專利名稱：一種煤粉復(fù)合干餾裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤粉干餾裝置及方法，具體涉及一種煤粉復(fù)合干餾裝置及方法，屬煤化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于世界原油資源的日益匱乏和日益高漲的油價(jià)，世界各國(guó)都在積極尋找石油替代資源，利用富含有機(jī)質(zhì)的煤通過干餾技術(shù)生產(chǎn)煤制油替代石油資源已成為重要補(bǔ)充方案。我國(guó)是富煤少油的能源結(jié)構(gòu)，煤占約70%的比重。能源消費(fèi)的主導(dǎo)地位決定實(shí)現(xiàn)煤炭高效潔凈利用，是解決我國(guó)燃煤污染、石油短缺，實(shí)現(xiàn)資源、能源、環(huán)境整體優(yōu)化與可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。大部分煤富含有機(jī)質(zhì)，在隔絕空氣條件下經(jīng)加熱到480°C 900°C干餾可得液態(tài)焦油、固態(tài)半焦、氣態(tài)干餾氣。通過干餾生產(chǎn)的油屬原料油，可經(jīng)加氫產(chǎn)燃料油，亦可深加工生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品。干餾是化工原料重要的生產(chǎn)方式，與煤氣化方式相比，提高了煤中氫的利用率，同直接液化相比，大大降低投資和技術(shù)難度。煤經(jīng)加熱(500°C左右)干餾后，所含有機(jī)質(zhì)分解生成低溫煤焦油、干餾氣和煤半焦；煤焦油可進(jìn)一步加工生產(chǎn)汽、柴油等車用燃料，及深加工為精細(xì)化工原料。我國(guó)煤含油量(格金法)大多在5 20%。因此，合理利用我國(guó)煤資源可以在一定程度上緩解石油資源短缺現(xiàn)狀。目前，本領(lǐng)域常用的煤流化干餾技術(shù)采用的是魯奇 魯爾煤氣工藝方法(LurgiRuhrgas)和大連理工大學(xué)固體熱載體干餾法(DG新法)，這兩種方法很相似，工藝流程為粒度小于6_的煤粉與焦炭熱載體混合之后，在重力移動(dòng)床直立反應(yīng)器中進(jìn)行干餾。產(chǎn)生的煤氣和焦油蒸氣引至氣體凈化和焦油回收系統(tǒng)，循環(huán)的焦炭部分離開直立爐用風(fēng)動(dòng)輸送機(jī)提升加熱，并與廢氣分離后作為熱載體再返回到直立爐。在常壓下進(jìn)行熱解得到熱值為26 32MJ/m3的煤氣、半焦以及煤基原油。該方法雖然油收率高，干餾氣熱值高，動(dòng)力消耗小。但也存在高溫螺旋機(jī)械混合器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬成本高；熱載體與煤粉在混合器中混合不理想，需長(zhǎng)時(shí)間傳熱保證干餾效果；同時(shí)設(shè)備磨損嚴(yán)重，易堵塞，單器處理量受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有煤流化干餾技術(shù)存在熱載體與煤粉在混合器中混合不理想，需長(zhǎng)時(shí)間傳熱保證干餾效果的問題，而提供一種煤粉復(fù)合干餾裝置及方法。本發(fā)明的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:裝置:包括半焦儲(chǔ)罐、半焦冷卻器、排料管、原料罐、下料機(jī)、原料管、主風(fēng)機(jī)、第一多級(jí)旋分器、燒炭器、燒炭器密相床、主風(fēng)分布器、熱載體立管、半焦輸送管、排料立管、主風(fēng)管、輔助燃燒器、半焦斜管、取 