[發明專利]多級流化床粉煤熱解及除塵耦合制取煤焦油煤氣的系統及方法

有效

• 申請號: 201710831382.6
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107723012B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 楊占彪;王樹寬
• 申請（專利權）人: 王樹寬
• 主分類號: C10B57/10
• 分類號: C10B57/10;C10B53/04;C10B49/10;C10J3/56;C10J3/60;C10J3/64;C10J3/84
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 曹宇飛

1.一種多級流化床粉煤熱解及除塵耦合制取煤焦油煤氣的系統，其特征在于系統包括干燥單元、流化床熱解及除塵單元、循環半焦加熱單元、余熱回收單元以及后處理單元；

干燥單元，利用余熱回收單元產生的低熱煙氣作為熱源對粉煤進行流化換熱和間接換熱，其包括多級流化床干燥器(1)、除塵組合，多級流化床干燥器(1)的導氣口與除塵組合連通，除塵組合與余熱回收單元連接；多級流化床干燥器(1)內設置有可通過熱氣流化換熱干燥粉煤的干燥腔(1-2)和可對粉煤間接換熱的加熱腔(1-5)；

流化床熱解及除塵單元，采用氣固熱載體多級流化熱解除塵，其熱解荒煤氣經多級旋風除塵后與干燥后的粒煤換熱，將荒煤氣的重質組分凝結在粒煤上并以此裹挾細粉除塵，重質組分二次熱解為輕質組分；流化熱解后的半焦經吹灰后可作為顆粒除塵的濾料進一步對荒煤氣過濾除塵；其包括流化床熱解反應器(4)以及錯流式顆粒層過濾器(12)；所述流化床熱解反應器(4)包括設置在反應器筒體(4-1)上且與多級流化床干燥器(1)連通的干煤入口(4g)、與錯流式顆粒層過濾器(12)的荒煤氣入口連通的荒煤氣導出口(4a)、與除塵組合連通的干煤細粉進料口(4b)、與錯流式顆粒層過濾器(12)的濾料入口連通的半焦出口(4e)、與循環半焦加熱單元連通的高溫半焦進料口(4c)、與后處理單元連通的油氣分離粉塵出口(4d)以及與余熱回收單元連通的流化煤氣入口(4f)，在反應器筒體(4-1)內自上而下設置有能夠對干煤預熱并對荒煤氣過濾的流化換熱床(4-2)、能夠使干煤流化熱解的熱解床(4-6)以及利用流化煤氣對半焦流化吹灰的吹灰分離床(4-9)以及能夠對熱解荒煤氣和流化煤氣進行除塵、油氣分離的多級旋風分離組合；流化換熱床(4-2)與熱解床(4-6)、吹灰分離床(4-9)之間分別設置有固體溢流通道和氣流通道；

后處理單元，包括油洗塔(14)，錯流式顆粒層過濾器(12)的荒煤氣出口與油洗塔(14)連通，使油氣分離。

2.根據權利要求1所述的多級流化床粉煤熱解及除塵耦合制取煤焦油煤氣的系統，其特征在于：所述流化床熱解反應器(4)包括2～6層熱解床(4-6)。

3.根據權利要求1所述的多級流化床粉煤熱解及除塵耦合制取煤焦油煤氣的系統，其特征在于：所述多級旋風分離組合包括設置在流化換熱床(4-2)底部并與流化換熱床(4-2)之間形成氣流緩存腔的環形擋板(4-3)和設置在環形擋板(4-3)上的多級旋風分離器(4-5)，多級旋風分離器(4-5)的頂部延伸至環形擋板(4-3)上方，油氣分離粉塵出口(4d)通過管道延伸至反應器筒體(4-1)外部。

4.根據權利要求1所述的多級流化床粉煤熱解及除塵耦合制取煤焦油煤氣的系統，其特征在于：所述固體溢流通道包括連通流化換熱床(4-2)與相鄰熱解床(4-6)的一級溢流通道(4-4)、連通吹灰分離床(4-9)與相鄰熱解床(4-6)之間的二級溢流通道(4-8)以及連通兩兩熱解床(4-6)之間的熱解溢流通道(4-7)；所述干煤細粉進料口(4b)開設在一級溢流通道(4-4)的側壁上。

5.根據權利要求4所述的多級流化床粉煤熱解及除塵耦合制取煤焦油煤氣的系統，其特征在于：所述熱解溢流通道(4-7)上端的入料口高于對應熱解床(4-6)的高度；一級溢流通道(4-4)的上端入料口高于流化換熱床(4-2)高度，二級溢流通道(4-8)的上端入料口高于最下層熱解床(4-6)的高度。

6.根據權利要求4所述的多級流化床粉煤熱解及除塵耦合制取煤焦油煤氣的系統，其特征在于：所述熱解床(4-6)和流化換熱床(4-2)以及吹灰分離床(4-9)傾斜設置，且與水平面之間的夾角是為5°～25°。

7.根據權利要求1～6任一項所述的多級流化床粉煤熱解及除塵耦合制取煤焦油煤氣的系統，其特征在于：所述多級流化床干燥器(1)的干燥腔(1-2)內自上而下設置有多個干燥床層(1-3)，在干燥床層(1-3)上設置有透氣孔，且在上下干燥床層(1-3)之間設置有粉煤溢流管道(1-4)；在加熱腔(1-5)內設置有與粉煤換熱的加熱盤管(1-6)。