專利名稱：一種煤干餾工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤加工工藝，具體地說涉及一種煤干餾工藝。
背景技術(shù)：
干餾是固體或有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應(yīng)過程。干餾的結(jié)果是生 成各種氣體、蒸氣以及固體殘渣。氣體與蒸氣的混合物經(jīng)冷卻后被分成氣體和液體。 干餾是人類很早就熟悉和采用的一種生產(chǎn)過程，如干餾木材制木炭，同時得到木精(甲 醇)、木醋酸等。在煤的化學(xué)加工中，干餾一直是重要的方法。煤經(jīng)過干餾后，原料的 成分和聚集狀態(tài)都將發(fā)生變化，產(chǎn)物中固態(tài)、氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)都有，可得到半焦、煤焦 油、粗氨水以及焦?fàn)t氣。 干餾生產(chǎn)大多采用間歇操作，但干餾裝置可因原料種類和目的不同而異， 一般 可分為外燃式和自燃式兩類。外燃式是將原料放入金屬或耐火材料制成的密閉干餾爐 (窯)內(nèi)，外部用燃料燃燒供熱。現(xiàn)代干餾裝置多采用這種型式。自燃式則是在干餾的同 時，向干餾爐內(nèi)通入一定量的空氣，使部分干餾原料燃燒放熱，因此原料利用率較低， 只在小規(guī)模生產(chǎn)中采用。 現(xiàn)有技術(shù)中的外燃式煤干餾爐多采用20世紀(jì)30年代的魯奇爐以及其改進爐型。 魯奇爐又稱三段爐，如圖1所示，分為干燥、干餾、冷卻三段。固體原料由爐頂皮帶送 入煤斗，均勻的分布在干燥段IOO，可燃氣在干燥段燃燒室500與空氣混合燃燒，并和從 中間拱道抽出的循環(huán)干燥氣混合后的成為熱載體，用干燥循環(huán)鼓風(fēng)機經(jīng)干燥段200下部 拱道送入干燥段200來干燥原料煤。廢氣經(jīng)干燥段200上拱道后由煙閨排空。干燥后的 煤進入干餾段300?？扇細馀c空氣在干餾段燃燒室600燃燒后的熱氣約為IIO(TC，該熱 氣與二次煤氣混合后成為700-80(TC的熱載體，與煤接觸后使得煤在450-50(TC干餾，蒸 出油氣。干餾段300中產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)由后處理系統(tǒng)700進行去除煤焦油處理。煤塊燒 成半焦后進入冷卻段400，經(jīng)三次煤氣冷卻后落入出焦斗，再落入出焦帶以送出焦場。
魯奇爐的改進主要是集中在布料均勻、循環(huán)氣體阻力減小、改進供熱條件、改 進除灰設(shè)備以及簡化設(shè)備等方面。但是現(xiàn)有的經(jīng)過改進的各種魯奇爐均存在以下缺點 大部分的冷煙氣直接被排空，沒有很好的利用，從而導(dǎo)致了干餾效率的低下；再有，干 燥段中的煤含水量較大，導(dǎo)致煤塊進入干餾段中時依然含水量過大(lwt% (重量百分比) 以上)，這將大大影響干餾效率；另外，由干餾段產(chǎn)出的荒煤氣首先進行處理，然后通入 冷卻段進行熄焦，之后就經(jīng)由爐體的煤塊層后通過煙閨進行排空，沒有對在冷卻段中經(jīng) 過加熱的煤氣進行余熱利用，造成了熱能的大量浪費。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有的煤干餾工藝中冷煙氣沒有得到充 分利用的技術(shù)問題，提出一種充分利用了冷煙氣對冷卻層進行冷卻、從而提高了干餾效 率的煤干餾工藝。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種煤干餾工藝，包括以下步驟 a、將原料煤進行干燥處理，并同時得到冷煙氣； b、對經(jīng)過干燥處理的煤進行干餾處理，形成干餾產(chǎn)品； C、將所述步驟a產(chǎn)生的冷煙氣通入經(jīng)過干餾處理產(chǎn)生的干餾產(chǎn)品中，并對所述 干餾產(chǎn)品進行冷卻處理。 在所述步驟a之前還設(shè)有預(yù)熱步驟將所述步驟C中進行冷卻處理同時得到的熱 煙氣通入待處理的新的原料煤中以對其進行預(yù)熱處理。