熱器、提升管反應(yīng)器、第二多級(jí)旋分器、干餾反應(yīng)器、半焦下降立管、增壓機(jī)、煙氣機(jī)、取熱立管、干氣進(jìn)管和汽提蒸汽器，第一多級(jí)旋分器設(shè)置在燒炭器內(nèi)的上部，燒炭器密相床設(shè)置在燒炭器內(nèi)的中部，熱載體立管、半焦輸送管、排料立管和取熱立管的輸出端均設(shè)置在燒炭器內(nèi)的下部，取熱立管的輸入端與增壓機(jī)連接，取熱器的一端與取熱立管連接，取熱器的另一端半焦斜管與燒炭器密相床連接，排料立管的輸入端與排料管連接，排料管的輸入端與煙氣機(jī)連接，排料管的輸出端與半焦冷卻器連接，半焦冷卻器與半焦儲(chǔ)罐連接，半焦輸送管的輸入端與增壓機(jī)連接，干餾反應(yīng)器由上至下分為稀相段、密相段和汽提段，第二多級(jí)旋分器設(shè)置在稀相段中，汽提蒸汽器設(shè)置在汽提段中，干餾反應(yīng)器的下端通過半焦下降立管與半焦輸送管連接，熱載體立管的輸出端與提升管反應(yīng)器連接，提升管反應(yīng)器的輸出端設(shè)置在密相段中，提升管反應(yīng)器的輸入端與干氣進(jìn)管連接，原料罐與下料機(jī)連接，下料機(jī)通過原料管與干氣進(jìn)管連接，主風(fēng)管的輸出端設(shè)置在燒炭器密相床中且與主風(fēng)分布器連接，主風(fēng)管的輸入端與輔助燃燒器連接，主風(fēng)管分別與增壓機(jī)和主風(fēng)機(jī)連接。方法:其步驟如下:步驟一、粉碎后的 煤粉原料由原料罐經(jīng)下料機(jī)、原料管進(jìn)入提升管反應(yīng)器底部，由熱載體立管送出高溫半焦與煤粉原料混合，高溫半焦進(jìn)入的同時(shí)將干氣由干氣進(jìn)管輸進(jìn)提升管反應(yīng)器底部，煤粉原料與高溫半焦按重量份數(shù)比為1: 3.0 12.0，高溫半焦與煤粉在提升管反應(yīng)器內(nèi)混合并進(jìn)行干餾反應(yīng)，提升反應(yīng)壓力為0.1OMPa 0.30MPa，反應(yīng)后生成油氣及半焦焦炭，半焦焦炭隨干餾油氣進(jìn)入干餾反應(yīng)器中繼續(xù)干餾反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2min 8min ；步驟二、干餾反應(yīng)器中的半焦經(jīng)半焦下降立管進(jìn)半焦輸送管中，再由增壓機(jī)來的空氣輸送進(jìn)入燒炭器中，增壓風(fēng)經(jīng)取熱立管進(jìn)入燒炭器中為半焦在取熱器中循環(huán)提供壓力，其壓力為0.1OMPa 0.30MPa，空氣由主風(fēng)機(jī)經(jīng)輔助燃燒器、主風(fēng)管、主風(fēng)分布器進(jìn)入燒炭器中為半焦提供空氣接觸燃燒，使半焦的溫度達(dá)600 V 800 V后成為高溫半焦，一部分高溫半焦由熱載體立管輸入至提升管反應(yīng)器中為煤粉原料提供反應(yīng)熱源，另一部分高溫半焦經(jīng)排料立管、排料管進(jìn)入半焦冷卻器中冷卻后排入半焦儲(chǔ)罐中；步驟三、油氣及半焦焦炭在干餾反應(yīng)器中反應(yīng)2min Smin后，干餾反應(yīng)壓力為0.1OMpa 0.30Mpa，反應(yīng)油氣與干氣向上運(yùn)行經(jīng)第二多級(jí)旋分器分離后由頂部的油氣管送入收油系統(tǒng)，半焦自然沉降，將溫度為380°C 520°C的汽提蒸汽通入汽提段中，汽提蒸汽對(duì)半焦進(jìn)行汽提，使附著在半焦上油氣分離出來，油氣向上運(yùn)行經(jīng)第二多級(jí)旋分器分離后由頂部的油氣管送入收油系統(tǒng)；步驟四、半焦細(xì)粉返回干餾反應(yīng)器中密相段，經(jīng)半焦下降立管、半焦輸送管進(jìn)入燒炭器中作為部分燃燒的半焦使用，燃燒后升溫成為熱載體。本發(fā)明具有以下有益效果:一、本發(fā)明的方法采用粒徑O 5_的粉煤原料，是寬篩分的流化原料，但較循環(huán)流化床粒徑范圍小，流化較循環(huán)流化床容易，相對(duì)用氣量小，同時(shí)原料在加入提升管反應(yīng)器時(shí)，由于快速升溫，原料熱崩粒徑進(jìn)一步變小，原料中的水汽化有利于減少流化氣量；本發(fā)明的裝置可實(shí)現(xiàn)原料和半焦在裝置中正常流化、輸送與干餾，并可得到較高的煤焦油收率。在本發(fā)明的工藝條件下，煤焦油收率達(dá)到80 92%。二、本發(fā)明利用提升管反應(yīng)器、燒炭器及干餾反應(yīng)器對(duì)煤粉進(jìn)行復(fù)合干餾；固體熱載體與氣體熱載體結(jié)合干餾；煤焦油反應(yīng)時(shí)間短、油氣分離快，二次裂解少，氣體中氫氣、硫化氫可促進(jìn)油品輕質(zhì)化。
