專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備及工藝。
背景技術(shù)：
CN201110327870. 6公開(kāi)了一種煤炭水平式回轉(zhuǎn)干餾設(shè)備及工藝，其中所公開(kāi)的設(shè)備采用外熱式干餾對(duì)煤炭進(jìn)行干餾，在加熱夾套固定不動(dòng)，內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)筒須具有較高的高溫強(qiáng)度，使得耐高溫金屬內(nèi)筒造價(jià)昂貴，而且具有高溫變形的風(fēng)險(xiǎn)；并且設(shè)備的內(nèi)筒為整體式結(jié)構(gòu)，在安裝拆卸時(shí)因設(shè)備體積大而操作不便。采用該設(shè)備對(duì)煤炭進(jìn)行加工的方式為一段式干餾工藝，干餾過(guò)程中熱載體對(duì)煤炭的加熱存在間斷不連續(xù)的現(xiàn)象，進(jìn)而在加工過(guò)程中熱值利用率低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種內(nèi)筒造價(jià)低、安裝拆卸方便和熱值利用率高的煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)任務(wù)，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備，該設(shè)備包括干燥器，用于對(duì)原料煤進(jìn)行預(yù)熱和干燥處理，該干燥器上設(shè)有原料煤進(jìn)口、原料煤出口、煙氣進(jìn)口和煙氣出口 ；水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐，用于對(duì)原料煤進(jìn)行干餾熱解加工，該水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐包括外筒和設(shè)于外筒內(nèi)的內(nèi)筒，該內(nèi)筒兩端分別安裝有進(jìn)料螺旋和出料螺旋；所述外筒的外壁上設(shè)有煙氣出口；所述外筒的外壁上安裝有對(duì)外筒與內(nèi)筒之間的空間進(jìn)行加熱的熱風(fēng)爐，該熱風(fēng)爐上設(shè)有熱空氣進(jìn)口和原料煤進(jìn)口 ；第二空氣換熱器，對(duì)原料煤在干餾熱解過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行冷卻與凈化，該第二空氣換熱器上設(shè)有煙氣進(jìn)口、熱空氣出口和煙氣出口 ；催化管道，該催化管道中裝有對(duì)原料煤在干餾熱解過(guò)程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)行裂解輕質(zhì)化的催化劑；煤氣冷卻脫硫裝置，對(duì)經(jīng)裂解輕質(zhì)化后的焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)行冷卻和脫硫處理，該煤氣冷卻脫硫裝置上設(shè)有焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)口、焦油出口和預(yù)熱煤氣出口 ；半焦冷卻裝置，其上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口、半焦進(jìn)口和冷半焦出口 ；燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，其上設(shè)有煙氣進(jìn)口、煙氣出口和空氣進(jìn)口 ；第一空氣換熱器，其上設(shè)有煙氣進(jìn)口、煙氣出口和空氣出口 ；所述干燥器上的原料煤出口同時(shí)與進(jìn)料螺旋和熱風(fēng)爐上的原料煤進(jìn)口相通，所述外筒外壁上的煙氣出口與第二空氣換熱器上的煙氣進(jìn)口相通；所述第二空氣換熱器上的空氣出口與熱風(fēng)爐上的空氣進(jìn)口相通；所述煤氣冷卻脫硫裝置上的焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)口通過(guò)催化管道與內(nèi)筒內(nèi)部相通；所述煤氣冷卻脫硫裝置上的預(yù)熱煤氣出口與半焦冷卻裝置上的進(jìn)氣口相通；所述出料螺旋與半焦冷卻裝置上的半焦進(jìn)口相通；所述半焦冷卻裝置上的出氣口通過(guò)煤氣壓縮機(jī)與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)上的煙氣進(jìn)口相通；所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)上的煙氣出口與與第一空氣換熱器上的煙氣進(jìn)口相通；所述第一空氣換熱器上的空氣出口與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)上的空氣進(jìn)口相通； 所述第一空氣換熱器上的煙氣出口與干燥器上的煙氣進(jìn)口相通；其特征在于，所述外筒與內(nèi)筒之間靜態(tài)連接，且外筒與內(nèi)筒一起旋轉(zhuǎn)；所述內(nèi)筒由至少兩個(gè)分段內(nèi)筒組裝而成，每個(gè)分段內(nèi)筒的外壁上安裝有內(nèi)筒返料輸送螺旋，該內(nèi)筒返料輸送螺旋設(shè)有進(jìn)口和出口，每個(gè)分段內(nèi)筒的尾部設(shè)置有用于對(duì)煤炭進(jìn)行篩分的篩分裝置，所述內(nèi)筒返料輸送螺旋的進(jìn)口與篩分裝置相通，所述內(nèi)筒返料輸送螺旋的出口與內(nèi)筒內(nèi)部相通。