[發明專利]一種新型的褐煤干燥工藝

無效

• 申請號: 201310491248.8
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103525463A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 耿玉俠;林彬彬;馬國棟;錢震;王海國;張春麗;王軍;劉俊生;張蒙;陳晨;李玉龍;胡文佳;劉文;王元平;石華;張舜光;左宜贊;史文濤
• 申請（專利權）人: 中國天辰工程有限公司;天津天辰綠色能源工程技術研發有限公司
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/82;C10L9/08;F26B21/06;F26B21/14;F26B17/10
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術領域

本發明涉及煤氣化技術領域，具體的說，是涉及由固態含碳物料,特別是用褐煤生產發生爐煤氣、水煤氣以及合成氣的工藝流程技術。

背景技術

我國的褐煤資源豐富，已探明的保有儲量達1291億噸，約占全國煤炭儲量的13%，在我國煤炭資源中占有重要地位。有效利用褐煤資源對于保障我國能源穩定供給有十分重要的意義。但由于褐煤水分含量高、熱值較低、且熱穩定性較差、不宜長距離運輸，直接作為大規模氣化原料又有很大局限性，目前僅作為局部地區動力燃料，開發率較低，目前僅占全國煤炭產量的4-5%。但隨著我國國民經濟的飛速發展，高熱值的優質煤種已被大量利用，因此褐煤深加工對于保障國家能源供應具有非常重要的意義。

專利200810104399.2提供了一種褐煤干燥提質裝置和工藝方法，用褐煤熱解后揮發分燃燒產生的煙氣與蒸汽去干燥褐煤。專利201010033315.8提供一種使用熱風以及特制的干燥滾筒和振動流化床對褐煤進行干燥的裝置與方法。上述專利中的褐煤干燥方法均需要外加能量（如蒸汽、煙氣或直接電加熱等）或燃燒褐煤的部分組分（如揮發分）來產生干燥介質。針對上述情況，專利103131477A公開了一種褐煤氣化反應器，利用氣化爐產生的高溫粗煤氣直接用于褐煤的干燥，這樣避免了外加能量或消耗褐煤組分。但高溫合成氣的溫度可達850～1300℃，與褐煤直接接觸，易將褐煤中的高沸點物質，如酚類、烴類、雜環類等有機物夾帶入粗煤氣。這些高沸點有機物將最終進入煤氣洗滌廢水。若廢水的有機物含量過高，會對廢水的環保處理帶來很大壓力。

發明內容

針對上述褐煤氣化中干燥褐煤時高溫合成氣與褐煤直接接觸，易將褐煤中的高沸點物質夾帶入粗煤氣中導致環保問題，本發明開發了一種新型的褐煤干燥工藝。

本發明的技術方案如下：

一種新型的褐煤干燥工藝，通過高溫粗煤氣與低溫循環干燥氣（即部分的管式干燥器出口的干燥氣）或低溫水蒸汽的混合，降低粗煤氣與褐煤的初始接觸溫度，減少干燥過程中褐煤釋放到粗煤氣中的高沸點物質，如酚類、烴類、雜環類等有機物。

上述褐煤干燥工藝的具體過程如下：

未干燥后的褐煤（含水量一般在20～30%）以小于6mm的平均粒徑進入管式干燥器，來自氣化爐的一次高溫粗煤氣，由于其溫度較高（850～1300℃），與低溫循環干燥氣或低溫水蒸汽混合后，將溫度降低到100-600℃，優選100-400℃以下進入管式干燥器底部，與褐煤原料接觸；粗煤氣進入管式干燥器后，夾帶褐煤原料提升并完成褐煤的干燥。將高溫粗煤氣的溫度控制在400℃以下，可有效抑制褐煤原料中的高沸點物質進入粗煤氣，降低煤氣洗滌廢水的有機物含量。

干燥氣與干燥褐煤的混合物從管式干燥器出來后直接進入旋風分離器，分離后的干燥褐煤通過旋風料腿去往料倉，不需要進一步的處理即可直接用于煤氣化，其粒徑范圍尤其適合于流化床氣化。

分離褐煤后的干燥氣在經過分離裝置（如布袋除塵器或陶瓷過濾器）進一步分離褐煤細粉后，一部分作為低溫循環干燥氣，經過鼓風機加壓后與入口的高溫粗煤氣混合，用于降低高溫粗煤氣的溫度；另外一部分則作為粗煤氣產品直接去下游精制工段。

以上工藝過程中需要對主要的工藝參數進行控制，具體為：

通過粗煤氣和褐煤的比例C，將干燥氣溫度Tm控制在240℃以下，以滿足后繼布袋除塵器或陶瓷過濾器的對于溫度的需要；

通過控制管式干燥器的內徑，使得干燥器內的表觀氣速在1.5～15m/s之間，氣速太低褐煤不易提升，氣速太高則干燥器的高度較高、磨損過大；

通過控制管式干燥器的高度，使得褐煤在干燥器內的停留時間在3～5s的范圍之內，這個范圍基本能保證干燥后褐煤含水量小于5%，可滿足后繼氣化爐的要求。

具體參數控制方式如下：

1）粗煤氣和褐煤的比例C的計算方法如下：