三、本發(fā)明通過主風(fēng)機(jī)的供氣，控制燒炭器燒炭的氣體量、通過取熱器的取熱量控制燒炭器的溫度，熱載體(半焦)的溫度易于控制，使得燒炭器的溫度與干餾溫度對(duì)煤種和煤質(zhì)的變化適應(yīng)性強(qiáng)。四、燒炭產(chǎn)生的高溫半焦作為粉煤的干餾熱源，固體熱載體熱交換快，運(yùn)行壓力高，設(shè)備體積小，設(shè)備絕熱性好，散熱少，高溫半焦干餾供熱后，熱量產(chǎn)蒸汽為裝置提供動(dòng)力，熱利用率高，達(dá)到80%以上。五、本發(fā)明的工藝方法簡(jiǎn)潔，干餾設(shè)備高溫部件動(dòng)密封少；操作壓力高，設(shè)備體積相對(duì)?。桓邷貦C(jī)械結(jié)構(gòu)少，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，檢修成本低；生成的油品質(zhì)好，收油率高。所得的煤焦油可以生產(chǎn)高附加值的汽油、柴油、浙青產(chǎn)品、化工基礎(chǔ)原料及燃料氣。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖，圖2是實(shí)例I的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括半焦儲(chǔ)罐1、半焦冷卻器2、排料管3、原料罐4、下料機(jī)5、原料管6、主風(fēng)機(jī)8、第一多級(jí)旋分器10、燒炭器
11、燒炭器密相床12、主風(fēng)分布器13、熱載體立管14、半焦輸送管16、排料立管17、主風(fēng)管19、輔助燃燒器20、半焦斜管21、取熱器22、提升管反應(yīng)器24、第二多級(jí)旋分器26、干餾反應(yīng)器27、半焦下降立管31、增壓機(jī)33、煙氣機(jī)34、取熱立管35、干氣進(jìn)管36和汽提蒸汽器38，第一多級(jí)旋分器10設(shè)置在燒炭器11內(nèi)的上部，燒炭器密相床12設(shè)置在燒炭器11內(nèi)的中部，燒炭器11燒炭主風(fēng)采用空氣或富氧空氣，主風(fēng)用來流化半焦，燃燒半焦中炭，控制燒炭量占半焦含炭量的2-10%，依據(jù)原料中水含量和外排半焦產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)算確定，燒炭器11內(nèi)部為部分燒炭，燒炭器11內(nèi)煤半焦呈鼓泡床狀態(tài)，可降低流化主風(fēng)用量，燒炭器11采用貧氧燃燒技術(shù)，燒炭煙氣 9中含有大量的CO，通過余熱鍋爐再次燃燒回收熱量，有效地縮小設(shè)備的體積，從而減小投資、增大裝置處理量，同時(shí)減少高壓主風(fēng)量，降低動(dòng)力能耗，熱載體立管14、半焦輸送管16、排料立管17和取熱立管35的輸出端均設(shè)置在燒炭器11內(nèi)的下部，取熱立管35的輸入端通過管路與增壓機(jī)33連接，取熱器22的一端與取熱立管35連接，取熱器22的另一端通過半焦斜管21與燒炭器密相床12連接，排料立管17的輸入端與排料管3連接，排料管3的輸送氣體輸入端通過管路與煙氣機(jī)34連接，排料管3的輸出端與半焦冷卻器2連接，半焦冷卻器2通過管路與半焦儲(chǔ)罐I連接，半焦輸送管16的輸送氣體輸入端通過管路與增壓機(jī)33連接，干餾反應(yīng)器27由上至下分為稀相段37、密相段28和汽提段29，第二多級(jí)旋分器26設(shè)置在稀相段37中，旋分器半焦排料口設(shè)置在密相段28中，汽提蒸汽器38設(shè)置在汽提段29中，干餾反應(yīng)器27的下端通過半焦下降立管31與半焦輸送管16連接，熱載體立管14的輸出端與提升管反應(yīng)器24連接，提升管反應(yīng)器24的輸出端設