[發(fā)明專利]一種制備半焦的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410229738.5
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN105295965B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 陳愛國;門卓武;李初福;翁力;郭屹;劉科
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B49/02;C10B57/10;C10B57/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;金迪

本發(fā)明公開了一種制備半焦的方法和裝置。該方法包括：在共熱解反應的條件下，將熱的液化殘渣與干燥煤混合進行共熱解，得到熱半焦和熱解氣；其中，所述液化殘渣為煤直接液化產(chǎn)生的物質(zhì)，所述共熱解的溫度為450?650℃。采用該方法可以減少制半焦過程中產(chǎn)生的粉焦量，從而增加熱解系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行，并且得到的煤氣和焦油產(chǎn)量高、品質(zhì)好。

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備半焦的方法和裝置。

背景技術

在我國云南、內(nèi)蒙古、東北、新疆等地蘊藏著大量的包括褐煤在內(nèi)的低階煤，其儲量約占煤炭總量的40％以上。低階煤的主要特點是含水量高、熱值低、揮發(fā)分高，不適合長距離運輸和利用，這些特點使得低階煤，特別是褐煤的開發(fā)和利用受到很大限制。目前對低階煤進行提質(zhì)利用的方法之一是煤干燥，即用直接或間接的加熱方式對原料煤進行干燥，將其60-90％的水分脫除，獲得熱值較高的干燥煤。對低階煤進行提質(zhì)利用的方法之二是對煤進行熱解，以獲得水分極低、含碳量高、發(fā)熱量高的適用于多種用途的半焦及附加值更高的焦油和煤氣。

對低階煤進行熱解提質(zhì)的工藝方法有多種，按照加熱方式主要有直接加熱與間接加熱，熱解器(爐)有內(nèi)熱式與外熱式，熱載體有氣體熱載體和固體載熱體之分；熱解溫度多為500-600℃。在這些工藝應用中都面臨需要解決的問題，即如何降低熱解過程中粉塵生成量，特別是對于熱抗爆性極差的褐煤，以提高熱解系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行性，同時降低焦油中粉塵含量，提高焦油質(zhì)量，減輕焦油加工系統(tǒng)負荷。

CN101608125A公開了一種煤熱解提質(zhì)方法。該方法包括將原料煤送入回轉干燥器中，使其與熱煙道氣并流接觸、直接換熱，同時，原料煤在回轉干燥器中與來自熱解器的熱半焦間接換熱，從而實現(xiàn)原料煤的干燥。干燥后的原料煤與來自加熱回轉窯的高溫半焦在混合器中混合后送入熱解器中，在混合器中煤料與高溫半焦直接換熱并發(fā)生熱解，生成熱半焦和荒煤氣。

但是已有制半焦的方法中，存在熱解過程中產(chǎn)生的粉焦量大，影響熱解系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行性，并且得到的焦油產(chǎn)率低、品質(zhì)差的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決低階煤熱解過程中產(chǎn)生的粉焦量大，影響熱解系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行，并且得到的焦油產(chǎn)率低、品質(zhì)差的缺陷，提供一種制備半焦的方法和裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制備半焦的方法，該方法包括：在共熱解反應的條件下，將液態(tài)的煤液化殘渣與干燥煤混合進行共熱解，得到熱半焦和熱解氣；其中，所述煤液化殘渣為煤直接液化產(chǎn)生的物質(zhì)，所述共熱解的溫度為450-650℃。

本發(fā)明還提供了一種制備半焦的裝置，該裝置包括熱解爐1；該熱解爐1設置有進料口、熱半焦出料口、熱解氣排放口；熱解爐1的進料口設置有用于加入干燥煤的進煤管以及用于加入液態(tài)的煤液化殘渣的液化殘渣加入管，在液化殘渣加入管端設置有噴灑管；于熱解爐1內(nèi)，液態(tài)的煤液化殘渣與干燥煤混合進行共熱解，得到熱半焦和熱解氣，并分別經(jīng)熱半焦出料口和熱解氣排放口離開熱解爐1；其中，所述煤液化殘渣為煤直接液化產(chǎn)生的物質(zhì)，熱解爐1內(nèi)的溫度為450-650℃。

本發(fā)明提供的方法中，加入液態(tài)的煤液化殘渣與干燥煤一起進行共熱解反應以制備半焦產(chǎn)品。采用液態(tài)的煤液化殘渣可以使煤液化殘渣能夠被噴灑進熱解爐中，能更均勻地與干燥煤混合，同時將常溫下為固態(tài)的煤液化殘渣轉變?yōu)橐后w的煤液化殘渣可以利用熱半焦的預熱，提高本發(fā)明的方法和裝置的能量利用。以本發(fā)明提供的方法加入煤液化殘渣，可以利用煤液化殘渣中的粘結成分與干燥煤中的粉煤粘連，并在共熱解的溫度下固化形成較大顆粒，降低半焦產(chǎn)品中的粉焦量，進而大幅度減少煤氣中的含粉量，可以減小后續(xù)除塵設備的負荷。另一方面還可以將煤液化殘渣中的焦油回收，提高煤液化殘渣的利用也提高本發(fā)明提供的方法的整體焦油收率，焦油的品質(zhì)也可以改善。