱式和內外并熱式熱解；按熱載體的類型可分為固體熱載體、氣體熱載體和氣-固熱載體熱解；按固體物料的運行狀態可分為固定床、流化床和氣流床；按反應器操作壓力可分為常壓和加壓等。

國內外典型的煤熱解工藝包括：外熱立式爐工藝、內熱立式爐工藝、美國的Garrett工藝和TOSCOAL工藝、日本的煤快速熱解工藝、德國的LR工藝、澳大利亞的流化床快速熱解工藝、前蘇聯3TX（ETCh）—175工藝、中國的流化床熱解工藝、DG工藝和多段回轉爐工藝等。

內熱式爐借助熱載體把熱量傳給煤料，熱載體直接進入干餾室，穿過塊狀干餾料層，把熱量傳給料層。氣體熱載體一般是燃料煤氣燃燒的煙氣，熱載體也可以是固體的，例如用熱半焦或其他物料，與煤料在干餾系統相混合，熱載體把煤料加熱進行干餾。內熱式爐的不足之處在于裝入的煤料必需是塊狀的，一般要求粒度為20～80㎜，以便料層有足夠的透氣性，保證氣體熱載體能夠穿過料層。

現有流化床熱解工藝是以粉煤為原料，氣體作為流化介質對粉煤進行流化熱解，其不足之處在于除塵技術的限制造成焦油中含塵量較高，焦油加工處理難度較大。另外，現有熱解技術操作壓力基本都為常壓，裝置規模較小。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種能夠在加壓條件下操作并大大降低焦油中的含塵量的粉煤加壓熱解方法及裝置。

為達到上述目的，本發明的裝置包括進料單元、熱解反應器、氣體除塵單元和油氣分離單元；

所述的進料單元包括機械進料單元和載氣進料單元；

所述的機械進料單元包括與原料粉煤相連通的煤斗，煤斗的出口依次與發送罐、輸送裝置相連通，輸送裝置的出口與熱解反應器的入口相連通，熱解反應器的下端設置有排焦罐；

所述的載氣進料單元包括與載氣相連的氣體預熱器，氣體預熱器的出口與輸送裝置相連；

所述的氣體除塵單元包括與熱解反應器的氣體出口相連通的帶有半焦收集罐的氣固分離器，氣固分離器的氣體出口與帶有細粉收集罐的深度除塵器相連通；

所述的油氣分離單元包括與深度除塵器的氣體出口相連通的焦油分離塔，焦油分離塔的另一入口與焦油洗液相連通，焦油分離塔的下端與焦油收集罐相連通，焦油分離塔的氣體出口與氣液分離器相連通。

所述的輸送裝置包括機械輸送裝置以及氣流輸送裝置。

所述的煤斗與發送罐之間還安裝有鎖斗。

所述的載氣通過管路還與發送罐相連通。

所述的焦油洗液經儲罐、泵與焦油分離塔相連通。

所述的焦油分離塔與分離器之間還設置有冷卻器。

所述的氣液分離器的煤氣出口上還安裝有引風機。

所述的原料粉煤采用粒度小于13mm的褐煤、長焰煤、煙煤、焦炭或生物質，且在原料煤中添加原料粉煤重量比的0～15%的鐵基、鉬基、鋅基、鎳基、錫基或鈷基金屬催化劑。

所述的熱解反應器的操作壓力為0.001～4.0MPa，溫度為400～800℃。

本發明粉煤加壓熱解方法如下：

原料粉煤經煤斗、鎖斗、發送罐送入輸送裝置，N₂、H₂、CO₂或其混合氣體經管路分別與發送罐、氣體預熱器相連，經氣體預熱器加壓、加熱后送入輸送裝置作為輸送氣送粉煤入熱解反應器，原料粉煤經熱解反應器熱解后，產生的半焦排至排焦罐，熱解后的產品氣從熱解反應器頂部進入氣固分離器，經氣固分離器分離后的半焦排放至半焦分離罐，熱解氣進入深度除塵器，熱解氣中的粉塵經深度除塵器脫除后排入細粉收集罐，除塵后的熱解氣送入焦油分離塔，焦油洗液經儲罐、泵后進入焦油分離塔，經焦油洗液洗滌后的焦油由焦油分離塔的底部排至焦油收集罐，熱解氣由焦油分離塔頂排出送入冷卻器，冷卻后經氣液分離器進行氣水分離，煤氣由引風機送出。