[實用新型]一種煤炭分質清潔高效轉化熱解提質系統

有效

• 申請號: 202223303495.4
• 申請日: 2022-12-09
• 公開（公告）號: CN218642683U
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 宋如昌;李亞軍;高宏寅;李海鵬;姬彥飛
• 申請（專利權）人: 陜西東鑫垣化工有限責任公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04
• 代理公司: 西安毅聯專利代理有限公司 61225
• 代理人: 師瑋

本實用新型提供了一種煤炭分質清潔高效轉化熱解提質系統，該系統包括熱解提質爐，熱解提質爐的頂端設置有爐頂密封進料系統，爐頂密封進料系統將烘干脫水的煤投入熱解提質爐內；熱解提質爐依次包括預熱段、熱解提質段和冷卻段，煤經預熱段與上升熱解煤氣進行預熱后，進入熱解提質段進行熱解，熱解氣經爐頂濾網集氣傘收集自爐頂抽出，經冷卻凈化回收煤焦油和富氫煤氣；煤氣加熱爐與熱解提質段聯通，加熱的煤氣作為熱載體對煤進行加熱；冷卻段與刮板機連通，熱解后的清潔煤進入冷卻段與解吸氣換熱，在經封閉式冷卻槽二次冷卻。本實用新型采用提氫后的解吸氣作為加熱爐燃料，提高了氫氣利用率；而煤氣熱載體作為煤熱解熱源，通過分層布氣，解決了綜合熱解透氣性差、焦油產率低、煤氣有效組分含量低等技術難題，實現了煤炭的高效分質清潔轉化。

技術領域

本實用新型涉及煤熱解技術領域，尤其涉及一種煤炭分質清潔高效轉化熱解提質系統。

背景技術

近年來，我國在產業政策方面多次提及煤的分級清潔高效利用，明確煤炭是保障我過能源安全的壓艙石。而煤熱解是煤炭高效利用的最有效的途徑之一。當前煤熱解受制于熱解裝備技術落后、能耗高、環境污染嚴重，生產的焦油品質差、熱解煤氣有效成分含量低、再利用難等諸多瓶頸問題。

目前最為成熟的內燃內熱式直立方形爐工藝，自產的50％煤氣作為燃料回爐燃燒，燃燒后的廢氣與干餾過程煤氣混合，造成產出的煤氣氮氣含量高達45％以上，有效成分低、熱值低；同時，該工藝生產過程能耗高、環境污染嚴重。而處于工業試驗階段的固體熱載體、氣體熱載均存在諸多難題無法實現工業化生產。

專利CN105062523B的發明專利授權文獻，公開了一種粉煤提質熱解裝置及提質熱解工藝，熱解提質爐采用帶齒鋼帶作為加熱介質對粉煤進行加熱。該專利選擇熱能利用效率低、大部分煤氣作為燃料消耗。專利CN201410307533.4公開了一種間接換熱的煤干餾工藝，該工藝采用煤氣和空氣的燃燒并產生800-1200℃的高溫煙氣對煤進行間接加熱，但該工藝裝備技術復雜、投資高，且產生的大部分煤氣作為燃料燒掉，煤氣利用低等問題。

以上專利技術，設備構造復雜，能量利用率低，均難實現工業化、規模化生產；同時入爐原煤水分高，造成熱解過程產生大量的廢水，熱解煤氣50％作為燃料燃燒，造成氫氣能源的浪費等問題。

實用新型內容

本實用新型提供了一種煤炭分質清潔高效轉化熱解提質系統，原煤烘干脫水的原煤通過煙氣烘干脫水，降低了入爐煤水分，減少了熱解過程中廢水的產生，實現了煙氣余熱梯級利用；原煤在熱解提質爐生出清潔煤，原煤在熱解提質爐內以煤氣熱載體為加熱源實現低階煤的熱解提質生產清潔煤，清潔煤進入密封冷卻槽兩次冷卻實現余熱回收利用。本實用新型采用原煤外部脫水，在通過煤氣提氫后解吸氣加熱煤氣熱載體進行煤間接加熱熱解提質，清潔煤冷卻余熱利用等技術，提高了煤氣中氫氣利用率，煤氣中氫氣、甲烷、一氧化碳組分含量占比不低于85％，熱解過程廢水減量化等一些利技術難題。

實現本實用新型目的的技術方案如下：

一種煤炭分質清潔高效轉化熱解提質系統，包括熱解提質爐、與所述熱解提質爐連通的密封冷卻槽和加熱爐、設置在所述密封冷卻槽下部的刮板機；加熱爐與制氫裝置聯通；

所述熱解提質爐的頂端設置有爐頂密封進料系統，爐頂密封進料系統將烘干脫水的煤投入所述熱解提質爐內；

所述熱解提質爐依次包括預熱段、熱解提質段和冷卻段，預熱段與爐頂密封進料系統連通，冷卻段與所述密封冷卻槽連通，冷卻槽內清潔煤進入所述密封冷卻槽二次冷卻；

所述密封冷卻槽與所述刮板機連通，所述密封冷卻槽內的清潔煤通過刮板機刮出熱解提質爐生產清潔煤系統。

在一種可能的實現方式中，預熱段、熱解提質段和冷卻段從上到下依次布設；

爐頂密封進料系統與預熱段連通，爐頂密封進料系統將煤投入預熱段，熱解提質段產生的煤氣和熱載體煤氣上行到預熱段預熱煤料；