煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)及處理煤的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)及處理煤的方法。所述煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)包括快速熱解反應(yīng)器、循環(huán)流化床以及熱解油氣處理系統(tǒng)，所述快速熱解反應(yīng)器包括多層蓄熱式輻射管、半焦出口、顆粒移動(dòng)床以及熱解氣出口，所述顆粒移動(dòng)床包括殼體以及插板閥，所述殼體與所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁相連接，由此限定所述顆粒移動(dòng)床的內(nèi)部空間，所述循環(huán)流化床通過(guò)所述半焦出口與所述快速熱解反應(yīng)器相通，所述熱解油氣處理系統(tǒng)通過(guò)所述熱解氣出口與所述快速熱解反應(yīng)器相通。通過(guò)使用本發(fā)明提出煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)及處理煤的方法，能夠有效去除熱解氣中存在的粉塵，降低煤焦油中重質(zhì)組分含量，同時(shí)，合理利用熱解產(chǎn)物，降低發(fā)電成本。
【專利說(shuō)明】
煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)及處理煤的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于煤炭分階梯級(jí)利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用 系統(tǒng)及處理煤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤熱解后產(chǎn)生的半焦可以作為燃料燃燒發(fā)電，而現(xiàn)有的煤熱解拔頭工藝主要針對(duì) 循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組。如中科院過(guò)程所和浙江大學(xué)利用循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)生的熱灰作為熱 載體，并利用下行床工藝實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤熱解，并把油氣回收。
[0003] 現(xiàn)有的系統(tǒng)由于采取較復(fù)雜的固體或氣體熱載體的煤熱解拔頭工藝，并且通過(guò)煤 熱解工藝產(chǎn)生的油氣資源，對(duì)于發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，需要配備相應(yīng)油氣處理系統(tǒng)。因此現(xiàn)有的系 統(tǒng)配置繁多，造價(jià)昂貴。發(fā)明專利CN101435574A提到的一種爐前煤拔頭方法，該工藝熱解系 統(tǒng)采取燃燒系統(tǒng)來(lái)的熱灰作為載體。涉及到載體的燃燒和流化，相當(dāng)于又增加了一套循環(huán) 流化床系統(tǒng)，工藝較繁瑣。實(shí)用新型專利CN203048897U提到了一種采取爐前煤拔頭的IGCC 工藝。IGCC，即整體煤氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電。該系統(tǒng)包括熱解和氣化多個(gè)單元，產(chǎn)品 既有油，又有可燃?xì)?，還需配置燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)高。
[0004] 煤拔頭，旨在常壓、中低溫、無(wú)催化劑和氫氣的條件下，用溫和熱解的方式提取煤 中的氣體、液體燃料和精細(xì)化學(xué)品，并借此工藝脫硫、脫硝，從而實(shí)現(xiàn)油、煤氣、熱、電的多聯(lián) 產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)及 處理煤的方法，能夠有效去除熱解氣中存在的粉塵，提高焦油品質(zhì)高，降低煤熱解工藝的復(fù) 雜性，降低煤焦油中重質(zhì)組分含量，降低后續(xù)焦油的處理成本，同時(shí)，合理利用熱解產(chǎn)物，降 低發(fā)電成本。
[0006] 本發(fā)明提出煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，包括:快速熱解反應(yīng)器、循環(huán)流化 床以及熱解油氣處理系統(tǒng)，
[0007] 所述快速熱解反應(yīng)器具有反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)器本體限定出反應(yīng)空間，所述反 應(yīng)空間自上而下分為進(jìn)料區(qū)、熱解區(qū)以及出料區(qū)；