(shè)置在密相段28中，提升管反應(yīng)器24的輸入端與干氣進(jìn)管36連接，提升管反應(yīng)器24的提升介質(zhì)為自產(chǎn)干餾氣經(jīng)收油脫輕烴處理后的干氣7，干氣7中含大量的氫氣及一定量硫化氫氣體，煤焦油可部分輕質(zhì)化，提升管反應(yīng)器24內(nèi)熱載體與原料呈氣固輸送床，原料罐4與下料機(jī)5連接，下料機(jī)5通過原料管6與干氣進(jìn)管36連接，主風(fēng)管19的輸出端設(shè)置在燒炭器密相床12中且與主風(fēng)分布器13連接，主風(fēng)管19的輸入端與輔助燃燒器20連接，主風(fēng)管19分別通過管路與增壓機(jī)33和主風(fēng)機(jī)8連接，取熱器22用于控制燒炭器11溫度，輔助燃燒器20為燒炭器11中的半焦升溫供熱，可減少燒炭器11的燒炭量，起到調(diào)節(jié)半焦質(zhì)量的功能，使干氣和半焦可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)。干餾反應(yīng)器27與燒炭器11采用同高并列式或高低并列設(shè)置，干餾反應(yīng)器27和燒炭器11可分別調(diào)整壓力，以滿足實(shí)際操作的需要，干餾反應(yīng)器27內(nèi)半焦呈鼓泡床狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
二:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是它還增加有熱載體滑閥15，熱載體滑閥15安裝在熱載體立管14上。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是它還增加有排料滑閥18，排料滑閥18安裝在排料立管17上。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是它還增加有取熱滑閥23，取熱滑閥23安裝在取熱器22上。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
五:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是它還增加有半焦下降滑閥32，半焦下降滑閥32安裝在半焦下降立管31上。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
六:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的:步驟一、粉碎后的煤粉原料由原料罐4經(jīng)下料機(jī)5、原料管6進(jìn)入提升管反應(yīng)器24底部，由熱載體立管14送出高溫半焦與煤粉原料混合，高溫半焦進(jìn)入的同時(shí)將干氣7由干氣進(jìn)管36輸進(jìn)提升管反應(yīng)器24底部，煤粉原料與高溫半焦按重量份數(shù)比為1: 3.0 12.0，高溫半焦與煤粉在提升管反應(yīng)器24內(nèi)混合并進(jìn)行干餾反應(yīng)，提升反應(yīng)壓力為
0.1OMPa 0.30MPa,反應(yīng)后生成油氣及半焦焦炭，半焦焦炭隨干餾油氣進(jìn)入干餾反應(yīng)器27中繼續(xù)干餾反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2min Smin ;高溫半焦與煤粉原料在干餾反應(yīng)器27中呈流化狀態(tài)；步驟二、干餾反應(yīng)器27中的半焦經(jīng)半焦下降立管31進(jìn)半焦輸送管16中，再由增壓機(jī)33來的空氣輸送進(jìn)入燒炭器11中，增壓風(fēng)33經(jīng)取熱立管35進(jìn)入燒炭器11中為半焦在取熱器22中循環(huán)提供壓力，其壓力為0.1OMPa 0.30MPa,空氣由主風(fēng)機(jī)8經(jīng)輔助燃燒器20、主風(fēng)管19、主風(fēng)分布器13進(jìn)入燒炭器11中為半焦提供空氣接觸燃燒，使半焦的溫度達(dá)600°C 800°C后成為高溫半焦，一部分高溫半焦由熱載體立管14輸入至提升管反應(yīng)器24中為煤粉原料提供反應(yīng)熱源，另一部分高溫半焦經(jīng)排料立管17、排料管3進(jìn)入半焦冷卻器2中冷卻后排入半焦儲(chǔ)罐I中；由主風(fēng)機(jī)8和由取熱器22取熱共同控制燒炭器11進(jìn)行部分燒炭，保證熱載體的溫度。