專利名稱：一種基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著煤炭開采技術(shù)的提高，我國(guó)煤炭產(chǎn)地的低變質(zhì)粉煤大量增加，但由于現(xiàn)有煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)的限制，很多粉煤資源無(wú)法利用。低變質(zhì)粉煤通常具有水分大、粒徑小，化學(xué)反應(yīng)性好，易燃易碎，灰分高、低熱值等特點(diǎn)，不適于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存；但直接燃燒未提質(zhì)的低變質(zhì)粉煤，不僅燃燒效率低，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，開發(fā)低變質(zhì)粉煤的干燥、干餾提質(zhì)技術(shù)是解決煤炭資源高效、潔凈利用的重要途徑之一。雖然煤的干燥技術(shù)已有多年研究，但現(xiàn)有工業(yè)化和準(zhǔn)工業(yè)化的技術(shù)仍然存在很多問(wèn)題。如煤高溫?zé)煔夤苁礁稍锛夹g(shù)的動(dòng)力消耗和維護(hù)費(fèi)用較高，煤粉與煙氣直接接觸存在一定的安全隱患。而以過(guò)熱蒸氣為干燥介質(zhì)的管式干燥機(jī)又存在單臺(tái)設(shè)備干燥能力小，管徑細(xì)，易堵塞，投資高，污染大等問(wèn)題未能大規(guī)模推廣。煤的干餾是煤潔凈高效轉(zhuǎn)化利用的關(guān)鍵步驟。現(xiàn)有煤干餾技術(shù)多數(shù)適用于優(yōu)質(zhì)塊煤，而不適合于低變質(zhì)粉煤；現(xiàn)有干餾爐的規(guī)模小，煤處理量小，液態(tài)和氣態(tài)產(chǎn)物產(chǎn)率低。如粉煤沸騰床干餾爐干餾得到的焦油中粉塵含量高，干餾煤氣熱值低；氣流內(nèi)熱式干餾爐則要求原煤塊度在20 80mm之間，塊煤的導(dǎo)熱性差，料層透氣性不好，受熱不均勻，干餾得到的焦油產(chǎn)率低，半焦質(zhì)量不均勻；而立式干餾爐干餾所需熱量由加熱爐墻傳入，熱效率低。因此到目前為止還沒(méi)有真正能夠大規(guī)模推廣的成熟的煤干餾技術(shù)，特別是針對(duì)低變質(zhì)粉煤的干餾技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)氧環(huán)境，操作安全的適用于高水分、低變質(zhì)粉煤的振動(dòng)流化床干燥和臥式多室流化床干餾方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，包括下列步驟( I)將原料煤破碎后，通過(guò)螺旋輸送機(jī)送至振動(dòng)流化床干燥設(shè)備；(2)將過(guò)熱蒸氣作干燥介質(zhì)，通過(guò)多孔板對(duì)粉煤進(jìn)行加熱干燥，過(guò)熱蒸氣夾帶的粉煤經(jīng)旋風(fēng)分離器過(guò)濾后進(jìn)入臥式多室流化床干餾爐；(3)將干燥后的粉煤送至臥式多室流化床干餾爐內(nèi)，過(guò)濾后進(jìn)入的過(guò)熱蒸氣作流化介質(zhì)，通過(guò)多孔板將粉煤進(jìn)行低溫干餾；(4)干餾產(chǎn)生的高溫干餾氣通過(guò)一級(jí)旋風(fēng)分離器和二級(jí)旋風(fēng)分離器除塵后送至油氣冷卻分離系統(tǒng)冷卻，冷卻后的油水混合物再送至油水分離器進(jìn)行油水分離；(5)臥式多室流化床干餾爐出料口排出的半焦送至熄焦系統(tǒng)冷卻后進(jìn)行儲(chǔ)存；
(6)用粉煤干餾產(chǎn)生的煤氣作為低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐和高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐的加熱燃料使用，低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐和高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐產(chǎn)生的不同溫度的過(guò)熱蒸氣分別送至振動(dòng)流化床干燥設(shè)備進(jìn)行粉煤干燥和臥式多室流化床干餾爐進(jìn)行粉煤低溫干餾。粉煤在干燥前可破碎篩成粒徑< 6_的顆粒。所述步驟(2)中過(guò)熱蒸氣溫度為120-300°C，常壓干燥，干燥時(shí)間5-20分鐘。所述步驟(3)中過(guò)熱蒸氣入爐溫度為550_650°C，干餾爐內(nèi)溫度為500-600°C，壓力為0. 01-1. OMpa，干餾時(shí)間5 30分鐘。 所述臥式多室流化床內(nèi)設(shè)有加熱構(gòu)件通過(guò)輻射傳熱方式給粉煤干餾提供熱量。根據(jù)上述方法所用的系統(tǒng)，包括破碎機(jī)1，振動(dòng)流化床干燥設(shè)備3，旋風(fēng)分離器4，臥式多室流化床干餾爐5，一級(jí)旋風(fēng)分離器6，二級(jí)旋風(fēng)分離器7，油氣冷卻分離系統(tǒng)8，油水分離器9，熄焦系統(tǒng)10，低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐11，高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐12 ;其中，所述破碎機(jī)I依次連接振動(dòng)流化床干燥設(shè)備3，旋風(fēng)分離器4 ;所述旋風(fēng)分離器4出口與振動(dòng)流化床干燥設(shè)備3出口共同依次連接臥式多室流化床干餾爐5，一級(jí)旋風(fēng)分離器6，二級(jí)旋風(fēng)分離器7，油氣冷卻分離系統(tǒng)8，油水分離器9 ;所述油氣冷卻分離系統(tǒng)8氣出口分別連接高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐12和低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐11，所述高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐12連接臥式多室流化床干餾爐5，所述低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐11連接振動(dòng)流化床干燥設(shè)備3，所述臥式多室流化床干餾爐5固體物出口連接熄焦系統(tǒng)10。