[發明專利]一種高溫熱解氣回收利用的系統及方法

在審

• 申請號: 201710579968.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107312559A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 路丙川;張順利;劉維娜;郭啟海;趙小楠;吳道洪
• 申請（專利權）人: 神霧環保技術股份有限公司
• 主分類號: C10B57/06
• 分類號: C10B57/06;C01B32/942;C10H15/00
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 鮑曉芳,劉國偉

技術領域

本發明屬于熱解設備技術領域，尤其涉及一種高溫熱解氣回收利用的系統及方法。

背景技術

原料煤熱解干餾過程產生3種產品：蘭炭是熱解后的固體物質；煤焦油是熱解后的液體物質；熱解氣是煤熱解后散發的可燃性氣體混合物，主要成分是氫氣、甲烷和一氧化碳等。蘭炭在提取煤焦油和熱解氣后其固定碳的成分比煤要高，相比原煤要清潔，可替代焦炭、無煙煤和木炭而廣泛應用于鐵合金、電石、鋼鐵冶煉、化肥等產品生產中和居民用煤等領域。

電石的主要成分是碳化鈣，是重要的有機化工原料，可以合成諸多有機物。電石主要用于生產乙炔氣，主要用于生產聚氯乙烯基和醋酸乙烯基產品。

在電石生產過程中，熱解爐產生的熱解氣溫度很高，從熱解爐中出來的熱解氣直接進入焦油冷凝搜集系統，其攜帶的顯熱未被回收利用。電石爐的尾氣也很高，其主要成分為可燃氣，電石爐的尾氣攜帶的大量顯熱和化學熱也沒有得到充分利用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種高溫熱解氣回收利用的系統及方法，實現了熱解氣和電石爐尾氣的顯熱的利用，同時鈣料的循環利用降低了系統的生產成本。

本發明的目的之一是提供一種高溫熱解氣回收利用的系統，包括：

熱解爐，設有進料口、出料口和高溫熱解氣出口；

電石爐，設有進料口、電石出口和尾氣出口，所述熱解爐的出料口連接所述電石爐的進料口；

乙炔發生裝置，設有電石入口、乙炔出口和電石渣出口，所述電石爐的電石出口連接所述乙炔發生裝置的電石入口；

干燥裝置，設有電石渣入口、干電石渣出口、高溫熱解氣入口和低溫熱解氣出口，所述乙炔發生裝置的電石渣出口連接所述干燥裝置的電石渣入口，所述熱解爐的高溫熱解氣出口連接所述干燥裝置的高溫熱解氣入口；

焙燒裝置，設有干電石渣入口和焙燒鈣料出口，所述干燥裝置的干電石渣出口連接所述焙燒裝置的干電石渣入口；

混合裝置，設有物料入口和物料出口，所述焙燒裝置的焙燒鈣料出口連接所述混合裝置的物料入口；所述混合裝置的物料出口連接所述熱解爐的進料口。

作為本發明優選的方案，所述焙燒裝置還設有燃氣入口，所述電石爐的尾氣出口連接所述焙燒裝置的燃氣入口。

作為本發明優選的方案，在所述干燥裝置的高溫熱解氣入口設有氣流閥。

作為本發明優選的方案，所述干燥裝置設有焦油出口。

作為本發明優選的方案，所述系統還包括成型單元，所述成型單元具有入料口和出料口，所述成型單元的入料口與所述混合裝置的物料出口相連，所述成型單元的出料口與所述熱解爐的進料口相連。

本發明的另一目的是提供一種利用上述系統進行高溫熱解氣回收利用的方法，包括以下步驟：

A、將原料在熱解爐中熱解，獲得固體產物和高溫熱解氣；

B、將所述固體產物送入電石爐，加熱至2100～2250℃，生成電石和尾氣；

C、將所述電石送入乙炔發生裝置，與水發生反應，生成乙炔和電石渣；

D、將所述電石渣送入干燥裝置，將所述高溫熱解氣通入所述干燥裝置，對所述電石渣進行干燥，獲得干電石渣；

E、將所述干電石渣送入焙燒裝置，加熱發生反應，獲得焙燒鈣料，所述焙燒裝置內的溫度1000～1200℃；

F、將所述焙燒鈣料送入混合裝置，與新鮮鈣料和煤粉混合，獲得步驟A中的所述原料。

進一步的，步驟A中，熱解溫度為500～900℃，優選為600～800℃；熱解時間為1-2h。

更進一步的，步驟A中，固體產物為活性球團，作為電石爐原料。

進一步的，本發明的方法還包括步驟：將所述尾氣作為燃料送入所述焙燒裝置。

作為本發明優選的方案，通過氣流閥調節所述干燥裝置的高溫熱解氣的進氣量，控制所述干燥裝置內的電石渣的溫度在110～130℃之間。

進一步的，步驟F中，所述焙燒鈣料：新鮮鈣料：煤粉的質量比為：(0.5-0.6):(0.5-0.4):0.9。

優選的，步驟F具體為：所述焙燒鈣料、新鮮料和煤粉在混合裝置中混合之后得到混合物料，將所述混合物料送入成型單元，獲得成型物料，用作步驟A中的所述原料。

更進一步的，焙燒鈣料中氧化鈣的質量百分數≥80％。

本發明提供的一種高溫熱解氣回收利用的系統及方法，實現了高溫熱解氣顯熱和電石渣鈣材循環的耦合；利用高溫熱解氣的顯熱對電石渣進行烘干，提高系統的熱效率；將電石爐的尾氣作為焙燒裝置的燃料，提高了系統的能源自給率，降低了生產成本。