所述步驟b中在干餾處理時產(chǎn)生的荒煤氣不用于熄焦冷卻處理。
所述步驟b中在干餾處理時產(chǎn)生的荒煤氣僅用于所述步驟a中的干燥處理和/或
所述步驟b中的干餾處理。 部分所述荒煤氣與空氣混合燃燒后形成干燥煙氣用于所述步驟a中的干燥處理。
所述步驟a中產(chǎn)生的部分冷煙氣與所述干燥煙氣混合以調(diào)節(jié)所述步驟a中干燥處
理的溫度。 部分所述荒煤氣與空氣混合燃燒后形成干餾煙氣用于所述步驟b中的干餾處理。 所述步驟b中產(chǎn)生的部分荒煤氣與所述干餾煙氣混合以調(diào)節(jié)所述步驟b中干餾處
理的溫度。 所述干餾處理的溫度為500-570°C。 所述荒煤氣燃燒前還具有對其進行去除煤焦油的后處理步驟。
所述預(yù)熱步驟中進行預(yù)熱處理的溫度為50-100°C。
所述步驟a進行干燥處理的溫度為150-220°C 。
所述步驟c進行熄焦冷卻處理的溫度為110-150°C 。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點 首先，本發(fā)明的干餾工藝充分利用了在工藝過程中產(chǎn)生的冷煙氣對干餾產(chǎn)品進 行冷卻處理，從而提高了整體的干餾效率；在冷卻干餾產(chǎn)品的同時去除了煙氣中大量的 硫，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。 再有，本發(fā)明的干餾工藝設(shè)有預(yù)熱、干燥、干餾以及冷卻四個步驟，并且將經(jīng) 過冷卻段的熱煙氣對預(yù)熱段中的原料煤進行預(yù)熱處理，充分利用了煙氣中的余熱，在冷 卻半焦的同時去除了煙氣中大量的硫，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。 再有，本發(fā)明的干餾工藝中，由于對原料煤進行了預(yù)熱處理，經(jīng)過干燥處理后 的原料煤中的含水量低于lwt^，干餾效率高。 又再有，現(xiàn)有技術(shù)采用經(jīng)過去煤焦油處理的荒煤氣直接進行熄焦冷卻，熄焦煙 氣的主要成分為一氧化碳，這時如果冷卻段腔室中有空氣混入則容易發(fā)生爆炸；本發(fā) 明的干餾工藝中，在干餾時產(chǎn)生荒煤氣不用于熄焦冷卻處理，而是采用主要成分為水蒸 氣、二氧化碳以及氮氣的冷煙氣進行熄焦冷卻，煙氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，最大程度的降低了 危險的發(fā)生。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)
4合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的魯奇爐干餾工藝示意圖；
圖2是本發(fā)明的煤干餾工藝流程示意圖； 附圖標(biāo)記表示為1-預(yù)熱段；2-干燥段；3-干餾段；4-冷卻段；5-干燥燃燒 器；6-干餾燃燒器；7-后處理系統(tǒng)；8-助燃空氣風(fēng)機；9-循環(huán)風(fēng)機；10-冷煙氣管道；
ll-干燥管道；12-尾氣管道；13-排空管道；14-干餾管道；100-煤斗；200-干燥段； 300-干餾段；400-冷卻段；500-干燥段燃燒室；600-干餾段燃燒室；700-后處理系統(tǒng)。
具體實施例方式
圖2顯示了本發(fā)明的煤干餾工藝一種具體的實施方式， 一種應(yīng)用了本發(fā)明的煤 干餾工藝的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐，其從上至下依次為預(yù)熱段l、干燥段2、干餾段3以 及冷卻段4。所述預(yù)熱段設(shè)置在所述干燥段上方、與所述干燥段連通、用來對原料煤進行 預(yù)熱處理；所述干燥段用來對原料煤進行干燥處理，并同時得到冷煙氣；所述干餾段3 用來對經(jīng)過干燥處理的原料煤進行干餾處理，原料煤經(jīng)過干餾處理后形成半焦；所述冷 卻段4是通過通入所述冷煙氣來對其中產(chǎn)出的半焦進行冷卻處理，并同時得到熱煙氣。 所述煤干餾爐還設(shè)有將所述干燥段2產(chǎn)生的所述冷煙氣導(dǎo)通至所述冷卻段4的冷煙氣管道 10，以及將所述冷卻段4產(chǎn)生的所述熱煙氣導(dǎo)通至所述預(yù)熱段的尾氣管道12。所述冷煙 氣管道10上連接有的循環(huán)風(fēng)機9，其可以使所述干燥段2中的產(chǎn)生的所述冷煙氣經(jīng)由所述 冷煙氣管道10導(dǎo)通至所述冷卻段，之后再經(jīng)由所述尾氣管道12導(dǎo)通至所述預(yù)熱段1。所 述冷煙氣管道10連接有將所述冷卻段4不需要的多余的所述冷煙氣排空的排空通道13。