所述進(jìn)料螺旋與外筒之間動(dòng)態(tài)密封安裝，所述出料螺旋與外筒之間動(dòng)態(tài)密封安裝。所述外筒的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)筒支撐。所述內(nèi)筒的至少一節(jié)分段內(nèi)筒的外壁上設(shè)有內(nèi)筒止推支撐，且該內(nèi)筒止推支撐與內(nèi)筒支撐相貼。所述外筒的外壁上敷設(shè)有耐火保溫材料。所述內(nèi)筒由3 5節(jié)分段內(nèi)筒通過(guò)內(nèi)法蘭連接組裝而成。與以往的外筒不動(dòng)內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)的干餾方式相比，本發(fā)明的煤炭干餾爐采用內(nèi)外筒一起一起旋轉(zhuǎn)的方式，內(nèi)筒需承受的機(jī)械強(qiáng)度大大下降，進(jìn)而在加工內(nèi)筒時(shí)可選用厚度較薄的不銹鋼材，如傳統(tǒng)的外筒不轉(zhuǎn)內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)筒壁厚一般為50mm，而當(dāng)內(nèi)外筒一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)筒壁厚一般只需IOmm左右。除此之外，內(nèi)筒采用分段的方式方便設(shè)備的安裝與維修。本發(fā)明另一目的在于提供一種利用上述設(shè)備進(jìn)行煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾的工藝，其特征在于，該工藝按以下步驟進(jìn)行步驟一、將燃?xì)獍l(fā)電機(jī)產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱并將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)中燃燒發(fā)電；將從第一空氣換熱器的煙氣出口排出的煙氣和原料煤一同送入干燥器中，通過(guò)接觸式順流換熱方式對(duì)原料煤進(jìn)行干燥和預(yù)熱至原料煤的溫度不低于250°C，得到預(yù)熱后的原料煤；步驟二、將步驟一中預(yù)熱后的原料煤總重量的2% 10%送入熱風(fēng)爐中燃燒，利用燃燒產(chǎn)生的火焰對(duì)外筒與內(nèi)筒之間的空間進(jìn)行加熱，加熱形成的煙氣通過(guò)外筒外壁上的煙氣出口通入第二空氣換熱器中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入熱風(fēng)爐中，同時(shí)將第二空氣換熱器中的煙氣凈化后排入大氣；步驟三、將剩余的預(yù)熱后的原料煤通過(guò)進(jìn)料螺旋送入水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐的內(nèi)筒中，在內(nèi)筒中，原料煤依次通過(guò)各節(jié)分段內(nèi)筒進(jìn)行干餾熱解得到半焦，在每個(gè)分段內(nèi)筒中，待原料煤旋轉(zhuǎn)至分段內(nèi)筒的尾部時(shí)，粒徑不大于篩分尺寸的原料煤通過(guò)篩分裝置進(jìn)入內(nèi)筒返料輸送螺旋中作為熱載體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被加熱，之后從內(nèi)筒返料輸送螺旋的出口重新進(jìn)入內(nèi)筒中與新進(jìn)入的原料煤混合并對(duì)其進(jìn)行加熱；步驟四、將步驟三中得到的半焦送入半焦冷卻裝置中進(jìn)行冷卻，干餾熱解產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣和焦油氣經(jīng)過(guò)裝有催化劑的催化管道進(jìn)行裂解輕質(zhì)化并送入煤氣冷卻脫硫裝置中進(jìn)行冷卻和脫硫，回收得到的焦油；將冷卻和脫硫后產(chǎn)生的煤氣從半焦冷卻裝置尾部的進(jìn)氣口通入半焦冷卻裝置中，通過(guò)逆流換熱對(duì)送入半焦冷卻裝置中的半焦進(jìn)行冷卻，得到溫度不低于400°C的預(yù)熱煤氣和溫度不高于200°C的冷半焦；步驟五、將步驟四中所述預(yù)熱煤氣經(jīng)煤氣壓縮機(jī)壓縮后送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)中進(jìn)行燃?xì)獍l(fā)電，將發(fā)電產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器中與空氣進(jìn)行換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)中燃燒發(fā)電，將與空氣換熱后的煙氣通入干燥器中進(jìn)行余熱循環(huán)利用。步驟一中所述送入干燥器中的煙氣的溫度不小于400°C。
