[發(fā)明專利]一種兩段式高溫煤粉熱解處理系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711404390.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN107937001A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳水渺;肖磊;汪勤亞;吳道洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京神霧電力科技有限公司
• 主分類號(hào): C10B53/04
• 分類號(hào): C10B53/04;C10B57/02;C10B49/16
• 代理公司: 北京連城創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11254
• 代理人: 劉伍堂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工中的有機(jī)原料的熱解處理，具體涉及一種兩段式高溫煤粉熱解處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國煤炭資源非常豐富，但煤炭中的低階煤如長焰煤和褐煤等儲(chǔ)量占了全國煤炭處理的一半以上，隨著開采技術(shù)的機(jī)械化程度不斷提高，粉狀的低階煤越來越多。粉狀低階煤直接燃燒不僅浪費(fèi)了煤種豐富的油氣資源，而且產(chǎn)生較大的污染。針對(duì)粉煤熱解，目前的主要熱解工藝包括國外的Tscoal工藝、流化床工藝及國內(nèi)的DG法和旋轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器等，從系統(tǒng)流程中來看，都是針對(duì)一種單一的煤種如褐煤或長焰煤進(jìn)行熱解處理，而褐煤在熱解過程中油的產(chǎn)率較低，經(jīng)濟(jì)性較差，而高含油的長焰煤熱解過程中耗能較大，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種兩段式高溫煤粉熱解處理系統(tǒng)，采取單個(gè)反應(yīng)工藝，非常簡(jiǎn)單方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)長焰煤和褐煤的綜合處理，充分提取了褐煤中的燃?xì)赓Y源和長焰煤中的油資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭中的高價(jià)值資源的梯級(jí)利用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提出一種兩段式高溫煤粉熱解處理系統(tǒng)，包括：烘干提升管裝置、原料斗、熱解反應(yīng)器、余熱回收裝置、荒煤氣凈化裝置、儲(chǔ)氣罐和冷焦機(jī)，其中：

所述熱解反應(yīng)器分為高溫?zé)峤舛魏椭械蜏責(zé)峤舛危龈邷責(zé)峤舛卧O(shè)有收料裝置和多層加熱裝置，所述中低溫?zé)峤舛卧O(shè)有多層錯(cuò)位布置的布料錐，每層所述布料錐為多個(gè)；

所述烘干提升管裝置將原料斗中的褐煤、長焰煤分別送入所述高溫?zé)峤舛魏椭械蜏責(zé)峤舛危?/p>

所述余熱回收裝置一端與所述高溫?zé)峤舛芜B接，另一端與所述儲(chǔ)氣罐連接；所述荒煤氣凈化裝置一端與所述中低溫?zé)峤舛蜗噙B，另一端與所述儲(chǔ)氣罐連接；所述余熱回收裝置和荒煤氣凈化裝置分別將所述高溫?zé)峤舛巍⒅械蜏責(zé)峤舛萎a(chǎn)生的熱解氣送至所述儲(chǔ)氣罐。

進(jìn)一步的，所述熱解反應(yīng)器包括爐體，所述爐體包括半焦出料口，所述半焦出料口設(shè)置于所述爐體的底部，所述半焦出料口與所述冷焦機(jī)連接；所述爐體的內(nèi)腔從上到下分為高溫?zé)峤舛魏椭械蜏責(zé)峤舛危龈邷責(zé)峤舛魏椭械蜏責(zé)峤舛呜Q直長度的比例為2:1-6:1。

進(jìn)一步的，褐煤在所述高溫?zé)峤舛伟l(fā)生裂解反應(yīng)，產(chǎn)生熱解氣和熱解半焦，其中，熱解氣的溫度為650-850℃，所述熱解氣通過所述余熱回收裝置進(jìn)入所述儲(chǔ)氣罐；所述熱解半焦在中低溫?zé)峤舛闻c長焰煤初步混合和反應(yīng)，產(chǎn)生大量的半焦、熱解油氣，所述熱解油氣通過所述荒煤氣凈化裝置分離出煤焦油并排出，經(jīng)所述荒煤氣凈化裝置分離出的熱解氣進(jìn)入所述儲(chǔ)氣罐中。

進(jìn)一步的，所述烘干提升管裝置包括長焰煤烘干提升管和褐煤烘干提升管，所述原料斗包括褐煤原料斗和長焰煤原料斗，所述長焰煤烘干提升管和褐煤烘干提升管分別將長焰煤、褐煤分別送至所述長焰煤原料斗、褐煤原料斗，經(jīng)所述長焰煤原料斗、褐煤原料斗分別進(jìn)入所述中低溫?zé)峤舛魏透邷責(zé)峤舛巍?/p>

進(jìn)一步的，所述收料裝置設(shè)置于所述多層加熱裝置的下方，用于收集熱解產(chǎn)生的高溫半焦，所述收料裝置為錐形料斗，其底部設(shè)有混料出口，側(cè)部設(shè)有貫穿所述爐體的第二進(jìn)料口，常溫物料通過所述第二進(jìn)料口進(jìn)入所述錐形料斗與所述高溫半焦混合，下落至所述布料錐上進(jìn)行充分混合接觸熱解，得到混合半焦。

進(jìn)一步的，所述爐體還包括：第一進(jìn)料口、上段熱解氣出口和下段熱解氣出口，所述第一進(jìn)料口設(shè)置于所述爐體的頂部，所述上段熱解氣出口設(shè)置于所述爐體的側(cè)部且位于所述高溫?zé)峤舛蔚南聜?cè)，所述下段熱解氣出口設(shè)置于所述爐體的側(cè)部且位于所述中低溫?zé)峤舛蔚南聜?cè)。

進(jìn)一步的，所述加熱裝置包括燃?xì)膺M(jìn)口、空氣進(jìn)口和煙氣出口。

進(jìn)一步的，所述煙氣出口與所述長焰煤烘干提升管、褐煤烘干提升管、長焰煤原料斗依次順序連接；所述褐煤原料斗與所述第一進(jìn)料口連接；所述長焰煤原料斗一端與所述第二進(jìn)料口連接，另一端與所述長焰煤烘干提升管連接。

進(jìn)一步的，所述加熱裝置的層數(shù)為10-30層，每層所述加熱裝置包括多個(gè)加熱裝置；所述加熱裝置為蓄熱式輻射管，在所述加熱裝置中產(chǎn)生1000℃以上的煙氣。

進(jìn)一步的，所述布料錐的層數(shù)為8-20層，每相鄰兩層的間距為100-400mm，每層中相鄰兩個(gè)布料錐的間距為50-300mm；所述布料錐的為棱長為50-200mm的正三棱錐。

本發(fā)明的有益效果至少包括：

1）本發(fā)明所述的兩段式高溫煤粉熱解處理系統(tǒng)，采取單個(gè)反應(yīng)工藝，非常簡(jiǎn)單方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)長焰煤和褐煤的綜合處理，充分提取了褐煤中的燃?xì)赓Y源和長焰煤中的油資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭中的高價(jià)值資源的梯級(jí)利用；