[發(fā)明專利]一種富油煤與磁性催化劑共催化熱解工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210789273.3
• 申請(qǐng)日: 2022-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115261052B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周安寧;陳永安;白狀偉;賀新福;張亞婷;陳福欣;石智偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué);陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C10G1/08
• 分類號(hào): C10G1/08;C10G1/00;C10B57/10;C10B57/06;C10B53/04
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 馬小燕

1.一種富油煤與磁性催化劑共催化熱解工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟：

步驟一、干燥預(yù)熱處理：將富油煤經(jīng)粉碎、篩分后得到富油原料煤，然后將富油原料煤送入干燥爐內(nèi)進(jìn)行干燥和預(yù)熱，得到干燥預(yù)熱原料煤；所述富油原料煤的粒徑為3mm~6mm；

步驟二、共催化熱解：將磁性催化劑與步驟一中得到的干燥預(yù)熱原料煤送入兩段式熱解爐內(nèi)，一邊混合一邊依次進(jìn)行一段低溫共催化熱解和二段高溫共催化熱解，分別生成低溫油氣和高溫油氣排出，并殘留半焦和磁性催化劑混合物；所述一段低溫共催化熱解的溫度為200℃~550℃，且熱解終溫為550℃±10℃；所述二段高溫共催化熱解的溫度為550℃~650℃，且熱解終溫為650℃±10℃；所述磁性催化劑為磁性鐵氧體催化劑MgFe₂O₄；

步驟三、油氣分離回收：將步驟二中生成的低溫油氣進(jìn)行油氣分離，得到一段煤氣和輕質(zhì)焦油，將步驟二中生成的高溫油氣進(jìn)行油氣分離，得到二段煤氣和重質(zhì)焦油；

步驟四、半焦分離與冷卻：將步驟二中兩段式熱解爐內(nèi)殘留的半焦和磁性催化劑混合物排出后進(jìn)行磁選分離，得到磁性催化劑和高溫半焦，然后將高溫半焦進(jìn)行換熱冷卻得到低溫半焦；

步驟五、催化劑再生：將步驟四中得到的磁性催化劑送入再生爐內(nèi)并通入空氣進(jìn)行焙燒再生，得到再生磁性催化劑；所述焙燒再生的溫度為700℃~750℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富油煤與磁性催化劑共催化熱解工藝，其特征在于，步驟一中所述干燥預(yù)熱原料煤的溫度為200℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富油煤與磁性催化劑共催化熱解工藝，其特征在于，將步驟一中所述富油原料煤干燥后產(chǎn)生的蒸汽送入除塵冷卻設(shè)備中進(jìn)行除塵和冷卻，使得蒸汽轉(zhuǎn)化為冷卻水并存儲(chǔ)至水箱，而富油原料煤干燥后產(chǎn)生的煙氣換熱后進(jìn)行凈化處理，經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后外排至大氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富油煤與磁性催化劑共催化熱解工藝，其特征在于，步驟二將所述干燥預(yù)熱原料煤輸送至兩段式熱解爐中原料煤進(jìn)料口的加料倉(cāng)內(nèi)，與磁性催化劑通過(guò)兩段式熱解爐內(nèi)的螺旋混合構(gòu)件進(jìn)行混合；所述螺旋混合構(gòu)件包括螺旋導(dǎo)向片，所述螺旋導(dǎo)向片由兩片以上相互旋轉(zhuǎn)90°的單螺旋導(dǎo)向片連接而成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富油煤與磁性催化劑共催化熱解工藝，其特征在于，將步驟三中所述一段煤氣中一部分送入氣柜中儲(chǔ)存利用，一部分送入步驟五中的再生爐內(nèi)作為焙燒再生的燃料，二段煤氣中一部分送入氣柜中儲(chǔ)存利用，一部分與步驟四中高溫半焦換熱冷卻后送入步驟二中兩段式熱解爐內(nèi)作為燃料輔助加熱和作為原料使用，所述輕質(zhì)焦油和重質(zhì)焦油分別送入輕質(zhì)焦油中間罐和重質(zhì)焦油中間罐回收利用。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富油煤與磁性催化劑共催化熱解工藝，其特征在于，步驟四中所述高溫半焦換熱冷卻的過(guò)程為：將高溫半焦送入換熱器進(jìn)行初步換熱冷卻并降溫至200℃~300℃，然后進(jìn)行二次冷卻鈍化并降溫至60℃，得到冷卻半焦送入半焦庫(kù)儲(chǔ)存。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富油煤與磁性催化劑共催化熱解工藝，其特征在于，將步驟五所述再生磁性催化劑提升送至兩段式熱解爐中催化劑加料口處并進(jìn)入兩段式熱解爐參與原料煤的共催化熱解。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富油煤與磁性催化劑共催化熱解工藝，其特征在于，將步驟五中所述焙燒再生產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴膬啥问綗峤鉅t中二段爐的下部通入兩段式熱解爐的殼層中，先通過(guò)換熱作用控制二段爐內(nèi)原料煤的溫度為650℃±10℃，然后通過(guò)換熱作用控制一段爐內(nèi)原料煤的溫度為550℃±10℃，并轉(zhuǎn)化為低溫?zé)煔猓賹⒌蜏責(zé)煔鈴膬啥问綗峤鉅t的頭部引出并送入步驟一中的干燥爐內(nèi)對(duì)富油原料煤進(jìn)行干燥預(yù)熱。