[發明專利]處理褐煤的系統和方法

在審

• 申請號: 201710429034.6
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107177709A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 唐敬坤;裴培;趙吉詩;員曉;劉亮;鄧君;范志輝;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02;C10B53/04
• 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: 趙天月

技術領域

本發明涉及冶金能源領域，具體而言，本發明涉及處理褐煤的系統和方法。

背景技術

非焦煤冶金工藝是指不適用焦炭進行冶金生產的各種工藝方法，分為直接還原法和熔融還原法兩大類，其中直接還原法為非焦煤冶金的主流。直接還原法分氣基和煤基兩種。在所有氣基直接還原冶金工藝中，多數通過天然氣獲得還原及能源。受天然氣資源的限制，氣基直接還原冶金工藝成本高，不適合中國國情，而傳統的煤制氣工藝存在著設備投資高昂、成本高、水耗高、環境負荷大、技術尚不成熟、投資回報率低等弊端，阻礙了氣基直接還原在中國的發展。

因此，現有的煤制氣手段仍有待改進。

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處理褐煤的系統和方法，該系統可以利用褐煤熱解產生的熱解氣作為氣基豎爐用還原氣，具有流程短、水耗低、CO₂排放少、投資低、環境友好等特點。

在本發明的第一方面，本發明提出了一種處理褐煤的系統。根據本發明的實施例，該系統包括：快速熱解裝置，所述快速熱解裝置具有褐煤入口、布料氣入口、熱解氣出口和固體半焦出口；除塵裝置，所述除塵裝置具有熱解氣入口、粉塵出口和除塵后熱解氣出口，所述熱解氣入口與所述熱解氣出口相連；脫硫裝置，所述脫硫裝置具有除塵后熱解氣入口和脫硫后熱解氣出口，所述除塵后熱解氣入口與所述除塵后熱解氣出口相連；加熱裝置，所述加熱裝置具有脫硫后熱解氣入口和加熱后熱解氣出口，所述脫硫后熱解氣入口與所述脫硫后熱解氣出口相連；氣基豎爐，所述氣基豎爐具有待還原物料入口、還原氣入口、冷卻氣入口、還原物料出口、爐頂氣出口和換熱后冷卻氣出口，所述還原氣入口與所述加熱后熱解氣出口相連。

根據本發明實施例的處理褐煤的系統通過將褐煤供給至快速熱解裝置中進行熱解處理，得到熱解氣和半焦，并將熱解氣供給至除塵裝置中進行除塵處理后，將得到的除塵后熱解氣進一步供給至脫硫裝置中進行脫硫處理，以便得到脫硫后熱解氣，進而再將脫硫后熱解氣供給至加熱裝置中進行加熱處理，并將得到的加熱后熱解氣作為還原氣供給至氣基豎爐使用。由此，該系統可以有效地將粉煤熱解得到的熱解氣用作氣基豎爐用還原氣，同時副產半焦，顯著提高了資源利用率并減少了CO₂排放，且工藝流程短、水耗低、投資低。

另外，根據本發明上述實施例的處理褐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，所述處理褐煤的系統進一步包括：儲罐，所述儲罐具有進氣口和出氣口，所述進氣口與所述脫硫后熱解氣出口相連；甲烷裂解裝置，所述甲烷裂解裝置具有燃料入口、待裂解氣入口、裂解氣出口和炭黑出口，所述燃料入口與所述出氣口相連，所述待裂解氣入口分別與所述出氣口和所述脫硫后熱解氣出口相連，所述裂解氣出口與所述脫硫后熱解氣入口相連。由此，可以將脫硫后熱解氣的一部分供給至儲罐中儲存，并通過儲罐將脫硫后熱解氣的一部分供給至甲烷裂解裝置作為燃料，以便對脫硫后熱解氣的另一部分和儲罐中儲氣的另一部分進行裂解處理，以便得到高H₂含量的裂解氣和炭黑。

在本發明的一些實施例中，所述處理褐煤的系統進一步包括：洗滌凈化裝置，所述洗滌凈化裝置具有爐頂氣入口和洗滌凈化后氣出口，所述爐頂氣入口分別與所述爐頂氣出口和所述換熱后冷卻氣出口相連，所述洗滌凈化后氣出口分別與所述冷卻氣入口、所述加熱裝置和所述布料氣入口相連。由此，可以將氣基豎爐中產生的爐頂氣和換熱后冷卻氣供給至洗滌凈化裝置中進行處理，以便得到洗滌凈化后氣，并將洗滌凈化后氣的第一部分返回氣基豎爐中作為冷卻氣使用，將洗滌凈化后氣的第二部分供給至加熱裝置中作為燃料使用，將洗滌后氣的第三部分與脫硫后熱解氣混合后供給加熱裝置中進行加熱處理，以便得到氣基豎爐用還原氣，將洗滌凈化后氣的第四部分返回快速熱解裝置中作為布料氣，從而進一步提高了資源利用率。

在本發明的第二方面，本發明提出了一種采用上述實施例的處理褐煤的系統處理褐煤的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：(1)將褐煤供給至所述快速熱解裝置中進行熱解處理，以便得到熱解氣和固體半焦；(2)將所述熱解氣供給至所述除塵裝置中進行除塵處理，以便得到粉塵和除塵后熱解氣；(3)將所述除塵后熱解氣入口供給至所述脫硫裝置中進行脫硫處理，以便得到脫硫后熱解氣；(4)將所述脫硫后熱解氣供給至所述加熱裝置中進行加熱處理，以便得到加熱后熱解氣；(5)將冷卻氣和所述加熱后熱解氣供給至所述氣基豎爐中對待還原物料進行處理，以便得到還原物料、爐頂氣和換熱后冷卻氣。