輔助燃燒器20可減少燒炭器11的燒炭量，起到調(diào)節(jié)半焦質(zhì)量的功能，使干氣和半焦可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)；外取熱器22產(chǎn)生的飽和中壓蒸汽經(jīng)余熱回收系統(tǒng)回收能量。在滿足熱載體供熱和裝置蒸汽用量的條件下，同時(shí)提高半焦質(zhì)量，燒炭器11采取貧氧燃燒，貧氧燃燒可 減小主風(fēng)機(jī)8的風(fēng)量，煙氣9中含有一定量的CO，燒炭器11頂部的煙氣9進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)回收能量；步驟三、油氣及半焦焦炭在干餾反應(yīng)器27中反應(yīng)2min Smin后，干餾反應(yīng)壓力為0.1OMpa 0.30Mpa,反應(yīng)油氣與干氣7向上運(yùn)行經(jīng)第二多級(jí)旋分器26分離后由頂部的油氣管送入收油系統(tǒng)25，半焦自然沉降，將溫度為380°C 520°C的汽提蒸汽30通入汽提段29中，汽提蒸汽30對(duì)半焦進(jìn)行汽提，使附著在半焦上油氣分離出來，油氣向上運(yùn)行經(jīng)第二多級(jí)旋分器26分離后由頂部的油氣管送入收油系統(tǒng)25 ；步驟四、半焦細(xì)粉返回干餾反應(yīng)器27中密相段28，經(jīng)半焦下降立管31、半焦輸送管16進(jìn)入燒炭器11中作為部分燃燒的半焦使用，燃燒后升溫成為熱載體。
具體實(shí)施方式
七:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為步驟二中燒炭器11內(nèi)的半焦溫度為650°C，提升管反應(yīng)器24內(nèi)的半焦與煤粉混合后溫度為450°C 550°C，干餾反應(yīng)器27內(nèi)的半焦溫度為450°C 500°C，半焦輸送管16內(nèi)的半焦溫度為450°C 480°C。其它步驟與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
八:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為步驟一中煤粉原料的粒徑< 5mm，煤粉原料的格金含油率為5% 20%，格金含水量< 30%。其它步驟與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
九:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為步驟一中高溫半焦與煤粉原料按重量份數(shù)比為1: 5。其它步驟與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
十:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為步驟一中高溫半焦與煤粉在提升管反應(yīng)器24內(nèi)混合并進(jìn)行干餾反應(yīng)，提升反應(yīng)壓力為0.20MPa,反應(yīng)后生成油氣及半焦焦炭，半焦焦炭隨干餾油氣進(jìn)入干餾反應(yīng)器(27中繼續(xù)干餾反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為5min。其它步驟與具體實(shí)施方式
