[發(fā)明專利]一種利用煤熱解余熱處理荒煤氣的方法及其設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811039136.8
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109161391B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊濤;何建祥;馬劍;張紀剛;何方
• 申請（專利權(quán)）人: 西安三瑞實業(yè)有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B47/18;C10B57/00;C10K1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開了一種利用煤熱解余熱處理荒煤氣的方法及其設(shè)備，所述方法包括：將干燥煤送入回轉(zhuǎn)熱解爐生成半焦和荒煤氣，半焦在余熱回收器中與伴熱循環(huán)氣換熱，把伴熱循環(huán)氣加熱，加熱后的循環(huán)氣為荒煤氣除塵器伴熱防止氣相焦油冷凝。利用煤熱解余熱處理荒煤氣的設(shè)備包括回轉(zhuǎn)熱解爐、旋風(fēng)除塵器和余熱回收器。本發(fā)明以合理高效的方式利用半焦的熱量防止氣相中焦油的冷凝，保證系統(tǒng)正常運行，節(jié)能降耗，經(jīng)濟環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用煤熱解余熱處理荒煤氣的方法及其設(shè)備，屬于煤熱解技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤熱解提質(zhì)工藝是煤在非氧化氣氛下升溫，發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，脫除大部分揮發(fā)分，得到半焦、煤焦油和熱解煤氣等產(chǎn)品的過程。熱解是利用煤炭組成與結(jié)構(gòu)特征生產(chǎn)替代緊缺油氣資源的煤溫和轉(zhuǎn)化過程，也是利用煤本身結(jié)構(gòu)特點聯(lián)產(chǎn)芳香烴化學(xué)品最有效的方法，具有轉(zhuǎn)化條件溫和、煤種適應(yīng)性強、能效高、水耗低等特點。

高溫荒煤氣除塵問題是目前低階粉煤熱解技術(shù)面臨的主要問題之一。低階粉煤熱解后生成的荒煤氣夾帶大量的粉塵，荒煤氣從回轉(zhuǎn)熱解爐排出后，若荒煤氣溫度降低，則氣相中的焦油冷凝，粉塵與焦油一同黏附在管道和容器壁上，堵塞設(shè)備和管道。因此高溫荒煤氣除塵時需將除塵的設(shè)備本體和管道保溫并伴熱，防止焦油冷凝；高溫半焦在冷卻時熱量不能有效回收利用，造成資源的浪費，因此可以利用高溫半焦的高位熱量為除塵器伴熱，有效降低能耗。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種利用煤熱解余熱處理荒煤氣的方法及其設(shè)備，采用煤熱解提質(zhì)過程中高溫半焦冷卻釋放的高位熱量加熱氣體，用于荒煤氣除塵器的伴熱，以此防止荒煤氣中焦油冷凝堵塞設(shè)備和管道。解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少高效、經(jīng)濟的高溫半焦熱量回收的缺陷，從而利用半焦的高品質(zhì)熱量，為高溫荒煤氣除塵器伴熱。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種利用煤熱解余熱處理荒煤氣的方法，包括如下步驟：

(1)將粒徑≤30mm的干燥粉煤輸送進入回轉(zhuǎn)熱解爐，在回轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)物料熱解，生成高溫半焦和高溫荒煤氣；

(2)將步驟(1)生成的高溫半焦與伴熱循環(huán)氣經(jīng)余熱回收器間接換熱，半焦溫度降至300～500℃，余熱回收后的半焦進入后續(xù)冷卻單元；同時伴熱循環(huán)氣溫度升至350～600℃，與400～800℃高溫補充氣體混合為旋風(fēng)除塵器伴熱；

(3)將步驟(1)生成的高溫荒煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器分離出粉塵和除塵后荒煤氣，除塵后荒煤氣從旋風(fēng)除塵器氣相出口排出后進入后續(xù)煤氣回收單元；旋風(fēng)除塵器收集的粉塵從排灰口排出后重新進入回轉(zhuǎn)熱解爐進行熱解。

對于上述技術(shù)方案，本發(fā)明還有進一步優(yōu)選的方案：

優(yōu)選的，所述干燥后的粉煤輸送進入回轉(zhuǎn)熱解爐內(nèi)，在物料溫度為450～700℃下熱解60～180min，熱解得到高溫半焦和高溫荒煤氣。

優(yōu)選的，所述伴熱循環(huán)氣的循環(huán)方式為：

伴熱循環(huán)氣在余熱回收器間接換熱升溫至350～600℃后，與400～800℃高溫補充氣體混合為旋風(fēng)除塵器伴熱，從旋風(fēng)除塵器伴熱出口排出的氣體經(jīng)循環(huán)風(fēng)機加壓后0～20％氣體外排，80％～100％氣體重新返回余熱回收器中與高溫半焦進行換熱。

優(yōu)選的，所述補充氣體為氧含量≤5％的煙氣或惰性氣體。

優(yōu)選的，所述惰性氣體為氮氣、二氧化碳或氦氣。

本發(fā)明方法所采用的一種利用煤熱解余熱處理荒煤氣的設(shè)備，包括回轉(zhuǎn)熱解爐、旋風(fēng)除塵器和余熱回收器，其中，回轉(zhuǎn)熱解爐分別與旋風(fēng)除塵器和余熱回收器連通，余熱回收器一路通過循環(huán)風(fēng)機與旋風(fēng)除塵器連通，另一路與補充氣體管路共同與旋風(fēng)除塵器連通；所述旋風(fēng)除塵器為殼體夾套式結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)熱解爐的荒煤氣連通至旋風(fēng)除塵器夾套內(nèi)罐體的凈煤氣進出口，余熱回收器連通至旋風(fēng)除塵器夾套殼體上的伴熱氣進出口。