[發(fā)明專利]一種順流下行式煤氣半焦活化粉煤熱解系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410625795.5
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104449774B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樹寬;楊占彪
• 申請（專利權(quán)）人: 王樹寬
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B49/04;C10J3/48;C10J3/46;C10J3/84
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司61201
• 代理人: 曹宇飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種順流下行式煤氣半焦活化粉煤熱解制取煤焦油、半焦、煤氣的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

高揮份煙煤和褐煤梯級分質(zhì)利用是潔凈煤化工的一個(gè)重要途徑，煤拔頭裝置投資少，能耗低，熱效率高，有著廣泛的市場前景和較好的經(jīng)濟(jì)效益。

從熱解的機(jī)理和實(shí)踐證明快速熱解和快速導(dǎo)出能提高煤熱解煤焦油的收率。小于200目粉煤熱解，屬于閃速熱解，液體收率高，且粉體采用氣流輸送可控性好，工藝簡單，投資少，被推崇。但由于煤粉粒徑太小各環(huán)節(jié)的除塵系統(tǒng)難以保證特別是荒煤氣高溫下除塵，至今未能徹底解決，制約著該工藝的發(fā)展。

煤氣中甲烷經(jīng)催化劑活化后熱解，可提高煤焦油的收率。

旋風(fēng)除塵器作為含塵氣體粗除塵，投資少，運(yùn)行可靠；旋風(fēng)的切割粒徑與旋風(fēng)子的直徑有較大的關(guān)系，工業(yè)上對于較小粒徑的除塵多采用旋風(fēng)子組合，但旋風(fēng)子組合除塵系統(tǒng)由于下料腿相互串氣除塵效率下降，加之荒煤氣在高溫下大分子煤焦油聚合、出現(xiàn)溫度梯度時(shí)焦油析出與煤粉結(jié)合積炭，使旋風(fēng)子的下料腿堵塞，裝置無法運(yùn)行。采用傳統(tǒng)的外置旋風(fēng)或夾套保溫等措施或旋風(fēng)子加翼閥的方式無法保證下料通暢且不互相串氣，無法保證在荒煤氣系統(tǒng)中高效除塵并穩(wěn)定運(yùn)行。

專利CN?101935539A粉煤催化熱解熱解制備煤焦油的方法及其裝置和專利CN?1664069A一種以甲烷為反應(yīng)氣提高煤熱解焦油產(chǎn)率的方法，為負(fù)載金屬催化劑甲烷活化氣氛中熱解，可提高煤焦油的收率，但由于催化劑容易結(jié)炭失活，不能保證裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行。專利CN?101955799?A粉煤綜合利用制備煤焦油、煤氣、水蒸氣的方法和專利CN?102250646?A半焦粉氣化與重整氣熱解耦合制煤焦油和煤氣的裝置及方法，是上行氣流床粉煤熱解，能耗較高，專利CN?102127460?A逆流下行床熱解反應(yīng)器中固體燃料的低溫?zé)峤夥椒āＴ搶＠悄媪魇剑锪献陨隙拢瑲怏w自下而上，熱量由氣體和側(cè)壁加熱的方法，該方法由于粉煤處于懸浮狀態(tài)，并采用氣體熱載體和間接換熱，氣體熱載體量大，大量細(xì)煤粉隨氣體帶出，造成后續(xù)荒煤氣除塵困難。以上專利未就荒煤氣除塵系統(tǒng)根據(jù)荒煤氣含有大量的煤焦油在溫變區(qū)間容易積炭、結(jié)塊等問題提出針對性的堅(jiān)決方案。

利用850℃以上的高溫半焦對甲烷和二氧化碳或水蒸汽的催化活化作用形成甲烷活化的熱解氛圍，通過旋風(fēng)混合順流式下行氣流床閃速熱解，載熱體主要是高熱容高溫半焦，根據(jù)荒煤氣自身特點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)適合于荒煤氣重力沉降除塵、管道除塵、二級旋風(fēng)子組除塵，并將除塵組件置于高溫?zé)峤猸h(huán)境中確保不產(chǎn)生溫度梯度，下料腿不互相串氣，保證精除塵入口荒煤氣的較低的含塵量，使后續(xù)精除塵系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的之一是提供一種煤氣經(jīng)高溫半焦活化的固體熱載體熱效率高、能耗低，組合式除塵的順流下行式煤氣半焦活化粉煤熱解系統(tǒng)。

本發(fā)明目的之二是提供一種煤氣經(jīng)高溫半焦活化的固體熱載體熱效率高、能耗低，組合式除塵的順流下行式煤氣半焦活化粉煤熱解方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是所涉及的順流下行式煤氣半焦活化粉煤熱解系統(tǒng)是高溫?zé)煔鈸Q熱器的煤氣入口與安裝在干煤粉緩沖倉出料口的第二L型閥的進(jìn)氣口連通、煤氣出口通過管道與安裝在半焦緩沖倉的半焦出口上的第一L型閥連通、煙氣出口通過管道與立磨的煙氣入口連通、高溫空氣出口通過管道與上行加熱提升管的空氣入口連通，立磨的出料口與干煤粉緩沖倉連通，干煤粉緩沖倉的出料口通過第二L型閥與旋風(fēng)混合器的煤粉入口連通，旋風(fēng)混合器的半焦入口通過第一L型閥與高溫半焦緩沖倉的出料口、高溫?zé)煔鈸Q熱器的煤氣出口連通，旋風(fēng)混合器的出料口與下行床反應(yīng)管的進(jìn)料端口連通，下行床反應(yīng)管的下料端口與油氣旋風(fēng)除塵器的進(jìn)料口連通，油氣旋風(fēng)除塵器的出焦口通過Y形管接頭分別與半焦冷卻器進(jìn)料口、通過第三L型閥與上行加熱提升管的半焦入口連通，油氣旋風(fēng)除塵器的除塵荒煤氣出口通過管道依次與固定床精除塵器、油洗裝置、電捕焦油器連通，上行加熱提升管的出料口通過管道與一級旋風(fēng)除塵器的進(jìn)料口連通，一級旋風(fēng)除塵器的煙氣出口通過管道與二級旋風(fēng)除塵器的進(jìn)料口連通，二級旋風(fēng)除塵器的煙氣出口與三級旋風(fēng)除塵器的進(jìn)料口連通，三級旋風(fēng)除塵器的煙氣出口通過管道與高溫?zé)煔鈸Q熱器的煙氣入口連通，一級旋風(fēng)除塵器、二級旋風(fēng)除塵器和三級旋風(fēng)除塵器的半焦出口通過管道與高溫半焦緩沖倉的進(jìn)料口連通；

上述旋風(fēng)混合器的半焦入口和煤粉入口沿著罐體的上部側(cè)壁切向布設(shè)，且半焦入口與煤粉入口的進(jìn)料方向相反。