[0008] 所述熱解區(qū)設(shè)有多層蓄熱式輻射管，所述多層蓄熱式輻射管在所述熱解區(qū)中沿所 述反應(yīng)器本體高度方向間隔分布，并且每層所述蓄熱式輻射管包括多個(gè)沿水平方向間隔分 布的蓄熱式輻射管；
[0009] 所述出料區(qū)設(shè)有半焦出口、顆粒移動(dòng)床以及熱解氣出口；所述半焦出口位于所述 反應(yīng)器本體的底部，將熱解后的半焦排出所述反應(yīng)器本體;所述顆粒移動(dòng)床包括殼體以及 插板閥，所述殼體與所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁相連接，由此限定所述顆粒移動(dòng)床的內(nèi)部空間，所 述殼體的頂端和底端開口，所述插板閥位于所述殼體的底部，所述插板閥的手輪由所述反 應(yīng)器本體外部穿過(guò)內(nèi)壁，由此使所述插板閥的插板作為所述殼體的底部;熱解氣出口，所述 熱解氣出口位于所述殼體所對(duì)應(yīng)的所述反應(yīng)器本體的側(cè)壁上；
[0010] 所述循環(huán)流化床通過(guò)所述半焦出口與所述快速熱解反應(yīng)器相通；
[0011] 所述熱解油氣處理系統(tǒng)通過(guò)所述熱解氣出口與所述快速熱解反應(yīng)器相通。
[0012] 如上所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其中，所述熱解油氣處理系統(tǒng)進(jìn) 一步包括油氣分離系統(tǒng)、熱解氣凈化系統(tǒng)以及焦油精制系統(tǒng)，其中，所述熱解氣出口與所述 油氣分離系統(tǒng)相連接，所述油氣分離系統(tǒng)的氣體出口與所述熱解氣凈化系統(tǒng)連接，所述油 氣分離系統(tǒng)的液體出口與所述焦油精制系統(tǒng)連接。
[0013] 如上所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其中，所述循環(huán)流化床進(jìn)一步包 括空氣入口。
[0014] 如上所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其中，每層所述蓄熱式輻射管包 括多個(gè)平行并且均勻分布的蓄熱式輻射管，且每個(gè)所述蓄熱式輻射管與相鄰上下兩層蓄熱 式輻射管中的每一個(gè)蓄熱式輻射管平行并且沿所述煤熱解反應(yīng)器的本體高度方向上錯(cuò)開 分布。
[0015] 如上所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其中，所述顆粒移動(dòng)床進(jìn)一步包 括第一隔層，所述第一隔層位于所述殼體內(nèi)部，與所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁限定出空間，所述第 一隔層表面具有多孔結(jié)構(gòu)。
[0016] 如上所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其中，所述第一隔層與所述反應(yīng) 器本體之間的距離小于5 cm 〇
[0017] 如上所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其中，所述顆粒移動(dòng)床進(jìn)一步包 括第二隔層，所述第二隔層與所述第一隔層相互平行設(shè)置，所述第二隔層與所述殼體內(nèi)壁 限定出空間，所述第二隔層表面具有多孔結(jié)構(gòu)。
[0018] 如上所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其中，所述第二隔層與所述殼體 之間的距離小于5cm〇
[0019] 用如上所述煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)處理煤的方法，包括以下步驟：
[0020] A、利用所述快速熱解反應(yīng)器對(duì)原料煤進(jìn)行熱解處理，得到半焦和熱解氣；
[0021] B、將所述半焦送往循環(huán)流化床，使所述半焦在所述循環(huán)流化床中進(jìn)行燃燒，用于 發(fā)電；
[0022] C、將所述熱解氣通過(guò)所述出料區(qū)的所述熱解氣出口送往所述熱解油氣處理系統(tǒng)， 從而對(duì)所述熱解油氣進(jìn)行處理，得到可燃?xì)狻?br>[0023]如上所述的方法，所述熱解氣通過(guò)所述熱解氣出口送往所述熱解油氣處理系統(tǒng)后 進(jìn)一步包括步驟D，所述步驟D包括:所述熱解氣進(jìn)入油氣分離系統(tǒng)，得到氣液分離后的氣體 和液體，所述液體經(jīng)焦油精煉系統(tǒng)處理后得到焦油，所述氣體經(jīng)熱解氣凈化系統(tǒng)處理后得 到熱解氣。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，在上述步驟B中，還可以包括向所述循環(huán)流化床中供 入原料煤，使得半焦與循環(huán)流化床中的原料煤進(jìn)行混合燃燒，從而用于發(fā)電。