步驟一中所述的預(yù)熱后的原料煤的溫度為250°C 300°C。步驟三中所述篩分尺寸為2mm 3mm。與以往的熱載體在內(nèi)筒中進(jìn)行一段式回轉(zhuǎn)的方式相比，本發(fā)明的工藝在對(duì)產(chǎn)生的煙氣和半焦余熱進(jìn)行了合理利用的前提下，同時(shí)采用分段式回轉(zhuǎn)干餾，熱載體(通過(guò)篩分裝置的煤炭，無(wú)需提前裝備專(zhuān)門(mén)的熱載體)在內(nèi)筒中發(fā)生多次回轉(zhuǎn)，沿長(zhǎng)了煤炭干餾時(shí)的停留時(shí)間，吸收更多的熱量，為內(nèi)筒中的煤炭進(jìn)行充分的加熱，進(jìn)而提高的設(shè)備的熱利用率。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的單節(jié)分段內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中的各代碼表示1_干燥器；2-水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐；2-1_進(jìn)料螺旋'2-2-出料螺旋；3_熱風(fēng)爐；4_第二空氣換熱器；5-外筒；6-內(nèi)筒；7_催化管道；8-煤氣冷卻脫硫裝置；9_半焦冷卻裝置；10_煤氣壓縮機(jī)；11_燃?xì)獍l(fā)電機(jī)；12_第一空氣換熱器；13-減速箱；14_電動(dòng)機(jī)；15_內(nèi)筒返料輸送螺旋；16_耐火保溫材料；17_內(nèi)筒支撐；18_內(nèi)筒止推支撐；19_篩分裝置；20_內(nèi)法蘭。以下結(jié)合實(shí)施例與附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述及的原料煤為粒度不大于30mm的碎煤或粒度不大于30mm的面煤。實(shí)施例I :參考圖I至圖3，該實(shí)施例的煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備包括用于對(duì)原料煤進(jìn)行預(yù)熱和干燥處理的干燥器1，該干燥器I上設(shè)有原料煤進(jìn)口、原料煤出口、煙氣進(jìn)口和煙氣出口 ；用于對(duì)原料煤進(jìn)行干餾熱解加工的水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐2，其包括外筒5和設(shè)于外筒5內(nèi)的內(nèi)筒6，內(nèi)筒6由三節(jié)分段內(nèi)筒通過(guò)內(nèi)法蘭20連接組裝而成，每個(gè)分段內(nèi)筒的外壁上安裝有內(nèi)筒返料輸送螺旋15，該內(nèi)筒返料輸送螺旋15設(shè)有進(jìn)口和出口，每個(gè)分段內(nèi)筒的尾部設(shè)置有用于對(duì)煤炭進(jìn)行篩分的篩分裝置19，所述內(nèi)筒返料輸送螺旋15的進(jìn)口與篩分裝置19相通，所述內(nèi)筒返料輸送螺旋15的出口與內(nèi)筒6內(nèi)部相通，為保證外筒5與內(nèi)筒6在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的相對(duì)靜止，該實(shí)施例在外筒5的內(nèi)壁上設(shè)內(nèi)筒支撐17，同時(shí)為防止內(nèi)筒6在工作過(guò)程中向裝置的傾斜方向(即出料的方向)位移，內(nèi)筒6的第一節(jié)分段內(nèi)筒的外壁上設(shè)有內(nèi)筒止推支撐18，且該內(nèi)筒止推支撐18與內(nèi)筒支撐17相貼；所述內(nèi)筒6兩端分別安裝有進(jìn)料螺旋(2-1)和出料螺旋(2-2);所述外筒5的外壁上設(shè)有煙氣出口 ；所述外筒5的外壁上安裝有對(duì)外筒5與內(nèi)筒6之間的空間進(jìn)行加熱的熱風(fēng)爐3，該熱風(fēng)爐3上設(shè)有熱空氣進(jìn)口和原料煤進(jìn)口；對(duì)原料煤在干餾熱解過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行冷卻與凈化的第二空氣換熱器4，該第二空氣換熱器4上設(shè)有煙氣進(jìn)口、熱空氣出口和煙氣出口 ；
催化管道7，該催化管道7中裝有對(duì)原料煤在干餾熱解過(guò)程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)行裂解輕質(zhì)化的催化劑；對(duì)經(jīng)裂解輕質(zhì)化后的焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)行冷卻和脫硫處理的煤氣冷卻脫硫裝置8，該煤氣冷卻脫硫裝置8上設(shè)有焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)口、焦油出口和預(yù)熱煤氣出口 ；半焦冷卻裝置9，其上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口、半焦進(jìn)口和冷半焦出口 ；燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11，其上設(shè)有煙氣進(jìn)口、煙氣出口和空氣進(jìn)口 ；第一空氣換熱器12，其上設(shè)有煙氣進(jìn)口、煙氣出口和空氣出口 ；所述干燥器I上的原料煤出口同時(shí)與進(jìn)料螺旋(2-1)和熱風(fēng)爐3上的原料煤進(jìn)口相通，所述外筒5外壁上的煙氣出口與第二空氣換熱器4上的煙氣進(jìn)口相通；所述第二空氣換熱器4上的空氣出口與熱風(fēng)爐3上的空氣進(jìn)口相通；所述煤氣冷卻脫硫裝置8上的焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)口通過(guò)催化管道7與內(nèi)筒6內(nèi)部相通；所述煤氣冷卻脫硫裝置8上的預(yù)熱煤氣出口與半焦冷卻裝置9上的進(jìn)氣口相通；所述出料螺旋(2-2)與半焦冷卻裝置9上的半焦進(jìn)口相通；所述半焦冷卻裝置9上的出氣口通過(guò)煤氣壓縮機(jī)10與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11上的煙氣進(jìn)口相通；所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11上的煙氣出口與與第一空氣換熱器12上的煙氣進(jìn)口相通；所述第一空氣換熱器12上的空氣出口與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11上的空氣進(jìn)口相通；所述第一空氣換熱器12上的煙氣出口與干燥器I上的煙氣進(jìn)口相通；所述進(jìn)料螺旋(2-1)與外筒5之間動(dòng)態(tài)密封安裝，所述出料螺旋(2-2)與外筒5之間動(dòng)態(tài)密封安裝，即在保證外筒5與內(nèi)筒6之間所形成的空間密封的前提下，進(jìn)料螺旋(2-1)與水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐2之間的轉(zhuǎn)動(dòng)工作以及出料螺旋(2-2)與水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐2之間的轉(zhuǎn)動(dòng)工作是分別進(jìn)行的；為提高設(shè)備的熱利用率，該實(shí)施例中的外筒5的外壁上敷設(shè)有耐火保溫材料16；該實(shí)施例的催化管道7中裝有ZSM-5分子篩催化劑；設(shè)備中的半焦冷卻裝置9的外壁設(shè)置有冷卻水循環(huán)管道。實(shí)施例2 利用實(shí)施例I中所提供的設(shè)備對(duì)煤炭進(jìn)行水平式回轉(zhuǎn)分段干餾加工，具體步驟如下
步驟一、將燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器12中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱并將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11中燃燒發(fā)電；將從第一空氣換熱器12的煙氣出口排出的溫度不小于400°C的煙氣和原料煤(粒度不大于30mm的神木碎煤)一同送入干燥器I中，通過(guò)接觸式順流換熱方式對(duì)原料煤進(jìn)行干燥和預(yù)熱至原料煤的溫度250°C，得到預(yù)熱后的原料煤；步驟二、將步驟一中預(yù)熱后的原料煤總重量的8%送入熱風(fēng)爐3中燃燒，利用燃燒產(chǎn)生的火焰對(duì)外筒5與內(nèi)筒6之間形成的空間進(jìn)行加熱，加熱形成的煙氣通過(guò)外筒5外壁上的煙氣出口通入第二空氣換熱器4中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入熱風(fēng)爐3中，同時(shí)將第二空氣換熱器4中的煙氣凈化后排入大氣；步驟三、將剩余的預(yù)熱后的原料煤通過(guò)進(jìn)料螺旋(2-1)送入水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐2的內(nèi)筒6中，依次通過(guò)各節(jié)分段內(nèi)筒進(jìn)行干餾熱解得到半焦，在每個(gè)分段內(nèi)筒中，待原料煤旋轉(zhuǎn)至分段內(nèi)筒的尾部時(shí)，粒徑不大于篩分尺寸的原料煤通過(guò)篩分裝置進(jìn)入內(nèi)筒返料輸送螺旋15中作為熱載體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被加熱，之后從內(nèi)筒返料輸送螺旋15的出口重新進(jìn)入內(nèi)筒6中與新進(jìn)入的原料煤混合并對(duì)其進(jìn)行加熱；所述篩分尺寸為2_ ；步驟四、將步驟三中得到的半焦送入半焦冷卻裝置9中進(jìn)行冷卻，干餾熱解產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣和焦油氣經(jīng)過(guò)裝有催化劑的催化管道7進(jìn)行裂解輕質(zhì)化并送入煤氣冷卻脫硫裝置8中進(jìn)行冷卻和脫硫，回收得到的焦油；將冷卻和脫硫后產(chǎn)生的煤氣從半焦冷卻裝置9尾部的進(jìn)氣口通入半焦冷卻裝置9中，通過(guò)逆流換熱對(duì)送入半焦冷卻裝置9中的半焦進(jìn)行冷卻，得到溫度不低于400°C的預(yù)熱煤氣和溫度不高于200°C的冷半焦；步驟五、將步驟四中所述預(yù)熱煤氣經(jīng)煤氣壓縮機(jī)10壓縮后送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11中進(jìn)行燃?xì)獍l(fā)電，將發(fā)電產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器12中與空氣進(jìn)行換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11中燃燒發(fā)電，將與空氣換熱后的煙氣通入干燥器I中進(jìn)行余熱循環(huán)利用。