[發明專利]熱解煤的系統和方法

有效

• 申請號: 201610098982.1
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105567267B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 梅磊;陳水渺;姜朝興;薛遜;吳道洪
• 申請（專利權）人: 神霧科技集團股份有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B57/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 李志東

技術領域

本發明屬于化工領域，具體而言，本發明涉及一種熱解煤的系統和方法。

背景技術

我國的能源結構特點是富煤、貧油、少氣，作為世界上最大的煤炭生產和消費國，在相當長的一段時期內，煤炭資源作為我國主導能源的地位是不可動搖的。據統計，我國已探明煤炭儲量為1145億噸，其中中低階煤(褐煤，低變質煙煤)又占到全國保有資源量的55.15％左右。由于低階煤具有水分含量高、易風化自然、難以分選、不宜長途運輸和儲存等特點，使得其綜合利用受到很大限制。其中直接燃燒發電是其最常見的利用方式之一，據不完全統計，我國有90％以上的褐煤用于電站鍋爐和各種工業鍋爐。低階煤作為動力煤燃料直接燃燒，不但浪費了煤炭中蘊含的豐富油氣資源，而且效率低。通過煤低溫熱解與半焦燃燒、氣化解耦，實現低階煤分級高效清潔轉化利用，是現在大型煤化工的主要方向。

隨著現代化采煤綜合技術的廣泛使用，使得塊煤產率下降(由目前的40％下降10～20％)，粉煤產率升高(由目前的60％上升至80～90％)。粉煤存在易揚塵、易燃、易爆，綜合利用難度大等問題。

因此，現有的煤熱解技術有待進一步改善。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種熱解煤的系統和方法，該系統可以有效處理粉煤，并且處理效率高，同時熱解產生的油氣資源可迅速導出，二次反應少，焦油品質高，焦油中輕質組分含量高，另外熱解反應器采用蓄熱式輻射管，且內部設置轉動內構件，增加了顆粒間和顆粒輻射管間傳熱，傳熱效率高。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種熱解煤的系統。根據本發明的實施例，該系統包括：

移動床熱解反應器和噴淋塔，

其中，所述移動床熱解反應器包括：

煤料入口和半焦出口；

所述煤料入口位于所述反應器的頂部；

所述半焦出口位于所述反應器的底部；

蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述移動床熱解反應器的內部沿著所述反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；

油氣導出管道，所述油氣導出管道的管壁上設置有通孔；

攪拌裝置，所述攪拌裝置包括攪拌軸和連接在所述攪拌軸上的多個攪拌桿，所述攪拌軸由所述半焦出口伸入到所述反應器的內部并被設置成可在所述反應器內旋轉；

集氣管，所述集氣管包括集氣總管以及與所述集氣總管相連通的集氣支管，

其中，所述集氣總管豎直地設置在所述反應器外部，并且所述集氣總管與所述噴淋塔相連，

所述集氣支管延伸穿過所述反應器的側壁伸入到所述反應器內且與所述油氣導出管道相連通。

由此，根據本發明實施例的熱解煤的系統可以有效處理粉煤，并且處理效率高，同時熱解產生的油氣資源可迅速導出，二次反應少，焦油品質高，焦油中輕質組分含量高，另外熱解反應器采用蓄熱式輻射管，且內部設置轉動內構件，增加了顆粒間和顆粒輻射管間傳熱，傳熱效率高。

另外，根據本發明上述實施例的熱解煤的系統還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施例中，所述集氣支管為多個，并且沿所述集氣總管的長度方向彼此平行布置。由此，可以顯著提高反應器中的油氣導出效率。

在本發明的一些實施例中，所述集氣支管垂直于所述集氣主管。

在本發明的一些實施例中，所述油氣導出管道沿所述反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導出管道。由此，可以進一步提高反應器中的油氣導出效率。

在本發明的一些實施例中，所述油氣導出管道與所述蓄熱式輻射管平行布置，且所述蓄熱式輻射管各自的左右兩側對稱設置有兩根油氣導出管道。由此，可以進一步提高反應器中的油氣導出效率。

在本發明的一些實施例中，所述油氣導出管道與鄰近的所述蓄熱式輻射管的管壁之間距離為所述油氣導出管道管徑d的1/2-3倍。

在本發明的一些實施例中，所述油氣導出管道的管壁上設置有多個通孔。由此，可以進一步提高反應器中的油氣導出效率。

在本發明的一些實施例中，所述通孔在所述油氣導出管道的長度方向上均勻分布。

在本發明的一些實施例中，同一層所述油氣導出管道連通至同一根所述集氣支管。

在本發明的一些實施例中，每層輻射管的上方均有一根或多根攪拌桿，且攪拌桿與輻射管的垂直距離為20～300mm。由此，能夠強化傳熱效果。例如，攪拌桿可以介于輻射管層與油氣導出管道層之間。