[發(fā)明專利]粉煤熱解裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610193143.8
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105670664B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋東升;陸偉;宋自力;袁國慶;趙創(chuàng);李軍付;周天明
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆廣匯煤炭清潔煉化有限責(zé)任公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B57/00;C10B47/18
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;吳貴明

本發(fā)明提供了一種粉煤熱解裝置。該裝置包括：轉(zhuǎn)式輻射床，設(shè)置有粉煤進(jìn)料口、熱介質(zhì)進(jìn)口、熱介質(zhì)出口、半焦出口及荒煤氣排氣口；熱風(fēng)爐，設(shè)置有半焦進(jìn)口和熱風(fēng)排氣口，半焦進(jìn)口和轉(zhuǎn)式輻射床上的半焦出口相連通；煙氣引射器，設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)氣口、引射氣進(jìn)氣口及引射器出口，熱風(fēng)進(jìn)氣口和熱風(fēng)爐上的熱風(fēng)排氣口相連通，引射器出口和熱介質(zhì)進(jìn)口相連通，引射氣進(jìn)氣口和轉(zhuǎn)式輻射床上的熱介質(zhì)出口相連通。該裝置中，將半焦在熱風(fēng)爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥祷剞D(zhuǎn)式輻射床供應(yīng)熱解熱量，有利于利用半焦的熱量，解決其處理難的問題。且利用煙氣引射器將高溫?zé)煔庖渲赁D(zhuǎn)式輻射床中，能提高氣體的壓力，避免灰塵阻塞熱介質(zhì)通道或?qū)е聯(lián)Q熱效率差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉煤熱解技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種粉煤熱解裝置。

背景技術(shù)

粉煤(又稱沫煤，或低階煤)是在煤炭開采過程中產(chǎn)生的必須副產(chǎn)品，尤其是現(xiàn)代綜合采煤設(shè)備的使用更加大了沫煤的產(chǎn)量。而我國對煤炭資源的依賴性較強(qiáng)，目前對粉煤資源開發(fā)和清潔利用逐漸重視，這是維持我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，保證能源安全發(fā)展的重要舉措。

在目前已公開的技術(shù)中，如煤制油，煤制天然氣，煤制甲醇等技術(shù)，或是采用低溫、中溫和高溫制焦炭、氣的技術(shù)，采用的原煤的顆粒基本在25mm以上，而對于粒徑小于25mm的粉煤則較難處理。同時，現(xiàn)有的熱解技術(shù)處理能力小，無法滿足大工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保性差，社會效益不顯著。上述種種原因造成了粉煤大量堆積，無法產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，同時造成新的環(huán)保問題。因此，粉煤的清潔利用已成為一個亟需解決的難題。

現(xiàn)有技術(shù)對于粉煤的處理工藝中，粉煤熱解工藝能實(shí)現(xiàn)對粉煤的清潔高效利用，其熱解產(chǎn)物有焦油，熱解煤氣，高熱值半焦等。當(dāng)前已知有多種煤炭熱解技術(shù)，如內(nèi)熱式直立爐，固體熱載體快速熱解技術(shù)，循環(huán)流化床鍋爐與熱解耦合技術(shù)，間接加熱熱解技術(shù)等，然而，各技術(shù)的加熱工藝均存在一定的缺點(diǎn)：

固體熱載體快速熱解技術(shù)屬于典型的熱解技術(shù)，最早在國外發(fā)展起來，國內(nèi)大連理工大學(xué)對其進(jìn)行研究并推廣。常用熱載體有陶瓷球，石英砂，半焦等。熱載體加熱主要工藝主要如下：從反應(yīng)器出來的煤氣經(jīng)過凈化后，然后回送到熱風(fēng)爐內(nèi)燃燒，通過產(chǎn)生的煙氣對熱載體進(jìn)行加熱，一般通過煙氣換熱器，流化床或者提升管進(jìn)行加熱，以對粉煤進(jìn)行熱解。此加熱技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜，操作復(fù)雜，能耗高，同時煤氣加熱必然浪費(fèi)高熱值煤氣。而采用半高溫?zé)煔饧訜?，煙氣灰和熱載體分離的旋風(fēng)分離器效率低，容易導(dǎo)致灰進(jìn)入到荒煤氣。

氣體直接加熱技術(shù)中最典型的是立式爐技術(shù)，目前在國內(nèi)項(xiàng)目較多。其主要工藝如下：從立式爐出來的凈煤氣與空氣發(fā)生強(qiáng)烈氧化還原反應(yīng)釋放出熱量，該熱量傳遞給粉煤后，將粉煤加熱到500℃進(jìn)行熱解。生成的煙氣與熱解產(chǎn)生的氣體混合后，向上流動，與粉煤逆相而行。在荒煤氣上升過程中，與下降的粉煤進(jìn)行換熱，以將熱量傳遞給粉煤。在氣體出口處，荒煤氣溫度一般為100℃左右。該爐型生產(chǎn)能力受加熱工藝的限制，即靠凈煤氣與空氣產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱γ哼M(jìn)行加熱，必然會造成加熱不均，同時產(chǎn)生的煤氣熱值低，不能作為化工原料使用，僅能作為低熱值燃料使用。

循環(huán)流化床鍋爐與熱解耦合系統(tǒng)技術(shù)有大型試驗(yàn)項(xiàng)目，但基本沒有工業(yè)化推廣。其主要是采用高溫鍋爐煤灰對粉煤進(jìn)行加熱，在反應(yīng)器內(nèi)高溫煤灰與粉煤快速混合，傳熱，完成熱解反應(yīng)。該技術(shù)與高溫?zé)彷d體技術(shù)類似，但一般需要將熱解設(shè)備建在電廠或者有大型硫化床鍋爐附近，限制技術(shù)推廣。

中國專利CN201010153412.0公布了一種外熱式臥置回轉(zhuǎn)炭化爐熱裂解原煤制備蘭炭的方法，回轉(zhuǎn)炭化爐加熱采用凈化后煤氣進(jìn)行在燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒。此技術(shù)生成煤氣熱值高，然而用高熱值煤氣產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨o回轉(zhuǎn)炭化爐進(jìn)行加熱，經(jīng)濟(jì)性差。

總之，目前的粉煤熱解技術(shù)均存在一定的缺陷?；诖耍斜匾峁┮环N換熱效率較高、設(shè)備簡單且經(jīng)濟(jì)性較高的粉煤熱解裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種粉煤熱解裝置，以解決現(xiàn)有的粉煤熱解技術(shù)中高換熱效率、設(shè)備簡化及高經(jīng)濟(jì)性難以兼得的問題。