[發(fā)明專利]一種帶有內部除塵的外熱式回轉爐煤炭熱解裝置及方法

有效

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• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109161392B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 何建祥;劉明會;齊濤;張紀剛;魏超
• 申請（專利權）人: 西安三瑞實業(yè)有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B57/10;C10B47/30;C10B39/02;C10B31/00;C10K1/02;B01D45/12;B01D45/04;B01D45/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開了一種帶有內部除塵的外熱式回轉爐煤炭熱解裝置及熱解方法，熱解裝置包括回轉干燥爐、提升裝置、除塵裝置、緩沖倉、進料旋轉閥、進料螺旋、旋風子、降塵箱、回轉干餾爐、化產回收系統(tǒng)、回轉冷卻爐、排灰閥。對應的熱解方法為：原煤經過回轉干燥爐干燥后進入回轉干餾爐，在回轉干餾爐內發(fā)生熱解反應生成荒煤氣和半焦，荒煤氣經過回轉干餾爐前端的降塵箱降塵，以及布置在降塵箱內一組旋風子除塵后，進入化產回收系統(tǒng)。整個系統(tǒng)能耗低、所制取的焦油和煤氣品質好。

技術領域

本發(fā)明涉及一種具有內部除塵裝置的外熱式回轉爐煤炭熱解裝置及熱解方法，屬于煤炭低溫熱解技術領域。

背景技術

煤炭是大自然賜予人類的集能量和有機原料于一體的化石能源。根據(jù)我國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦，在相當長時期內，煤炭仍將是我國能源和有機化工原料的重要來源。大力推進煤炭清潔高效轉化利用，將是促進我國能源結構優(yōu)化升級，推動能源革命的最現(xiàn)實有效的途徑。煤炭開采、加工、運輸、轉化、利用的整個過程都伴隨著能耗、物耗和廢物排放，要實現(xiàn)其高效清潔利用，就要追求全過程總的能耗、物耗最低，排放最少，以達到全生命周期的能量轉化總效率最高的同時，使其轉化重組為最具價值的物質。通過煤炭熱解技術獲取煤焦油、半焦和煤氣，不但可以作為石油資源的一個重要補充，而且可以實現(xiàn)煤炭的清潔高效利用。

煤炭的低溫熱解轉化已經晉升為國家戰(zhàn)略，《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030)》提出，“重點研究大型煤炭熱解、半焦和焦油利用、氣化熱解一體化等技術”；《國家“十三五”規(guī)劃綱要》提出“加快推進低階煤中低溫熱解分質轉化等技術研發(fā)應用”。近年來煤炭熱解技術得到了長足的發(fā)展，針對0-30mm的粉煤的粉煤熱解有外熱式回轉爐熱解工藝、流化床氣體熱載體熱解工藝、固體熱載體熱解工藝等，無論哪種工藝各有優(yōu)缺點。

外熱式回轉爐熱解工藝是利用高溫煙氣在回轉爐筒體外循環(huán)加熱，熱量通過筒體傳至物料。該工藝物料在筒體內翻滾運動，傳熱均勻，換熱效果好；高溫煙氣與物料不直接接觸，沒有大量的惰性氣體混入煤氣中，煤氣有效組分含量高，煤氣量少，后續(xù)化產回收處理量少，節(jié)約了投資。該工藝在諸多粉煤熱解技術中唯一有大型工業(yè)化裝置，但該工藝物料在回轉爐內始終處于翻滾運動狀態(tài)，較細的粉塵會在筒體內揚起，隨著荒煤氣進入后續(xù)化產回收工序，降低了焦油的品質，且含塵荒煤氣輸送易使管道積塵，堵塞管道。

流化床氣體熱載體熱解工藝是利用熱煙氣直接對物料進行加熱，物料在提升管內被熱煙氣提升過程中被加熱，發(fā)生熱解反應。此工藝的優(yōu)點是物料傳熱效果好，熱解速度快。此工藝缺點是物料和熱煙氣直接接觸，加熱煙氣混入荒煤氣中，煤氣品質低；再者，此工藝物料處于流化狀態(tài)，容易產生大量的粉塵，給后續(xù)的除塵系統(tǒng)帶來了很大的壓力。

固體熱載體熱解工藝是利用陶瓷球、石英砂、半焦等，在供熱系統(tǒng)中將熱載體加熱至一定溫度后，將加熱后的熱載體與物料混合，熱載體將熱量傳至物料，完成熱解過程。此技術加熱煙氣與物料不直接接觸，煤氣熱值高。這種熱解方法系統(tǒng)復雜，能耗高，熱載體與半焦分離技術難度高，導致焦油產物品質差。

綜上，目前的粉煤熱解技術或多或少均存在一定的技術缺陷，尤其是高溫荒煤氣的除塵問題，嚴重影響了裝置的連續(xù)運行以及焦油產品的品質。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種新型的帶有內部除塵的外熱式回轉爐煤炭熱解裝置及熱解方法，在回轉干餾爐前端增加降塵箱，降塵箱內布置一組旋風子，帶有粉塵的荒煤氣經降塵箱降塵和旋風子除塵后再進入化產回收工序，整個系統(tǒng)能耗低、所制取的焦油和煤氣品質好。

本發(fā)明是通過下述技術方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明所述一種帶有內部除塵的外熱式回轉爐煤炭熱解方法，包括以下步驟：

(1)將0-30mm粒徑的原煤通過回轉干燥爐干燥至水分≤7％后制得干燥煤，所述制得干燥煤通過所述回轉干燥爐爐體的旋轉排入干燥煤提升裝置；