[發明專利]煤粉的流化床干餾方法與裝置

有效

• 申請號: 201310210226.X
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN104178184A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 樊麥躍;王文柯;張亞西;湯海濤;陳曼橋;武立憲;黃延召;陳章淼
• 申請（專利權）人: 中石化洛陽工程有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: C10B49/22
• 分類號: C10B49/22;C10B53/04
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于煤化工領域，涉及一種煤粉的流化床干餾方法與裝置。

背景技術

我國快速增長的原油需求拉動了原油進口量的快速增長；在油氣資源缺乏和需求提升的情況下，石油和天然氣的過度對外依賴對我國的能源安全保障帶來了很大的隱患，并使很多石油化工原料的成本居高不下。煤化工與石油化工具有相互替代性，發展新型煤化工可以作為石油化工很好的補充，具有很強的戰略意義。煤化工是指以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品的過程；主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等。

煤干餾技術是煤化工的重要過程之一。煤低溫干餾可以提取低溫焦油，并生產半焦和低溫焦爐煤氣。低溫焦油產率較高，成分以烷烴為主，能進一步加工出高級液態燃料(汽油、柴油等)和化工原料；半焦可用作固體燃料或氣化原料，煤氣則是良好的燃料和化學合成原料。在煤干餾技術中，煤粉的流化床干餾是將塊狀的煤粉碎為細粉(粒徑≤3毫米)，與高溫固體熱載體(煤灰)或高溫氣體熱載體在流化狀態下接觸傳熱并發生熱分解反應的過程；具有熱強度高、干餾速度快、油氣停留時間短、氣固可快速分離等特征，是一種較好的煤炭加工利用方式。在煤粉的流化床干餾過程中，一般是采用床層式燒炭器或管式燒炭器(即提升管燒炭器)燒去干餾所產煤粉半焦中的炭。單獨采用床層式燒炭器燒炭，會使其燒炭負荷過大，造成設備尺寸過大、投資較高。采用提升管燒炭器燒炭，燒炭效果不夠理想，炭往往燃燒不完全。

發明內容

本發明的目的是提供一種煤粉的流化床干餾方法與裝置，以解決現有的煤粉流化床干餾技術所存在的燒炭負荷過大、燒炭效果不理想的問題。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案是：一種煤粉的流化床干餾方法，其特征在于：該方法依次包括如下步驟：

A.粉碎后的煤粉原料與來自床層式燒炭器內燒炭密相段床層中的高溫煤灰在混合罐內混合后經第一混合物輸送管進入床層式干餾反應器，煤粉原料在干餾密相段床層中進行干餾反應，生成油氣和煤粉半焦，油氣經設于床層式干餾反應器內的第一組旋風分離器分離出煤粉半焦與煤灰的混合物后由床層式干餾反應器頂部的油氣出口管流出，干餾密相段床層中煤粉半焦與煤灰的混合物向下流動，進入設于床層式干餾反應器下方的汽提器，向汽提器內通入汽提水蒸汽，汽提出煤粉半焦與煤灰的混合物所夾帶的油氣；

B.在汽提器內汽提后的煤粉半焦與煤灰的混合物經第二混合物輸送管進入燒炭罐，與通入燒炭罐內的第一主風接觸進行燒炭，生成再生半焦和煙氣，再生半焦和煙氣向上流動進入提升管燒炭器；

C.進入提升管燒炭器內的再生半焦與通入提升管燒炭器內的提升管燒炭主風接觸，沿提升管燒炭器上行進行燒炭，生成含焦煤灰和煙氣，含焦煤灰和煙氣進入床層式燒炭器；

D.在床層式燒炭器內，含焦煤灰和煙氣在第二組旋風分離器內進行氣固分離，分離出的含焦煤灰向下落入燒炭密相段床層，含焦煤灰在燒炭密相段床層中與通入床層式燒炭器內的第二主風接觸進行燒炭，生成高溫煤灰和煙氣，燒炭密相段床層中的部分高溫煤灰經高溫煤灰輸送管進入混合罐。

用于實現上述干餾方法的煤粉的流化床干餾裝置，其特征在于：該干餾裝置設有混合罐、床層式干餾反應器、燒炭罐、提升管燒炭器、床層式燒炭器，混合罐與床層式干餾反應器之間設有第一混合物輸送管，床層式干餾反應器的殼體包括圓筒形的位于上部的床層式干餾反應器稀相段筒體、位于下部的床層式干餾反應器密相段筒體以及位于兩者之間的倒置圓臺面形筒體，床層式干餾反應器內設有第一組旋風分離器，頂部設有油氣集氣室、油氣出口管，下方設有汽提器，汽提器與燒炭罐之間設有第二混合物輸送管，燒炭罐的殼體包括位于上部的圓臺面形筒體和位于下部的圓筒形筒體，燒炭罐的底部設有第一主風分布器，提升管燒炭器設于燒炭罐的上方，提升管燒炭器的下部設有主風噴管，床層式燒炭器設于床層式干餾反應器的上方，床層式燒炭器的殼體包括圓筒形的位于上部的床層式燒炭器稀相段筒體、位于下部的床層式燒炭器密相段筒體以及位于兩者之間的倒置圓臺面形筒體，床層式燒炭器內設有第二組旋風分離器，提升管燒炭器的頂部出口通過水平管與之相連，床層式燒炭器的頂部設有煙氣集氣室、煙氣出口管，底部設有第二主風分布器，床層式燒炭器與混合罐之間設有高溫煤灰輸送管。