上述采用了本發(fā)明的煤干餾工藝的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐在所述干餾段3的荒煤 氣出口處還連接有對所述干餾段3中對原料煤進行干餾處理時產(chǎn)生荒煤氣進行除煤焦油 的后處理系統(tǒng)7。在所述后處理系統(tǒng)7的煙氣出口與所述干燥段2之間還連接有干燥燃燒 器5，在所述冷煙氣管道10與所述干燥燃燒器5的煙氣出口之間還連接干燥管道11。所 述干燥燃燒器5將所述后處理系統(tǒng)7中產(chǎn)生的部分煤氣進行燃燒、以產(chǎn)生用于所述干燥段 2中的干燥處理的干燥煙氣，所述干燥管道11可將所述干燥段2中產(chǎn)生的部分冷煙氣與所 述干燥煙氣混合以調(diào)節(jié)所述干燥段2中干燥處理的溫度。此外，在所述后處理系統(tǒng)7的 煙氣出口與所述干餾段3之間還連接有干餾燃燒器6，在所述后處理系統(tǒng)7的煙氣出口與 所述干餾燃燒器6的煙氣出口之間還連接有干餾管道14。所述干餾燃燒器6可將所述后 處理系統(tǒng)7中產(chǎn)生的部分煤氣進行燃燒、以產(chǎn)生用于所述干餾段3中的干餾處理的干餾煙 氣，所述干餾管道14可將所述后處理系統(tǒng)7中產(chǎn)生的部分煤氣與所述干餾煙氣相混合以 調(diào)節(jié)所述干餾段3中的干餾處理的溫度。所述干燥燃燒器5和所述干餾燃燒器6的煙氣 入口處還連接有分別向所述干燥燃燒器5和所述干餾燃燒器6中提供助燃空氣的助燃空氣 風(fēng)機8。 本發(fā)明的煤干餾工藝包括重復(fù)循環(huán)的以下步驟預(yù)熱步驟，即對原料煤進行預(yù) 熱處理；a、將預(yù)熱后的原料煤進行干燥處理，并同時產(chǎn)生冷煙氣；b、對經(jīng)過干燥處理 的煤進行干餾處理，形成半焦；c、將所述步驟a產(chǎn)生的冷煙氣通入經(jīng)過干餾處理產(chǎn)生的 半焦中，并對所述半焦進行熄焦冷卻處理，同時產(chǎn)生熱煙氣，所述熱煙氣通入待處理的 新的原料煤中以對新的原料煤進行所述預(yù)熱步驟中的預(yù)熱處理。所述步驟a中產(chǎn)生的冷煙
5氣的主要成分為(體積百分比含量)水蒸氣48-50%，氮氣20-22%， 二氧化碳28-30%。 所述步驟b中在干餾時產(chǎn)生荒煤氣不用于熄焦冷卻處理。所述步驟b中在干餾時產(chǎn)生荒 煤氣僅用于所述步驟a中的干燥處理和/或所述步驟b中的干餾處理。其中部分所述荒 煤氣與空氣混合燃燒后形成干燥煙氣用于所述步驟a中的干燥處理。所述步驟a中產(chǎn)生的 部分冷煙氣與所述干燥煙氣混合以調(diào)節(jié)所述步驟a中干燥處理的溫度。部分所述荒煤氣 與空氣混合燃燒后形成干餾煙氣用于所述步驟b中的干餾處理。所述步驟b中產(chǎn)生的部 分荒煤氣與所述干餾煙氣混合以調(diào)節(jié)所述步驟b中干餾處理的溫度。所述預(yù)熱步驟中預(yù) 熱處理的煤塊的溫度為75°C 。所述步驟a進行干燥處理的煤塊的溫度為180°C 。所述步 驟b中干餾處理的溫度為530°C。所述步驟c進行熄焦冷卻處理的煤塊的溫度為130°C。 所述荒煤氣燃燒前還具有對其進行去除煤焦油的后處理步驟。 應(yīng)用本發(fā)明的煤干餾工藝的外燃內(nèi)熱式煤干餾爐在正常工作的過程中，預(yù)熱 段、干燥段、干餾段以及冷卻段中均填充有煤塊或者半焦，并且煤塊整體上向下移動并 產(chǎn)出成品半焦。其中預(yù)熱段中為原料煤，干燥段以及干餾段中為進行工藝處理的煤塊， 冷卻段中為待冷卻處理的半焦。在所述干餾段中產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)過后處理系統(tǒng)去除煤焦 油，得到煤氣。