實(shí)施例3 利用實(shí)施例I中所提供的設(shè)備對(duì)煤炭進(jìn)行水平式回轉(zhuǎn)分段干餾加工，具體步驟如下步驟一、將燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器12中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱并將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11中燃燒發(fā)電；將從第一空氣換熱器12的煙氣出口排出的溫度不小于400°C的煙氣和原料煤(粒度不大于30mm的粉狀內(nèi)蒙褐煤)一同送入干燥器I中，通過(guò)接觸式順流換熱方式對(duì)原料煤進(jìn)行干燥和預(yù)熱至原料煤的溫度250°C 300°C，得到預(yù)熱后的原料煤；步驟二、將步驟一中預(yù)熱后的原料煤總重量的3%送入熱風(fēng)爐3中燃燒，利用燃燒產(chǎn)生的火焰對(duì)外筒5與內(nèi)筒6之間形成的空間進(jìn)行加熱，加熱形成的煙氣通過(guò)外筒5外壁上的煙氣出口通入第二空氣換熱器4中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入熱風(fēng)爐3中，同時(shí)將第二空氣換熱器4中的煙氣凈化后排入大氣；步驟三、將剩余的預(yù)熱后的原料煤通過(guò)進(jìn)料螺旋(2-1)送入水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐2的內(nèi)筒6中，依次通過(guò)各節(jié)分段內(nèi)筒進(jìn)行干餾熱解得到半焦，在每個(gè)分段內(nèi)筒中，待原料煤旋轉(zhuǎn)至分段內(nèi)筒的尾部時(shí)，粒徑不大于篩分尺寸的原料煤通過(guò)篩分裝置進(jìn)入內(nèi)筒返料輸送螺旋15中作為熱載體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被加熱，之后從內(nèi)筒返料輸送螺旋15的出口重新進(jìn)入內(nèi)筒6中與新進(jìn)入的原料煤混合并對(duì)其進(jìn)行加熱；所述篩分尺寸為3_ ；步驟四、將步驟三中得到的半焦送入半焦冷卻裝置9中進(jìn)行冷卻，干餾熱解產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣和焦油氣經(jīng)過(guò)裝有催化劑的催化管道7進(jìn)行裂解輕質(zhì)化并送入煤氣冷卻脫硫裝置8中進(jìn)行冷卻和脫硫，回收得到的焦油；將冷卻和脫硫后產(chǎn)生的煤氣從半焦冷卻裝置9尾部的進(jìn)氣口通入半焦冷卻裝置9中，通過(guò)逆流換熱對(duì)送入半焦冷卻裝置9中的半焦進(jìn)行冷卻，得到溫度不低于400°C的預(yù)熱煤氣和溫度不高于200°C的半焦產(chǎn)品；步驟五、將步驟四中所述預(yù)熱煤氣經(jīng)煤氣壓縮機(jī)10壓縮后送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11中進(jìn)行燃?xì)獍l(fā)電，將發(fā)電產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器12中與空氣進(jìn)行換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11中燃燒發(fā)電，將與空氣換熱后的煙氣通入干燥器I中進(jìn)行余熱循環(huán)利用。實(shí)施例4
利用實(shí)施例I中所提供的設(shè)備對(duì)煤炭進(jìn)行水平式回轉(zhuǎn)分段干餾加工，具體步驟如下步驟一、將燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器12中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱并將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11中燃燒發(fā)電；將從第一空氣換熱器12的煙氣出口排出的溫度不小于400°C的煙氣和原料煤(粒度不大于30mm的粉狀內(nèi)蒙褐煤)一同送入干燥器I中，通過(guò)接觸式順流換熱方式對(duì)原料煤進(jìn)行干燥和預(yù)熱至原料煤的溫度250°C 