[發(fā)明專利]固體熱載體法碳?xì)浞哿蠠峤鉄瓜到y(tǒng)分類排焦方法及設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610950444.0
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN108018053A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何巨堂
• 申請（專利權(quán)）人: 何巨堂
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B53/04;C10B53/06;C10B57/00;C10K1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

固體熱載體法碳?xì)浞哿蠠峤鉄瓜到y(tǒng)分類排焦方法及設(shè)備，適合于粉煤熱解流化床燒焦過程，在使用固體熱載體R10KS的碳?xì)浞哿蟁10FS熱解燒焦系統(tǒng)UNIT中，在固體熱載體R10KS循環(huán)流動(dòng)經(jīng)過的任意流程位置，分離出包含固體熱載體的物料EM中的臨界粒徑DZ之下的至少一部分小顆粒LS并收集、排出回收之，以降低固體熱載體中小顆粒LS的濃度，可顯著降低熱解反應(yīng)氣固產(chǎn)物的脫塵負(fù)荷、降低熱解焦油中固體含量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體熱載體法碳?xì)浞哿蠠峤鉄瓜到y(tǒng)分類排焦方法及設(shè)備，適合于粉煤熱解流化床燒焦過程，在使用固體熱載體R10KS的碳?xì)浞哿蟁10FS熱解燒焦系統(tǒng)UNIT中，在固體熱載體R10KS循環(huán)流動(dòng)經(jīng)過的任意流程位置，分離出包含固體熱載體的物料EM中的臨界粒徑DZ之下的至少一部分小顆粒LS并收集、排出回收之，以降低固體熱載體中小顆粒LS的濃度，可顯著降低熱解反應(yīng)氣固產(chǎn)物的脫塵負(fù)荷、降低熱解焦油中固體含量。

背景技術(shù)

本發(fā)明所述碳?xì)浞哿希傅氖窃诒景l(fā)明所述熱解反應(yīng)過程可以產(chǎn)生含油蒸汽的含有碳元素、氫元素的粉料，比如揮發(fā)分含量高的低變質(zhì)煤粉、油砂、油頁巖、煤直接液化生成油減壓分餾塔塔底含固含油殘?jiān)?/p>

現(xiàn)代化大型煤礦比如低變質(zhì)煤礦通常采用機(jī)械化綜采技術(shù)以提高采煤效率、降低成本，其煤炭采出品中的粉煤產(chǎn)率約為60～70％，成為主體產(chǎn)品，因此粉煤的深度轉(zhuǎn)化和綜合利用技術(shù)必將占據(jù)現(xiàn)代低變質(zhì)煤炭利用技術(shù)的主體地位，粉煤加工的一個(gè)分支領(lǐng)域是“粉煤分質(zhì)分級利用”，其中粉煤熱解被視為有經(jīng)濟(jì)競爭力的技術(shù)途徑。

本發(fā)明所述粉煤FM即R10FS，通常為干燥后脫水粉煤，其水分重量通常低于10％、一般低于7％、較佳者低于5％。

本發(fā)明所述粉煤FM即R10FS，其粒度通常為0.00001～6毫米、一般為0.0001～3.5毫米、較佳者為0.001～2毫米。

本發(fā)明所述粉煤熱解過程，指的是以多產(chǎn)煤焦油為工藝目標(biāo)的在適宜的溫度范圍內(nèi)操作的粉煤熱解過程，可以是任意一種合適的形式。

粉煤熱解過程的主要產(chǎn)品是焦油、煤氣、半焦，其中焦油被認(rèn)為是潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大的產(chǎn)品，通常期望提高其產(chǎn)率和或氫含量。

粉煤熱解商業(yè)化技術(shù)的主要目標(biāo)是：提高粉煤高價(jià)值組分提取率(或提高粉煤高價(jià)值產(chǎn)品收率)、提高單套裝置加工量、降低單位能耗、提高技術(shù)的可靠性和可控性；因此，只有在上述一個(gè)或幾個(gè)目標(biāo)上取得顯著突破，才能支撐工業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，并最終成為主流的粉煤熱解商業(yè)化技術(shù)。

目前為止，多個(gè)工業(yè)國或大型商業(yè)公司對粉煤熱解技術(shù)進(jìn)行了研究開發(fā)，已經(jīng)提出多種工藝如德國L-R工藝即魯奇-魯爾工藝、美國Toscoal工藝、美國COED工藝，但是尚無大型商業(yè)化裝置的成功案例。

上述典型粉煤熱解技術(shù)，從工程技術(shù)角度講，無法全面或大體消除下述缺陷，根源在于沒有將實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)的技術(shù)手段合理融合集成：

①熱解反應(yīng)的熱力學(xué)機(jī)制不清晰，單個(gè)熱解反應(yīng)過程的主體操作溫度位于超過500℃的狹窄溫度范圍，不具備分級熱解功能，無法兼顧粉煤不同溫度階段的熱解反應(yīng)的差異，缺乏煤熱解過程的并行反應(yīng)、串聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)深度的選擇性控制能力，導(dǎo)致焦油收率低、氫含量低；

②熱解反應(yīng)工業(yè)過程的供熱方式不合理、流體力學(xué)特性不合理及設(shè)備結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)周期太短即可靠性差，不易實(shí)現(xiàn)大型化，導(dǎo)致單位加工量投資大；

③熱能回收系統(tǒng)集成度太低，導(dǎo)致系統(tǒng)熱效率低；

④熱解步驟集成度太低，操作步驟多，系統(tǒng)復(fù)雜可靠性差。