六相同。本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例:實(shí)例1、采用依蘭長(zhǎng)焰煤，實(shí)施原料與產(chǎn)品半焦性質(zhì)見表I ;煤粉與半焦元素分析見表2 ;本工藝裝置產(chǎn)油餾程對(duì) 比見表3 ;產(chǎn)干餾氣的分析見表4 ;煤粉干餾裝置的操作條件見表5。運(yùn)行數(shù)據(jù)證明干餾溫度在481°C 519°C之間，是依蘭長(zhǎng)焰煤的油收率最優(yōu)溫度范圍，根據(jù)煤的實(shí)際煤質(zhì)有變化，考慮實(shí)際對(duì)油收率影響不大的條件下，設(shè)定干餾溫度低些可減少煤的燒炭量，提高煤半焦熱值，因此將干餾溫度控制范圍設(shè)定為496±15°C。煤粉流化干餾工藝如圖2所示包括原料篩分，干燥，加料部分、干餾器、燒炭器、收油系統(tǒng)、半焦冷卻，儲(chǔ)存、及余熱回收系統(tǒng)。煤粉由加料部分進(jìn)入干餾反應(yīng)，經(jīng)干餾反應(yīng)后所得煤焦油進(jìn)收油系統(tǒng)分餾得產(chǎn)品，煤粉半焦經(jīng)汽提后進(jìn)入燒炭器，燒炭后半焦經(jīng)半焦冷卻部分排出裝置，貧氧燃燒煙氣經(jīng)余熱回收系統(tǒng)回收能量，低溫?zé)煔飧稍镌虾蠼?jīng)煙 排入大氣。收油部分:油氣進(jìn)入分餾塔，分餾塔中設(shè)置塔盤，油氣由塔下部進(jìn)料，分餾塔設(shè)中段與頂部?jī)蓚€(gè)回流取熱，頂回流控制塔頂溫度在150 180°C，輕質(zhì)煤焦油氣從塔頂餾出，經(jīng)空冷器和分餾塔頂油氣冷卻器冷凝冷卻至50°C，進(jìn)入分餾塔頂回流罐靜置分離。富氣經(jīng)提升氣壓縮機(jī)壓縮至0.4MPa經(jīng)富氣冷卻器冷卻至40 60°C，進(jìn)富氣分液罐分液，分液罐頂部氣體作為干氣，一部分為提升干氣7、剩余干氣產(chǎn)品送至余熱回收系統(tǒng)作補(bǔ)充燃料。塔頂回流罐底輕質(zhì)油由輕油泵經(jīng)輕油后冷器冷卻送至罐區(qū)；分餾塔中部抽取中油餾份，經(jīng)降溫取熱后送中油罐；分餾塔底的重油抽出后先通過換熱器，再經(jīng)分餾塔底油冷卻器冷卻至230°C，部分打中段循環(huán)，其余通過外甩重油冷卻器冷卻至90°C出裝置，送罐區(qū)重油罐。
余熱回收系統(tǒng):燒炭器11頂部的煙氣溫度較高，由于采用部分燒炭，為不完全燃燒，含有大量CO氣體。進(jìn)入余熱鍋爐燃燒回收能量。余熱鍋爐中可同時(shí)補(bǔ)充裝置自產(chǎn)的部分干氣，用以生產(chǎn)過熱中壓蒸汽。裝置內(nèi)的取熱器22、半焦冷卻器2、及油冷卻器產(chǎn)生的飽和中壓蒸汽，送余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽。燒炭器11根據(jù)裝置的動(dòng)力需要控制燒炭量，自產(chǎn)過熱蒸汽給裝置自用。余熱鍋爐排出的煙氣約180 250°C，用于提供煤粉干燥所需熱量；再經(jīng)布袋除塵器除塵后經(jīng)煙 安全排放。表1:原料煤與產(chǎn)品半焦的分析:
權(quán)利要求
1.一種煤粉復(fù)合干餾裝置，其特征在于:所述裝置包括半焦儲(chǔ)罐(I)、半焦冷卻器(2)、排料管(3)、原料罐(4)、下料機(jī)(5)、原料管(6)、主風(fēng)機(jī)(8)、第一多級(jí)旋分器(10)、燒炭器(11)、燒炭器密相床(12)、主風(fēng)分布器(13)、熱載體立管(14)、半焦輸送管(16)、排料立管(17)、主風(fēng)管(19)、輔助燃燒器(20)、半焦斜管(21)、取熱器(22)、提升管反應(yīng)器(24)、第二多級(jí)旋分器(26)、干餾反應(yīng)器(27)、半焦下降立管(31)、增壓機(jī)(33)、煙氣機(jī)(34)、取熱立管(35)、干氣進(jìn)管(36)和汽提蒸汽器(38)，第一多級(jí)旋分器(10)設(shè)置在燒炭器(11)內(nèi)的上部，燒炭器密相床(12)設(shè)置在燒炭器(11)內(nèi)的中部，熱載體立管(14)、半焦輸送管(16)、排料立管(17)和取熱立管(35)的輸出端均設(shè)置在燒炭器(11)內(nèi)的下部，取熱立管(35)的輸入端與增壓機(jī)(33)連接，取熱器(22)的一