300°C，得到預(yù)熱后的原料煤；步驟二、將步驟一中預(yù)熱后的原料煤總重量的6%送入熱風(fēng)爐3中燃燒，利用燃燒產(chǎn)生的火焰對(duì)外筒5與內(nèi)筒6之間形成的空間進(jìn)行加熱，加熱形成的煙氣通過(guò)外筒5外壁上的煙氣出口通入第二空氣換熱器4中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入熱風(fēng)爐3中，同時(shí)將第二空氣換熱器4中的煙氣凈化后排入大氣；步驟三、將剩余的預(yù)熱后的原料煤通過(guò)進(jìn)料螺旋(2-1)送入水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐2的內(nèi)筒6中，依次通過(guò)各節(jié)分段內(nèi)筒進(jìn)行干餾熱解得到半焦，在每個(gè)分段內(nèi)筒中，待原料煤旋轉(zhuǎn)至分段內(nèi)筒的尾部時(shí)，粒徑不大于篩分尺寸的原料煤通過(guò)篩分裝置進(jìn)入內(nèi)筒返料輸送螺旋15中作為熱載體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被加熱，之后從內(nèi)筒返料輸送螺旋15的出口重新進(jìn)入內(nèi)筒6中與新進(jìn)入的原料煤混合并對(duì)其進(jìn)行加熱；所述篩分尺寸為2. 5mm ；步驟四、將步驟三中得到的半焦送入半焦冷卻裝置9中進(jìn)行冷卻，干餾熱解產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣和焦油氣經(jīng)過(guò)裝有催化劑的催化管道7進(jìn)行裂解輕質(zhì)化并送入煤氣冷卻脫硫裝置8中進(jìn)行冷卻和脫硫，回收得到的焦油；將冷卻和脫硫后產(chǎn)生的煤氣從半焦冷卻裝置9尾部的進(jìn)氣口通入半焦冷卻裝置9中，通過(guò)逆流換熱對(duì)送入半焦冷卻裝置9中的半焦進(jìn)行冷卻，得到溫度不低于400°C的預(yù)熱煤氣和溫度不高于200°C的半焦產(chǎn)品；步驟五、將步驟四中所述預(yù)熱煤氣經(jīng)煤氣壓縮機(jī)10壓縮后送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11中進(jìn)行燃?xì)獍l(fā)電，將發(fā)電產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器12中與空氣進(jìn)行換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)11中燃燒發(fā)電，將與空氣換熱后的煙氣通入干燥器I中進(jìn)行余熱循環(huán)利用。實(shí)施例5 本實(shí)施例的工藝與實(shí)施例4相同，其中不同之處在于所用原料煤為塊狀神木煤或塊狀內(nèi)蒙褐煤。
本實(shí)施例工藝過(guò)程中對(duì)產(chǎn)生的煙氣和半焦余熱進(jìn)行了合理利用，熱利用率高，并通過(guò)產(chǎn)生的煤氣發(fā)電，實(shí)現(xiàn)設(shè)備電力自給；同時(shí)采用冷煤氣息焦，半焦余熱得到利用，在對(duì)產(chǎn)生的煙氣和半焦余熱進(jìn)行了合理利用的前提下，同時(shí)采用分段式回轉(zhuǎn)干餾，熱載體在內(nèi)筒中發(fā)生多次回轉(zhuǎn)，沿長(zhǎng)了煤炭干餾時(shí)的停留時(shí)間，吸收更多的熱量，為內(nèi)筒中的煤炭進(jìn)行充分的加熱，進(jìn)而提高的設(shè)備的熱利用率。具體結(jié)果見(jiàn)表I。表I煤炭轉(zhuǎn)化率和液體收率(重量百分比)
實(shí)施半焦收焦油產(chǎn)煤氣產(chǎn)煤氣熱值半焦質(zhì)量
權(quán)利要求
1.一種煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備，該設(shè)備包括 干燥器(I )，用于對(duì)原料煤進(jìn)行預(yù)熱和干燥處理，該干燥器(I)上設(shè)有原料煤進(jìn)口、原料煤出口、煙氣進(jìn)口和煙氣出口 ； 水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐(2)，用于對(duì)原料煤進(jìn)行干餾熱解加工，該水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐(2)包括外筒(5)和設(shè)于外筒(5)內(nèi)的內(nèi)筒(6)，該內(nèi)筒(6)兩端分別安裝有進(jìn)料螺旋(2-1)和出料螺旋(2-2);所述外筒(5)的外壁上設(shè)有煙氣出口 ；所述外筒(5)的外壁上安裝有對(duì)外筒(5 )與內(nèi)筒(6 )之間的空間進(jìn)行加熱的熱風(fēng)爐(3 )，該熱風(fēng)爐(3 )上設(shè)有熱空氣進(jìn)口和原料煤進(jìn)口； 第二空氣換熱器(4)，對(duì)原料煤在干餾熱解過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行冷卻與凈化，該第二空氣換熱器(4)上設(shè)有煙氣進(jìn)口、熱空氣出口和煙氣出口 ； 催化管道(7)，該催化管道(7)中裝有對(duì)原料煤在干餾熱解過(guò)程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣與 焦油氣進(jìn)行裂解輕質(zhì)化的催化劑； 