[0025] 通過(guò)使用本發(fā)明所述的快速熱解反應(yīng)器，采用蓄熱式輻射管式下行床處理粉煤， 能夠有效的熱解粒徑小于6~8mm的粉煤。
[0026] 通過(guò)采用蓄熱式輻射管式下行床，熱解油氣資源經(jīng)底部顆粒移動(dòng)床除去熱解氣中 存在的粉塵，熱解氣中的含塵量下降，熱解氣和焦油的品質(zhì)提高，焦油精制處理的預(yù)處理成 本降低。高溫半焦對(duì)高溫?zé)峤庥蜌庵械闹刭|(zhì)焦油組分有二次裂解效果，使得熱解氣產(chǎn)率增 加?？偨褂彤a(chǎn)率下降，焦油中輕質(zhì)組分產(chǎn)率上升，重質(zhì)組分產(chǎn)率下降。
[0027] 通過(guò)設(shè)置半焦出口，將熱解半焦熱裝熱送至循環(huán)流化床，提高發(fā)電系統(tǒng)的能量利 用率。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 通過(guò)結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述或其他方面的內(nèi)容將變得更清 楚和更容易理解，其中：
[0029] 圖1為本發(fā)明煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)的工藝流程圖；
[0031 ]圖3為本發(fā)明中快速熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖4為本發(fā)明中快速熱解反應(yīng)器的顆粒移動(dòng)床的主視圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明中快速熱解反應(yīng)器的顆粒移動(dòng)床俯視圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明中快速熱解反應(yīng)器的插板閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]附圖中各標(biāo)號(hào)表示如下：
[0036] 100:快速熱解反應(yīng)器；
[0037] 1:反應(yīng)器本體、11:進(jìn)料區(qū)、12:熱解區(qū)、13:出料區(qū)；
[0038] 2:蓄熱式輻射管；
[0039] 3:顆粒移動(dòng)床、31:殼體、32:插板閥、321:手輪、322:插板、
[0040] 33:第一隔層、34:第二隔層；
[0041] 4:熱解氣出口；
[0042] 5:半焦；
[0043] 6:物料入口；
[0044] 7:半焦出口；
[0045] 200:循環(huán)流化床；
[0046] 300 :熱解油氣處理系統(tǒng)；
[0047] 301:油氣分離系統(tǒng)、302:熱解氣凈化系統(tǒng)、303:焦油精制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0049] 在此記載的【具體實(shí)施方式】/實(shí)施例為本發(fā)明的特定的【具體實(shí)施方式】，用于說(shuō)明本 發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。 除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請(qǐng)權(quán)利要求書和說(shuō)明書所公開的 內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對(duì)在此記載的實(shí)施例的做出任 何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0050] 圖1為本發(fā)明煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā) 明所提出的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)包括快速熱解反應(yīng)器1〇〇、循環(huán)流化床200以 及熱解油氣處理系統(tǒng)300。
[0051] 圖3為本發(fā)明中快速熱解反應(yīng)器100的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明提出的快速 熱解反應(yīng)器100包括反應(yīng)器本體1。
[0052]所述反應(yīng)器本體1限定出反應(yīng)空間，所述反應(yīng)空間至上而下可分為進(jìn)料區(qū)11、熱解 區(qū)12以及出料區(qū)13。
[0053]所述進(jìn)料區(qū)11包括物料入口 6。所述物料入口 6位于所述反應(yīng)器本體1的頂端。
