[發明專利]一種煤熱解系統和方法

有效

• 申請號: 201610982541.8
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN108059968B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 蘆海云;陳愛國;孫任暉;劉愛國;郭屹
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B49/02;C10B57/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳靜;嚴政

本發明涉及煤化工技術領域，公開了一種煤熱解系統和方法，該系統包括：干燥裝置(B1)，用于對原煤進行干燥處理以得到干燥煤和干燥尾氣；熱解裝置(B3)，用于對所述干燥煤進行熱解以獲得高溫半焦、熱解尾氣；熄焦裝置(B2)，與所述熱解裝置相連通以對部分所述高溫半焦進行熄焦處理并獲得低溫半焦；以及活化裝置(B5)，與所述熱解裝置相連通以對另一部分所述高溫半焦進行活化處理并獲得活性焦和活化尾氣。本發明能夠獲得高比表面積的活性焦，將該活性焦能夠在大型工業生產中直接應用至廢水處理等工藝中。

技術領域

本發明涉及煤化工技術領域，具體地，涉及一種煤熱解系統和一種煤熱解方法。

背景技術

目前，中低溫煤熱解是低階煤高效清潔利用的潛在技術。低階煤在隔絕空氣或惰性氣氛中受熱，會發生脫水和熱分解作用，可以得到附加值較高的煤焦油和提質的半焦，半焦成分和性質趨近于煙煤，能夠有效防止自燃的發生，而且便于運輸和儲存，可廣泛用于發電、造氣、化工等領域。

現有熱解技術比較多，在CN101429459A中公開了一種煤熱解技術，在煤粉鍋爐前設置固體熱載體熱解氣化裝置，其熱解室溫度控制在500-650℃，該現有技術的方法從入爐煤中提取了高值成分，其余成分入爐燃燒，充分利用能源。US5401364公開了一種氣體熱載體煤熱解制備半焦和焦油的方法。CN102010728A公開了一種固體熱載體煤熱解的方法，通過篩分的方法，大顆粒半焦作為產品分離出來。CN103695013A將氣體熱載體和固體熱載體兩種工藝融合，克服了熱解氣熱值低、熱解停留時間長的問題。

但是，煤熱解工藝都會產生高濃度有機廢水，廢水中含有大量的酚、焦油類、含硫和含碳等酸性氣體，處理難度大，噸成本60-100元。

多聯產是煤熱解工藝發展的趨勢，尤其是與活性焦/炭的聯產，可以提高系統能效，而且產品附加值增大。活性焦/炭是具有發達孔隙結構的碳材料，具有吸附能力強、穩定性好的特點。廣泛應用于污水處理、VOCs吸附處理和脫硫脫硝等領域。

CN103723727A中公開了一種活性焦制備系統及方法，該系統是將干熄焦爐中的冷焦破損后篩分，粉焦成型后與大顆粒的物料一同進入活化爐內活化。CN202039028U提供了一種連續式梯級熱解-活化耦合多聯產移動床，實現了煤熱解工藝和半焦活化制備活性炭工藝的統一，可聯產活性炭、焦油和煤氣，在煤炭深加工、潔凈煤技術領域具有重要應用意義。該工藝選擇3-15mm的長焰煤為原料，上段的熱解溫度為500-650℃，下段活化溫度為1000-1100℃。并且該CN202039028U中還公開了一種移動床式的連續式梯級熱解-活化耦合多聯產工藝，該工藝從上至下依次是料倉、熱解區、活化區、冷卻區和物料收集裝置，各裝置直接通過星型進料器控制物料的移動，該現有技術利用了熱解半焦的顯熱，將高溫熱半焦直接送入活化爐內活化，此外，該工藝還利用了活化爐具有還原性的尾氣作為熱解爐的載氣，提高了熱解爐內的焦油產率。但是，該工藝的物料輸送采用了多個星型閥控制，容易出現物料卡死的現象，而且高溫狀態下的星型閥容易變形而損壞。

CN203648549U公開了一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置，包括相互連接的熱解廢棄物制備活性焦系統，活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統和廢氣活性焦回收利用系統。CN104164244A提供了一種煤氣循環煤炭全粒徑分級熱解耦合活性焦制備工藝及系統，將原煤經過原煤預熱分級系統分成末煤和粒煤，利用煤氣加熱爐排放的高溫煙氣去干燥原煤，得到的含水蒸氣尾氣作為活化劑，自身產生的熱解煤氣作為活化劑加熱燃料，得到的高溫活化劑直接與來自末煤熱解爐和粒煤熱解爐的高溫熱半焦接觸，使半焦活化。然而，該現有技術中對半焦粉和半焦粒一起進行活化，活化爐壓降大，工藝參數控制困難，且易產生溝流而引起活化不均、活化半焦比表面積低，導致活化半焦品質差。

發明內容

本發明的目的是提供一種有利于提升煤熱解工藝的整體效率和降低系統能耗的煤熱解方法及用于該方法的煤熱解系統。

為了實現上述目的，第一方面，本發明提供一種煤熱解系統，該系統包括：