煤氣冷卻脫硫裝置(8)，對(duì)經(jīng)裂解輕質(zhì)化后的焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)行冷卻和脫硫處理，該煤氣冷卻脫硫裝置(8)上設(shè)有焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)口、焦油出口和預(yù)熱煤氣出口 ；半焦冷卻裝置(9 )，其上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口、半焦進(jìn)口和冷半焦出口 ； 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(11)，其上設(shè)有煙氣進(jìn)口、煙氣出口和空氣進(jìn)口 ； 第一空氣換熱器(12)，其上設(shè)有煙氣進(jìn)口、煙氣出口和空氣出口 ； 所述干燥器(I)上的原料煤出口同時(shí)與進(jìn)料螺旋(2-1)和熱風(fēng)爐(3)上的原料煤進(jìn)口相通， 所述外筒(5)外壁上的煙氣出口與第二空氣換熱器(4)上的煙氣進(jìn)口相通； 所述第二空氣換熱器(4)上的空氣出口與熱風(fēng)爐(3)上的空氣進(jìn)口相通； 所述煤氣冷卻脫硫裝置(8)上的焦?fàn)t煤氣與焦油氣進(jìn)口通過(guò)催化管道(7)與內(nèi)筒(6)內(nèi)部相通； 所述煤氣冷卻脫硫裝置(8)上的預(yù)熱煤氣出口與半焦冷卻裝置(9)上的進(jìn)氣口相通； 所述出料螺旋(2-2)與半焦冷卻裝置(9)上的半焦進(jìn)口相通； 所述半焦冷卻裝置(9 )上的出氣口通過(guò)煤氣壓縮機(jī)(10 )與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(11)上的煙氣進(jìn)口相通； 所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(11)上的煙氣出口與與第一空氣換熱器(12 )上的煙氣進(jìn)口相通； 所述第一空氣換熱器(12)上的空氣出口與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(11)上的空氣進(jìn)口相通； 所述第一空氣換熱器(12 )上的煙氣出口與干燥器(I)上的煙氣進(jìn)口相通； 其特征在于， 所述外筒(5)與內(nèi)筒(6)之間靜態(tài)連接，且外筒(5)與內(nèi)筒(6) —起旋轉(zhuǎn)； 所述內(nèi)筒(6)由至少兩個(gè)分段內(nèi)筒組裝而成，每個(gè)分段內(nèi)筒的外壁上安裝有內(nèi)筒返料輸送螺旋(15)，該內(nèi)筒返料輸送螺旋(15)設(shè)有進(jìn)口和出口，每個(gè)分段內(nèi)筒的尾部設(shè)置有用于對(duì)煤炭進(jìn)行篩分的篩分裝置(19)，所述內(nèi)筒返料輸送螺旋(15)的進(jìn)口與篩分裝置(19)相通，所述內(nèi)筒返料輸送螺旋(15)的出口與內(nèi)筒(6)內(nèi)部相通。
2.如權(quán)利要求I所述的煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)料螺旋(2-1)與外筒(5 )之間動(dòng)態(tài)密封安裝，所述出料螺旋(2-2 )與外筒(5 )之間動(dòng)態(tài)密封安裝。
3.如權(quán)利要求I所述的煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備，其特征在于，所述外筒(5)的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)筒支撐(17)。
4.如權(quán)利要求3所述的煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)筒(6)的至少一節(jié)分段內(nèi)筒的外壁上設(shè)有內(nèi)筒止推支撐(18)，且該內(nèi)筒止推支撐(18)與內(nèi)筒支撐(17)相貼。
5.如權(quán)利要求I所述的煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備，其特征在于，所述外筒(5)的外壁上敷設(shè)有耐火保溫材料(16)。
6.如權(quán)利要求I所述的煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)筒(6)由3 5節(jié)分段內(nèi)筒通過(guò)內(nèi)法蘭(20 )連接組裝而成。