所述臥式多室流化床干餾爐5內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)加熱構(gòu)件。還可設(shè)置螺旋輸送機(jī)2，以連接破碎機(jī)I和振動(dòng)流化床干燥設(shè)備3。本發(fā)明提供的基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，有以下有益效果粉煤與過(guò)熱蒸氣直接接觸，傳熱效率高，過(guò)熱蒸氣消耗量少，能耗低；粉煤在振動(dòng)流化床干燥設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間短，干燥后粉煤的含水量低且均勻；采用過(guò)熱蒸氣作為流化介質(zhì)，在一定程度上可以提高粉煤熱解所產(chǎn)的焦油質(zhì)量和產(chǎn)率，半焦品質(zhì)均勻，煤氣中C2以上的烷烴、烯烴和炔烴的含量高，熱值大；在臥式多室流化床中設(shè)有內(nèi)加熱構(gòu)件，可提高粉煤干餾的熱效率，減少過(guò)熱蒸氣用量小，降低能耗。整個(gè)系統(tǒng)將粉煤的干燥和干餾整合在一起，工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)氧環(huán)境，操作安全。


圖I為本發(fā)明基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾系統(tǒng)的工藝流程圖。圖中1.破碎機(jī)；2.螺旋輸送機(jī)；3.振動(dòng)流化床干燥設(shè)備；4.旋風(fēng)分離器；5.臥式多室流化床干餾爐；6. —級(jí)旋風(fēng)分離器；7. 二級(jí)旋風(fēng)分離器；8.油氣冷卻分離系統(tǒng)；9.油水分離器；10.熄焦系統(tǒng)；11.低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐；12.高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐
具體實(shí)施例方式為更好的說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例I :如圖I所示，本實(shí)施例的粉煤處理量為0. 5t/h,以平均粒徑約為2. Omm,收到基水分含量為20%的褐煤為原料，具體實(shí)施方式
包括以下次序的工藝步驟(I)褐煤原煤經(jīng)破碎機(jī)I破碎到粒徑在3_以下，再通過(guò)螺旋輸送機(jī)2送至振動(dòng)流化床3內(nèi)干燥；(2)褐煤顆粒均勻分布在振動(dòng)流化床3的多孔底板上，過(guò)熱蒸氣通過(guò)多孔板對(duì)褐煤進(jìn)行加熱干燥，煤顆粒在機(jī)械振動(dòng)力和過(guò)熱蒸氣作用下均勻流化，快速干燥。振動(dòng)流化床3內(nèi)過(guò)熱蒸氣的入爐溫度為200°C，褐煤在振動(dòng)流化床3內(nèi)的停留時(shí)間為15min，出口褐煤水分含量在10%以下。過(guò)熱蒸氣夾帶的粉煤經(jīng)旋風(fēng)分離器4過(guò)濾后與振動(dòng)流化床3出料口排出的干煤一起送至臥式多室流化床干餾爐5進(jìn)行低溫干餾。(3)干燥后的粉煤均勻分布在臥式多室流化床干餾爐5內(nèi)的多孔底板上，過(guò)熱蒸氣通過(guò)多孔板將粉煤均勻流化，爐內(nèi)設(shè)有內(nèi)加熱構(gòu)件通過(guò)輻射傳熱方式加熱粉煤顆粒，煤粒徑小，升溫速率快，迅速熱解。過(guò)熱蒸氣的 入爐溫度是600°C，干餾溫度為550°C，壓力維持在0. IMpa，干餾時(shí)間為20min。(4)高溫干餾氣通過(guò)一級(jí)旋風(fēng)分離器6和二級(jí)旋風(fēng)分離器7除塵后送至油氣冷卻分離系統(tǒng)8冷卻，冷卻后的油水混合物再送至油水分離器9進(jìn)行油水分離，最終得到成品焦油和熱值較高的潔凈煤氣。臥式多室流化床干餾爐5出料口排出的半焦送至熄焦系統(tǒng)10冷卻后進(jìn)行儲(chǔ)存。(5)用粉煤干餾產(chǎn)生的煤氣作為低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐11和高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐12的加熱燃料使用，低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐11產(chǎn)生的200°C過(guò)熱蒸氣送至振動(dòng)流化床干燥設(shè)備3進(jìn)行粉煤干燥，高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐12產(chǎn)生的600°C過(guò)熱蒸氣進(jìn)入臥式多室流化床干餾爐5進(jìn)行粉煤低溫干餾。