端與取熱立管(35)連接，取熱器(22)的另一端半焦斜管(21)與燒炭器密相床(12)連接，排料立管(17)的輸入端與排料管(3)連接，排料管(3)的輸入端與煙氣機(jī)(34)連接，排料管(3)的輸出端與半焦冷卻器(2)連接，半焦冷卻器(2)與半焦儲(chǔ)罐(I)連接，半焦輸送管(16)的輸入端與增壓機(jī)(33)連接，干餾反應(yīng)器(27)由上至下分為稀相段(37)、密相段(28)和汽提段(29)，第二多級(jí)旋分器(26)設(shè)置在稀相段(37)中，汽提蒸汽器(38)設(shè)置在汽提段(29)中，干餾反應(yīng)器(27)的下端通過半焦下降立管(31)與半焦輸送管(16)連接，熱載體立管(14)的輸出端與提升管反應(yīng)器(24)連接，提升管反應(yīng)器(24)的輸出端設(shè)置在密相段(28)中，提升管反應(yīng)器(24)的輸入端與干氣進(jìn)管(36)連接，原料罐(4)與下料機(jī)(5)連接，下料機(jī)(5)通過原料管(6)與干氣進(jìn)管(36)連接，主風(fēng)管(19)的輸出端設(shè)置在燒炭器密相床(12)中且與主風(fēng)分布器(13)連接，主風(fēng)管(19)的輸入端與輔助燃燒器(20)連接，主風(fēng)管(19)分別與增壓機(jī)(33)和主風(fēng)機(jī)(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種煤粉復(fù)合干餾裝置，其特征在于:所述裝置還包括熱載體滑閥(15)，熱載體滑閥(15)安裝在熱載體立管(14)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種煤粉復(fù)合干餾裝置，其特征在于:所述裝置還包括排料滑閥(18)，排料滑閥(18)安裝在排料立管(17)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種煤粉復(fù)合干餾裝置，其特征在于:所述裝置還包括取熱滑閥(23)，取熱滑閥(23)安裝在取熱器(22)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種煤粉復(fù)合干餾裝置，其特征在于:所述裝置還包括半焦下降滑閥(32)，半焦下降滑閥(32)安裝在半焦下降立管(31)上。
6.一種利用權(quán)利要求1煤粉復(fù)合干餾裝置實(shí)現(xiàn)煤粉復(fù)合干餾方法，其特征在于:所述方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的: 步驟一、粉碎后的煤粉原料由原料罐(4)經(jīng)下料機(jī)(5)、原料管(6)進(jìn)入提升管反應(yīng)器(24)底部，由熱載體立管(14)送出高溫半焦與煤粉原料混合，高溫半焦進(jìn)入的同時(shí)將干氣(7)由干氣進(jìn)管(36)輸進(jìn)提升管反應(yīng)器(24)底部，煤粉原料與高溫半焦按重量份數(shù)比為I: 3.0 12.0，高溫半焦與煤粉在提升管反應(yīng)器(24)內(nèi)混合并進(jìn)行干餾反應(yīng)，提升反應(yīng)壓力為0.1OMPa 0.30MPa，反應(yīng)后生成油氣及半焦焦炭，半焦焦炭隨干餾油氣進(jìn)入干餾反應(yīng)器(27)中繼續(xù)干餾反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2min 8min ； 步驟二、干餾反應(yīng)器(27 )中的半焦經(jīng)半焦下降立管(31)進(jìn)半焦輸送管(16)中，再由增壓機(jī)(33)來的空氣輸送進(jìn)入燒炭器(11)中，增壓風(fēng)(33)經(jīng)取熱立管(35)進(jìn)入燒炭器(11)中為半焦在取熱器(22)中循環(huán)提供壓力，其壓力為0.1OMPa 0.30MPa，空氣由主風(fēng)機(jī)(8)經(jīng)輔助燃燒器(20)、主風(fēng)管(19)、主風(fēng)分布器(13)進(jìn)入燒炭器(11)中為半焦提供空氣接觸燃燒，使半焦的溫度達(dá)600°C 