7.一種利用如權(quán)利要求I所述設(shè)備實(shí)現(xiàn)煤炭水平式回轉(zhuǎn)分段干餾的工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟 步驟一、將燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(11)產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器(12)中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱并將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(11)中燃燒發(fā)電；將從第一空氣換熱器(12)的煙氣出口排出的煙氣和原料煤一同送入干燥器(I)中，通過(guò)接觸式順流換熱方式對(duì)原料煤進(jìn)行干燥和預(yù)熱至原料煤的溫度不低于250°C，得到預(yù)熱后的原料煤； 步驟二、將步驟一中預(yù)熱后的原料煤總重量的2% 10%送入熱風(fēng)爐(3)中燃燒，利用燃燒產(chǎn)生的火焰對(duì)外筒(5 )與內(nèi)筒(6 )之間的空間進(jìn)行加熱，加熱形成的煙氣通過(guò)外筒(5 )外壁上的煙氣出口通入第二空氣換熱器(4)中與空氣進(jìn)行逆流間接換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入熱風(fēng)爐(3)中，同時(shí)將第二空氣換熱器(4)中的煙氣凈化后排入大氣； 步驟三、將剩余的預(yù)熱后的原料煤通過(guò)進(jìn)料螺旋(2-1)送入水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾爐(2)的內(nèi)筒(6)中，在內(nèi)筒(6)中，原料煤依次通過(guò)各節(jié)分段內(nèi)筒進(jìn)行干餾熱解得到半焦，在每個(gè)分段內(nèi)筒中，待原料煤旋轉(zhuǎn)至分段內(nèi)筒的尾部時(shí)，粒徑不大于篩分尺寸的原料煤通過(guò)篩分裝置(19)進(jìn)入內(nèi)筒返料輸送螺旋(15)中作為熱載體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被加熱，之后從內(nèi)筒返料輸送螺旋(15)的出口重新進(jìn)入內(nèi)筒(6)中與新進(jìn)入的原料煤混合并對(duì)其進(jìn)行加執(zhí). 步驟四、將步驟三中得到的半焦送入半焦冷卻裝置(9)中進(jìn)行冷卻，干餾熱解產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣和焦油氣經(jīng)過(guò)裝有催化劑的催化管道(7)進(jìn)行裂解輕質(zhì)化并送入煤氣冷卻脫硫裝置(8)中進(jìn)行冷卻和脫硫，回收得到的焦油；將冷卻和脫硫后產(chǎn)生的煤氣從半焦冷卻裝置(9)尾部的進(jìn)氣口通入半焦冷卻裝置(9)中，通過(guò)逆流換熱對(duì)送入半焦冷卻裝置(9)中的半焦進(jìn)行冷卻，得到溫度不低于400°C的預(yù)熱煤氣和溫度不高于200°C的冷半焦； 步驟五、將步驟四中所述預(yù)熱煤氣經(jīng)煤氣壓縮機(jī)(10)壓縮后送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(11)中進(jìn)行燃?xì)獍l(fā)電，將發(fā)電產(chǎn)生的熱煙氣通入第一空氣換熱器(12)中與空氣進(jìn)行換熱，將換熱后的空氣作為助燃空氣送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(11)中燃燒發(fā)電，將與空氣換熱后的煙氣通入干燥器(I)中進(jìn)行余熱循環(huán)利用。
8.如權(quán)利要求7所述的煤炭水平式回轉(zhuǎn)分段干餾的工藝，其特征在于，步驟一中所述送入干燥器(I)中的煙氣的溫度不小于400°C。
9.如權(quán)利要求7所述的煤炭水平式回轉(zhuǎn)分段干餾的工藝，其特征在于，步驟一中所述的預(yù)熱后的原料煤的溫度為250°C 300°C。
10.如權(quán)利要求7所述的煤炭水平式回轉(zhuǎn)分段干餾的工藝，其特征在于，步驟三中所述篩分尺寸為2mm 3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾設(shè)備。該設(shè)備包括干燥器和與干燥器出料口相連通的水平回轉(zhuǎn)式干餾爐，水平回轉(zhuǎn)式干餾爐包括外筒和與外筒一起旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒，所述內(nèi)筒由至少兩節(jié)分段內(nèi)筒連接組裝而成，所述內(nèi)筒兩端分別設(shè)置有進(jìn)料螺旋和出料螺旋，出料螺旋與設(shè)置于半焦冷卻裝置一端的半焦進(jìn)口相連通，干餾熱解過(guò)程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣和焦油氣在催化管道被裂解輕質(zhì)化后進(jìn)入煤氣冷卻脫硫裝置。另外，本發(fā)明還提供了利用該設(shè)備進(jìn)行煤炭水平回轉(zhuǎn)式分段返料干餾的工藝。該工藝采用分段式回轉(zhuǎn)干餾，熱載體在內(nèi)筒中發(fā)生多次回轉(zhuǎn)，沿長(zhǎng)了煤炭干餾時(shí)的停留時(shí)間，吸收更多的熱量，為內(nèi)筒中的煤炭進(jìn)行充分的加熱，進(jìn)而提高的設(shè)備的熱利用率。
文檔編號(hào)C10B15/00GK102732277SQ201210208008
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月22日
發(fā)明者姜國(guó)璋, 趙鵬, 馬飛, 高光耀 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)