[發(fā)明專利]一種蒸汽熱耦合粉煤熱解方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610195322.5
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105713629B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山秀麗;王守峰;王淑巖;毛世強(qiáng);賀鑫平;吳瑩瑩;李萬善;王延安
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司;華陸工程科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B43/00;C10B47/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

本發(fā)明公開了一種蒸汽熱耦合粉煤熱解方法，包含如下步驟：用蒸汽將粉煤間接加熱至80～130℃，同時設(shè)置除塵氣體循環(huán)，將粉煤中粒度＜0.5mm的、85％以上的煤塵去除；將除塵后的干燥煤經(jīng)高溫?zé)煔忾g接加熱至500～700℃進(jìn)行熱解反應(yīng)，生成提質(zhì)煤和高溫油氣；采用副產(chǎn)低壓蒸汽的方式，回收提質(zhì)煤的高品位熱量以及熱解爐出口高溫?zé)煔獾挠酂幔a(chǎn)生的蒸汽用作粉煤干燥的熱源，蒸汽放熱產(chǎn)生的凝液作為副產(chǎn)蒸汽的補(bǔ)充水回用。熱回收后的提質(zhì)煤再經(jīng)鈍化、噴水增濕降溫后作為產(chǎn)品。本發(fā)明方法中熱量得到有效利用，提高了效率、節(jié)約成本；采用間接換熱的方式加熱蒸汽凝液，副產(chǎn)蒸汽，提高了安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種蒸汽熱耦合粉煤熱解方法，屬于低階粉煤熱解領(lǐng)域。

背景技術(shù)

低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)是一種能夠改變低階煤的孔隙結(jié)構(gòu)，降低其水分和揮發(fā)成分含量，提高其熱值及熱穩(wěn)定性，且還能回收部分焦油和煤氣的方法。此技術(shù)可以將低階煤分級高效利用，不但可以彌補(bǔ)部分石油天然氣資源缺口，而且能提高我國低階煤的利用水平，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

國內(nèi)外對低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)的研究多集中于兩點(diǎn)：1)如何降低煤焦油中的粉塵量；2)如何提高煤焦油的總回收率。但是對熱解產(chǎn)物——高溫提質(zhì)煤冷卻熱量的回收利用、整個熱解系統(tǒng)能效的提高缺少足夠的研究和探索。中低溫?zé)峤饧夹g(shù)所產(chǎn)半焦的溫度為550～650℃，其含熱量占干燥和干餾總負(fù)荷的25～45％，此熱量的回收利用，可以有效降低能耗。

傳統(tǒng)的半焦冷卻常采用兩種方法：1)濕法熄焦，即采用直接噴水冷卻，然后對成品進(jìn)行烘烤去濕以滿足用戶需要。熄焦過程中，紅焦的顯熱隨蒸汽的排放而浪費(fèi)掉，無法回收和利用；并且紅焦與水接觸產(chǎn)生大量的酚、氰和硫化合物等有害物質(zhì)隨產(chǎn)生的蒸汽自由排放，嚴(yán)重腐蝕周圍設(shè)備并污染大氣。2)干法熄焦，即采用惰性氣體與赤熱的紅焦換熱，將熱量通過蒸汽鍋爐等回收利用產(chǎn)生蒸汽，降溫后的惰性氣體返回冷卻室，形成循環(huán)。此過程可回收利用紅焦約83％的顯熱，但工藝過程復(fù)雜且設(shè)備要求較多，成本較高。

現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利文獻(xiàn)(CN101514291A)公開了一種煤內(nèi)熱低溫干餾干熄焦的方法，該方法將干餾干熄焦產(chǎn)生的高溫干餾煤氣經(jīng)洗滌、捕收焦油后制成冷煤氣，冷煤氣通過循環(huán)風(fēng)機(jī)后，一部分引入燃燒器和高溫廢氣合成符合煤低溫干餾要求溫度的高溫混合氣體，高溫混合氣體進(jìn)入焦?fàn)t的干餾段，作為干餾熱源；而經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)的另一部分凈煤氣，通過加壓風(fēng)機(jī)引入干餾爐的熄焦冷卻段，作為蘭炭熄焦的惰性介質(zhì)，經(jīng)過干餾爐熄焦冷卻段的冷煤氣吸熱后進(jìn)一步經(jīng)過焦?fàn)t的干餾段,和干餾熱源一起對煤進(jìn)行無氧化或弱氧化加熱，實(shí)現(xiàn)無燃燒循環(huán)。中國專利文獻(xiàn)(CN102643703A)公開了一種新型外熱式褐煤熱解提質(zhì)系統(tǒng)及工藝。所述工藝為：(1)濕褐煤輸送至環(huán)管分體式過熱蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，干燥至要求的水分后，由環(huán)管分體式過熱蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)尾部的出料口排出，與第一除塵裝置的旋風(fēng)除塵器I收集的干粉一起輸送至內(nèi)加熱流化床熱解爐進(jìn)料口；干燥時析出的水分及部分物料由環(huán)管分體式過熱蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)的過熱蒸汽攜帶，經(jīng)第一除塵裝置的旋風(fēng)除塵器I、電除塵器I除塵后，一路返回環(huán)管分體式過熱蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)循環(huán)利用，另一路進(jìn)余熱回收裝置回收利用其熱能；干燥機(jī)冷凝水和經(jīng)余熱回收裝置加熱的水一起進(jìn)入廢鍋；(2)干燥后的褐煤進(jìn)入內(nèi)加熱流化床熱解爐內(nèi)進(jìn)行快速熱解段，生成的半焦排出，與第二除塵裝置的旋風(fēng)除塵器II收集的干粉一起輸送至半焦冷卻室；冷卻后的半焦一部分進(jìn)入燃燒器燃燒，一部分輸送至成品區(qū)外送；(3)褐煤析出的揮發(fā)份經(jīng)第二除塵裝置除塵后，冷凝析出焦油和酚類聚合物后，進(jìn)入焦油收集、脫硫裝置脫硫，脫硫后的煤氣一部分進(jìn)入半焦冷卻室冷卻，與高溫半焦換熱后，經(jīng)高溫煤氣加壓風(fēng)機(jī)進(jìn)入內(nèi)加熱流化床熱解爐使褐煤維持流態(tài)化，另一部分進(jìn)入氣柜加壓外送；脫硫后的焦油外送；(4)內(nèi)加熱流化床熱解爐的內(nèi)置換熱器換熱后的煙氣一路與半焦燃燒后的煙氣一起混合調(diào)節(jié)后，再返回內(nèi)加熱流化床熱解爐內(nèi)置換熱器內(nèi)加熱褐煤，另一路進(jìn)入廢鍋，產(chǎn)生的過熱蒸汽作為干燥系統(tǒng)的熱源和載氣。