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，包括下列步驟 (1)將原料煤破碎后，通過(guò)螺旋輸送機(jī)送至振動(dòng)流化床干燥設(shè)備； (2)將過(guò)熱蒸氣作干燥介質(zhì)，通過(guò)多孔板對(duì)粉煤進(jìn)行加熱干燥，過(guò)熱蒸氣夾帶的粉煤經(jīng)旋風(fēng)分離器過(guò)濾后進(jìn)入臥式多室流化床干餾爐； (3)將干燥后的粉煤送至臥式多室流化床干餾爐內(nèi)，過(guò)濾后進(jìn)入的過(guò)熱蒸氣作流化介質(zhì)，通過(guò)多孔板將粉煤進(jìn)行低溫干餾； (4)干餾產(chǎn)生的高溫干餾氣通過(guò)一級(jí)旋風(fēng)分離器和二級(jí)旋風(fēng)分離器除塵后送至油氣冷卻分離系統(tǒng)冷卻，冷卻后的油水混合物再送至油水分離器進(jìn)行油水分離； (5)臥式多室流化床干餾爐出料口排出的半焦送至熄焦系統(tǒng)冷卻后進(jìn)行儲(chǔ)存； (6)用粉煤干餾產(chǎn)生的煤氣作為低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐和高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐的加熱燃料使用，低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸氣送至振動(dòng)流化床干燥設(shè)備進(jìn)行粉煤干燥，高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸氣送至臥式多室流化床干餾爐進(jìn)行粉煤低溫干餾。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，粉煤在干燥前破碎篩成粒徑< 6_的顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，所述步驟(2)中過(guò)熱蒸氣溫度為120-300°C，常壓干燥，干燥時(shí)間5-20分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，所述步驟(3)中過(guò)熱蒸氣入爐溫度為550-650°C，干餾爐內(nèi)溫度為500-600°C，壓力為0.01-1. OMpa，干餾時(shí)間5 30分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，所述臥式多室流化床內(nèi)設(shè)置加熱構(gòu)件通過(guò)輻射傳熱方式給粉煤干餾提供熱量。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法所用的系統(tǒng)，其特征在于，包括破碎機(jī)(1)，振動(dòng)流化床干燥設(shè)備(3)，旋風(fēng)分離器(4)，臥式多室流化床干餾爐(5)，一級(jí)旋風(fēng)分離器(6)，二級(jí)旋風(fēng)分離器(7)，油氣冷卻分離系統(tǒng)(8)，油水分離器(9)，熄焦系統(tǒng)(10)，低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐(11)，高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐(12);其中，所述破碎機(jī)(I)依次連接振動(dòng)流化床干燥設(shè)備(3)，旋風(fēng)分離器(4);所述旋風(fēng)分離器(4)出口與振動(dòng)流化床干燥設(shè)備(3)出口共同依次連接臥式多室流化床干餾爐(5)，一級(jí)旋風(fēng)分離器(6)，二級(jí)旋風(fēng)分離器(7)，油氣冷卻分離系統(tǒng)(8)，油水分離器(9);所述油氣冷卻分離系統(tǒng)(8)氣出口分別連接高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐(12)和低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐(11)，所述高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐(12)連接臥式多室流化床干餾爐(5)，所述低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐(11)連接振動(dòng)流化床干燥設(shè)備(3)，所述臥式多室流化床干餾爐(5)固體物出口連接熄焦系統(tǒng)(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾系統(tǒng)，其特征在于，所述臥式多室流化床干餾爐(5)內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)加熱構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾系統(tǒng)，其特征在于，還包括螺旋輸送機(jī)(2)，以連接破碎機(jī)(I)和振動(dòng)流化床干燥設(shè)備(3)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于過(guò)熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法及系統(tǒng)，將過(guò)熱蒸氣作干燥介質(zhì)，對(duì)粉煤進(jìn)行加熱干燥，干燥后的粉煤利用過(guò)熱蒸氣作流化介質(zhì)，在臥式多室流化床干餾爐內(nèi)干餾，高溫干餾氣通過(guò)旋風(fēng)分離器除塵后送至油氣冷卻分離系統(tǒng)冷卻，冷卻后的混合物再進(jìn)行油水分離；排出的半焦送至熄焦系統(tǒng)冷卻后進(jìn)行儲(chǔ)存；干餾產(chǎn)生的煤氣作為低溫過(guò)熱蒸氣鍋爐和高溫過(guò)熱蒸氣鍋爐的加熱燃料，產(chǎn)生的過(guò)熱蒸氣分別送至振動(dòng)流化床干燥設(shè)備和臥式多室流化床干餾爐。該發(fā)明過(guò)熱蒸氣消耗量少，能耗低,干燥后粉煤的含水量低且均勻；可以提高粉煤熱解所產(chǎn)的焦油質(zhì)量和產(chǎn)率，工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)氧環(huán)境，操作安全。
文檔編號(hào)C10B53/04GK102766475SQ201210233250
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者吳道洪, 李愛蓉, 王其成 申請(qǐng)人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司