[發(fā)明專利]一種褐煤低溫干餾方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210441874.1
• 申請(qǐng)日: 2012-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN102965128A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜永濤;徐鴻鈞;趙玉良;葛延;王廣收;王有飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司
• 主分類號(hào): C10B49/02
• 分類號(hào): C10B49/02;C10B53/04;C10B57/10
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于褐煤干餾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種褐煤低溫干餾方法。

背景技術(shù)

褐煤是煤化程度最低的煤種。具有水分含量高，達(dá)30％～60％；氧含量高，達(dá)18～25%；固定碳含量低，發(fā)熱量低，般為3000kca1/kg左右；易風(fēng)化破碎等顯著特征。因煤質(zhì)差又不易經(jīng)濟(jì)地長(zhǎng)途外運(yùn)，使得褐煤的工業(yè)應(yīng)用以煤產(chǎn)地為主，而我國(guó)的主要褐煤產(chǎn)地又多遠(yuǎn)離城市和大工業(yè)用戶，其資源優(yōu)勢(shì)難以轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

褐煤低溫干餾是采用煤炭熱解加工技術(shù)，在隔絕空氣情況下，將煤炭加熱到550℃～600℃，脫除影響煤熱值的水、氧和低熱值揮發(fā)分物質(zhì)，使煤發(fā)熱組分富集，形成固體半焦。析出的揮發(fā)分物質(zhì)通過(guò)凈化回收出煤焦油和煤氣產(chǎn)品。

通過(guò)熱解加工，可將普通動(dòng)力用褐煤有效地分級(jí)、分質(zhì)成為煤焦油、高品質(zhì)半焦及氣體燃料，極大地提高了褐煤的利用價(jià)值。

在工業(yè)上較為成功的煤炭提質(zhì)方法主要有以下幾種。按爐的加熱方式可分為外熱式、內(nèi)熱式和內(nèi)熱外熱混合式。內(nèi)熱式氣體熱載體法的代表是，魯奇式爐，此法是采用氣體熱載體內(nèi)熱式垂直連續(xù)爐，我國(guó)稱三段爐，即從上而下包括干燥段、干餾段和冷卻段三部分。本工藝的缺點(diǎn)：對(duì)褐煤的粒度及煤質(zhì)要求高，適用于中老年褐煤；單臺(tái)處理能力小，廢水量大，污染嚴(yán)重，環(huán)保性差。內(nèi)熱式固體熱載體法，它的代表是魯奇魯爾蓋斯低溫干餾法(簡(jiǎn)稱L-R法)，本工藝的缺點(diǎn)：半焦產(chǎn)量小，液態(tài)產(chǎn)品多，雜質(zhì)多，產(chǎn)出煤氣多，只適用于城市煤氣；單臺(tái)處理能力小，廢水量大，污染嚴(yán)重，環(huán)保性差。LFC工藝，是ENCOAL輕度氣化技術(shù)，雖然各項(xiàng)工藝技術(shù)較好，它們都采用化學(xué)方法，投資大，成本高，生產(chǎn)出的產(chǎn)品品位低，投資回收周期長(zhǎng)。其它工藝方法和設(shè)備參見(jiàn)王永軍在《化學(xué)工業(yè)》2009年第9期23～26頁(yè)的論文介紹。

目前，國(guó)內(nèi)外褐煤的提質(zhì)技術(shù)仍不太成熟，為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和低污染的環(huán)保指標(biāo)，針對(duì)性地開發(fā)褐煤提質(zhì)技術(shù)，將是褐煤資源綜合利用的研究方向。因此，本領(lǐng)域中需要一種能耗低、無(wú)危險(xiǎn)性、生產(chǎn)實(shí)施簡(jiǎn)單、處理能力大且成本低廉的褐煤綜合利用方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種褐煤低溫干餾方法，該方法干餾過(guò)程在密閉爐體內(nèi)進(jìn)行，利用煙氣進(jìn)行加熱和冷卻，并控制爐內(nèi)氧氣含量，以此保證生產(chǎn)過(guò)程安全，無(wú)爆炸危險(xiǎn)；同時(shí)采用“雙零水工藝”，不需要工業(yè)用水，亦不產(chǎn)生廢水，也無(wú)有害氣體排放。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種褐煤低溫干餾方法，包括以下步驟：

第一步，來(lái)自煤礦的原煤，破碎成<60mm的粒煤，經(jīng)篩分分級(jí)成為<5mm和5～60mm兩種粒級(jí)；

第二步，<5mm的粉煤一部分作為熱風(fēng)爐的燃燒用煤，剩下的采用擠壓成型技術(shù)將其壓制為型煤；

第三步，擠壓成型后的型煤與5～60mm的粒煤混合進(jìn)入步進(jìn)式爐干燥段，被來(lái)自熱風(fēng)爐<300℃的惰性煙氣加熱至180℃～300℃，完成煤料受熱干燥脫水、脫氧和預(yù)熱過(guò)程，脫除影響煤熱值的90%以上的全水、結(jié)晶水和部分含氧官能團(tuán)，使煤發(fā)熱組分富集，煤中脫除的水蒸汽冷卻后收集，煙氣凈化后排放；

第四步，經(jīng)預(yù)熱至180℃～300℃的煤料進(jìn)入干餾熱解段，與<600℃的熱煙氣進(jìn)行熱交換，煤料受熱分解，析出揮發(fā)分后成為半焦；

第五步，煤料熱解所產(chǎn)生的揮發(fā)分與熱煙氣混合出爐后稱之為熱煤氣，熱煤氣經(jīng)循環(huán)焦油噴淋冷卻至100℃以下回收出煤氣中的煤焦油和低溫煤氣；

第六步，經(jīng)冷卻后的煤氣進(jìn)入步進(jìn)式爐余熱回收段，回收高溫半焦余熱后成為熱煤氣送入熱風(fēng)爐作為燃料使用；

第七步，半焦完成余熱回收后進(jìn)入冷卻段，被冷煙氣冷卻至60℃以下出爐，即成合格產(chǎn)品。

本低溫干餾方法采用了煤料干燥與熱解分離。保證干餾煤氣濃度不受干燥段費(fèi)煙氣的影響，同時(shí)由于干燥段無(wú)有害和可燃?xì)怏w，無(wú)需特殊處理即可排入大氣。

步進(jìn)式爐各工藝段之間采用密封裝置隔開，避免各段間氣體相互影響，確保各段間工作溫度的穩(wěn)定。

干燥段費(fèi)煙中無(wú)有害和可燃?xì)怏w，經(jīng)凈化冷卻后一部分用于半焦冷卻，剩余部分排入大氣。煤中所蒸發(fā)水分冷卻后回收利用，以滿足工業(yè)用水需求。

熱解煤氣經(jīng)循環(huán)焦油噴淋冷卻和電捕焦油回收出煤焦油，熱煤氣中的奈、苯、酚類物質(zhì)被循環(huán)焦油吸收，提高了焦油產(chǎn)品的品質(zhì)。

經(jīng)冷卻后的煤氣進(jìn)余熱回收段，回收高溫半焦余熱后成為熱煤氣送入熱風(fēng)爐作為燃料使用。減少煤氣提純和儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)。