800°C后成為高溫半焦，一部分高溫半焦由熱載體立管(14)輸入至提升管反應(yīng)器(24)中為煤粉原料提供反應(yīng)熱源，另一部分高溫半焦經(jīng)排料立管(17)、排料管(3)進(jìn)入半焦冷卻器(2)中冷卻后排入半焦儲(chǔ)罐(I)中； 步驟三、油氣及半焦焦炭在干餾反應(yīng)器(27)中反應(yīng)2min Smin后，干餾反應(yīng)壓力為0.1OMpa 0.30Mpa，反應(yīng)油氣與干氣(7)向上運(yùn)行經(jīng)第二多級(jí)旋分器(26)分離后由頂部的油氣管送入收油系統(tǒng)(25)，半焦自然沉降，將溫度為380°C 520°C的汽提蒸汽(30)通入汽提段(29)中，汽提蒸汽(30)對(duì)半焦進(jìn)行汽提，使附著在半焦上油氣分離出來，油氣向上運(yùn)行經(jīng)第二多級(jí)旋分器(26)分離后由頂部的油氣管送入收油系統(tǒng)(25)； 步驟四、半焦細(xì)粉返回干餾反應(yīng)器(27)中密相段(28)，經(jīng)半焦下降立管(31)、半焦輸送管(16)進(jìn)入燒炭器(11)中作為部分燃燒的半焦使用，燃燒后升溫成為熱載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種煤粉復(fù)合干餾方法，其特征在于:步驟二中燒炭器(11)內(nèi)的半焦溫度為650°C，提升管反應(yīng)器(24)內(nèi)的半焦與煤粉混合后溫度為450°C 550°C，干餾反應(yīng)器(27)內(nèi)的半焦溫度為450°C 500°C，半焦輸送管(16)內(nèi)的半焦溫度為450°C 480。。。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種煤粉復(fù)合干餾方法，其特征在于:步驟一中煤粉原料的粒徑< 5mm，煤粉原料的格金含油率為5% 20%，格金含水量< 30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種煤粉復(fù)合干餾方法，其特征在于:步驟一中高溫半焦與煤粉原料按重量份數(shù)比為1: 5。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種煤粉復(fù)合干餾方法，其特征在于:步驟一中高溫半焦與煤粉在提升管反應(yīng)器(24)內(nèi)混合并進(jìn)行干餾反應(yīng)，提升反應(yīng)壓力為0.20MPa，反應(yīng)后生成油氣及半焦焦炭，半焦焦 炭隨干餾油氣進(jìn)入干餾反應(yīng)器(27)中繼續(xù)干餾反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為5min。
全文摘要
一種煤粉復(fù)合干餾裝置及方法，它涉及一種煤粉干餾裝置及方法，以解決現(xiàn)有煤流化干餾技術(shù)存在熱載體與煤粉在混合器中混合不理想的問題。裝置熱載體立管的一端與提升管反應(yīng)器連接、另一端與燒炭器連接，提升管反應(yīng)器的一端通入干氣、另一端與干餾反應(yīng)器連通。方法一、高溫半焦與煤粉在提升管反應(yīng)器內(nèi)混合并進(jìn)行干餾反應(yīng)；二、燒炭器中的一部分高溫半焦由熱載體立管輸入至提升管反應(yīng)器中、另一部分高溫半焦經(jīng)排料立管進(jìn)入半焦冷卻器中冷卻后排入半焦儲(chǔ)罐；三、油氣及半焦焦炭在干餾反應(yīng)器中反應(yīng)；四、半焦細(xì)粉返回干餾反應(yīng)器中經(jīng)半焦輸送管進(jìn)入燒炭器中作為部分燃燒的半焦使用，燃燒后升溫成為熱載體。本發(fā)明用于粒徑≤5mm的煤粉干餾。
文檔編號(hào)C10B53/04GK103113905SQ201310069600
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者宋軍, 胡慶文, 牛玉梅, 劉躍, 張洪慧 申請(qǐng)人:中煤能源黑龍江煤化工有限公司, 胡慶文