后處理系統(tǒng)得到的部分的煤氣經(jīng)過干燥燃燒器的燃燒產(chǎn)生溫度較高的 干燥煙氣，所述干燥煙氣與通過干燥管道中導(dǎo)通過來的部分冷煙氣進行混合，得到溫度 適合的煙氣以用于干燥段中的干燥處理；后處理系統(tǒng)得到的另外一部分的煤氣經(jīng)過干餾 燃燒器的燃燒產(chǎn)生溫度較高的干餾煙氣，所述干餾煙氣與通過干餾管道中導(dǎo)通過來的又 另外一部分的后處理得到煤氣進行混合，得到溫度適合的煙氣以用于干餾段中的干餾處 理。所述干燥燃燒器和所述干餾燃燒器中助燃空氣均由一臺助燃空氣風(fēng)機提供。在該外 燃內(nèi)熱式煤干餾爐中設(shè)置有預(yù)熱、干燥、干餾以及冷卻四段結(jié)構(gòu)，在干燥段中產(chǎn)生的冷 煙氣經(jīng)過冷煙氣管道導(dǎo)通至冷卻段，再經(jīng)由尾氣管道導(dǎo)通至預(yù)熱段，并對其中的原料煤 進行預(yù)熱處理，充分利用了煙氣中的余熱，在冷卻半焦的同時去除了煙氣中大量的硫， 實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。另外，由于對原料煤進行了預(yù)熱處理，經(jīng)過干燥處理后的原料煤中的含 水量低于lwt^(重量百分比)，保證了干餾效率。此外，在干餾時產(chǎn)生荒煤氣不用于熄 焦冷卻處理，而是采用主要成分為二氧化碳以及氮氣的冷煙氣進行熄焦冷卻，煙氣化學(xué) 性質(zhì)穩(wěn)定，最大程度的降低了危險的發(fā)生。本發(fā)明的干餾工藝的半焦產(chǎn)出率為50%;半 焦含水率為8wt% (重量百分比)以下；荒煤氣的熱值為1400KCal/Nm3以上。
在其他的實施方式中，所述預(yù)熱步驟中預(yù)熱處理的煤塊的溫度為50-10(TC范圍 內(nèi)的其他數(shù)值。所述步驟a進行干燥處理的煤塊的溫度為150-22(TC范圍內(nèi)的其他數(shù)值。 所述步驟b中干餾處理的溫度為500-57(TC范圍內(nèi)的其他數(shù)值。所述步驟c進行熄焦冷卻 處理的半焦的溫度為110-15(TC范圍內(nèi)的其他數(shù)值。上述技術(shù)方案中的溫度均為預(yù)熱段、 干燥段、干餾段以及冷卻段腔室內(nèi)的溫度。上述技術(shù)方案的溫度數(shù)值范圍均可以滿足半 焦連續(xù)生產(chǎn)的要求，前面詳細介紹的具體實施中的溫度數(shù)值為最佳的實施方式，其可以 達到最高的生產(chǎn)效率，適合于連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)。在其他的實施方式中，步驟b的干餾處理 過程中產(chǎn)生的干餾產(chǎn)品出了半焦還可以是活性焦等等揮發(fā)份含量不同的產(chǎn)品，具體的產(chǎn) 品類型由溫度工藝條件決定。另外，在其他的實施方式中也可以不設(shè)有預(yù)熱步驟，這時 大部分冷煙氣被導(dǎo)通至冷卻段對干餾產(chǎn)品進行冷卻，其充分利用了在工藝過程中產(chǎn)生的 冷煙氣對干餾產(chǎn)品進行冷卻處理，從而提高了整體的干餾效率；在冷卻干餾產(chǎn)品的同時去除了煙氣中大量的硫，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。 顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限 定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式 的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易 見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
權(quán)利要求
一種煤干餾工藝，其特征在于，包括以下步驟a、將原料煤進行干燥處理，并同時得到冷煙氣；b、對經(jīng)過干燥處理的煤進行干餾處理，形成干餾產(chǎn)品；c、將所述步驟a產(chǎn)生的冷煙氣通入經(jīng)過干餾處理產(chǎn)生的干餾產(chǎn)品中，并對所述干餾產(chǎn)品進行冷卻處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤干餾工藝，其特征在于，在所述步驟a之前還設(shè)有預(yù)熱步驟將所述步驟C中進行冷卻處理同時得到的熱煙氣通入待處理的新的原料煤中以對其進行預(yù)熱處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤干餾工藝，其特征在于，所述步驟b中在干餾處理時產(chǎn)生 的荒煤氣不用于熄焦冷卻處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤干餾工藝，其特征在于，所述步驟b中在干餾處理時產(chǎn)生 的荒煤氣僅用于所述步驟a中的干燥處理和/或所述步驟b中的干餾處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤干餾工藝，其特征在于，部分所述荒煤氣與空氣混合燃燒 后形成干燥煙氣用于所述步驟a中的干燥處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤干餾工藝，其特征在于，所述步驟a中產(chǎn)生的部分冷煙氣 與所述干燥煙氣混合以調(diào)節(jié)所述步驟a中干燥處理的溫度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤干餾工藝，其特征在于，部分所述荒煤氣與空氣混合燃燒 后形成干餾煙氣用于所述步驟b中的干餾處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤干餾工藝，其特征在于，所述步驟b中產(chǎn)生的部分荒煤氣 與所述干餾煙氣混合以調(diào)節(jié)所述步驟b中干餾處理的溫度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的煤干餾工藝，其特征在于，所述干餾處理的溫度為 500-570°C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4-9中任意一項所述的煤干餾工藝，其特征在于，所述荒煤氣燃燒 前還具有對其進行去除煤焦油的后處理步驟。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2-9中任意一項所述的煤干餾工藝，其特征在于，所述預(yù)熱步驟中 進行預(yù)熱處理的溫度為50-100°C。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l-9中任意一項所述的煤干餾工藝，其特征在于，所述步驟a進行干 燥處理的溫度為150-220°C。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l-9中任意一項所述的煤干餾工藝，其特征在于，所述步驟c進行熄 焦冷卻處理的溫度為110-150°C。
全文摘要
一種煤干餾工藝，包括以下步驟a、將原料煤進行干燥處理，并同時得到冷煙氣；b、對經(jīng)過干燥處理的煤進行干餾處理，形成干餾產(chǎn)品；c、將所述步驟a產(chǎn)生的冷煙氣通入經(jīng)過干餾處理產(chǎn)生的干餾產(chǎn)品中，并對所述干餾產(chǎn)品進行冷卻處理。本發(fā)明的干餾工藝充分利用了在工藝過程中產(chǎn)生的冷煙氣對干餾產(chǎn)品進行冷卻處理，從而提高了整體的干餾效率；在冷卻干餾產(chǎn)品的同時去除了煙氣中大量的硫，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
文檔編號C10B53/00GK101691492SQ20091009245
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者何鵬, 劉振強, 張旭輝, 張毅, 朱永平, 白中華, 石長江, 程建龍, 苗文華 申請人:錫林浩特國能煤干燥有限公司;北京國電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司