[0054]具體的，所述物料入口6可盡可能布置在所述反應(yīng)器本體1頂端的中心位置，便于 從所述物料口 6進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)的物料能夠均勻的散落在所述熱解區(qū)12內(nèi)部。
[0055] 進(jìn)一步的，反應(yīng)器本體1內(nèi)的反應(yīng)溫度為500°C~700°C，壓力小于8kPa。進(jìn)入到所 述熱解區(qū)12內(nèi)的物料粒徑應(yīng)小于6~8_。
[0056]所述熱解區(qū)12包括多層蓄熱式輻射管2。所述多層蓄熱式輻射管2在所述熱解區(qū)12 中沿所述反應(yīng)器本體1高度方向間隔分布，并且每層所述蓄熱式輻射管2包括多個(gè)沿水平方 向間隔分布的蓄熱式福射管2。
[0057]進(jìn)一步的，每層所述蓄熱式輻射管2包括多個(gè)平行并且均勻分布的蓄熱式輻射管 2,且每層蓄熱式輻射管2與上下兩層蓄熱式輻射管2平行，并且沿反應(yīng)器本體1高度方向交 錯(cuò)分布。
[0058]具體的，如圖1所示，所述蓄熱式輻射管2的外徑為200~300mm。相鄰所述蓄熱式輻 射管2外壁間的水平距離為200~500mm，豎直距離200~700mm。所述多層蓄熱式福射管2的 層數(shù)可以為10~25層。經(jīng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該種結(jié)構(gòu)布置可以使得熱解區(qū)中溫度場(chǎng)分布均勻，從 而可以顯者提尚物料的快速熱解效率，進(jìn)而提尚焦油的廣率。
[0059] 本發(fā)明中，蓄熱式輻射管2為蓄熱式燃?xì)廨椛涔?，即通過(guò)輻射管管體將燃燒燃?xì)猱a(chǎn) 生的熱量以輻射的方式進(jìn)行供熱。由此，可以通過(guò)調(diào)整通入蓄熱式輻射管2內(nèi)的燃?xì)獾牧髁?來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱解過(guò)程的溫度控制，從而可以顯著提高物料的快速熱解效率，進(jìn)而提高焦油的 產(chǎn)率。
[0060] 本發(fā)明中，所述蓄熱式輻射管2還可以由燃燒器或其他供熱裝置代替，其技術(shù)方案 不僅僅局限于此。
[0061] 如圖1所示，所述出料區(qū)13包括半焦出口 7。所述半焦出口 7位于所述反應(yīng)器本體1 的底部，用于將熱解后的熱解半焦5排出所述反應(yīng)器本體1。
[0062] 具體的，所述出料區(qū)13可以呈倒錐形。由此，可以使得熱解生成的半焦5順利排出 出料區(qū)13。所述半焦出口 7應(yīng)盡可能布置在所述反應(yīng)器本體1底端的中心位置，便于出料區(qū) 13內(nèi)的半焦5順利的排出反應(yīng)器外。
[0063] 顆粒移動(dòng)床3用于除去熱解氣中存在的粉塵。如圖4所示，所述顆粒移動(dòng)床3包括殼 體31以及插板閥32。所述殼體31與所述反應(yīng)器本體1內(nèi)壁相連接，由此限定所述顆粒移動(dòng)床 3的內(nèi)部空間。所述殼體31的頂端和底端開口，所述插板閥32位于所述殼體31的底部。如圖6 所示，所述插板閥32的手輪321由所述反應(yīng)器本體1外部穿過(guò)內(nèi)壁，由此使所述插板閥32的 插板322作為所述殼體31的底部。
[0064] 熱解產(chǎn)生的半焦5落入顆粒移動(dòng)床3的內(nèi)部。高溫?zé)峤鈿獯┻^(guò)顆粒移動(dòng)床3內(nèi)部的 半焦5,熱解氣中的粉塵被去除。通過(guò)控制顆粒移動(dòng)床3底部的插板閥32控制顆粒移動(dòng)床3內(nèi) 的半焦5的移動(dòng)速度。顆粒移動(dòng)床內(nèi)部顆粒移動(dòng)速度宜小于lm/s(米/秒）。
[0065]熱解氣出口 4位于所述殼體31所對(duì)應(yīng)的所述反應(yīng)器本體1的側(cè)壁上。
[0066]進(jìn)一步的，所述粉煤快速熱解裝置還包括第一隔層33。如圖5所示，所述第一隔層 33位于所述殼體31的內(nèi)部，與所述反應(yīng)器本體1內(nèi)壁限定出空間，所述第一隔層33表面具有 多孔結(jié)構(gòu)。
[0067]所述第一隔層33表面的多孔結(jié)構(gòu)，有助于產(chǎn)生的熱解氣通過(guò)第一隔層33進(jìn)入到熱 解氣出口 4。同時(shí)，所述第一隔層33具有過(guò)濾作用，能夠有效去除熱解氣中存在的粉塵，提高 熱解氣質(zhì)量。
[0068]具體的，所述第一隔層33與所述反應(yīng)器本體1之間的距離小于5cm。
[0069] 進(jìn)一步的，所述粉煤快速熱解裝置還包括第二隔層34。所述第二隔層34與所述第 一隔層33相互平行設(shè)置。所述第二隔層34與所述殼體31內(nèi)壁限定出空間，所述第二隔層34 表面具有多孔結(jié)構(gòu)。
[0070] 所述第二隔層34表面的多孔結(jié)構(gòu)，有助于產(chǎn)生的熱解氣通過(guò)第二隔層34進(jìn)入到熱 解氣出口 4。同時(shí)，所述第二隔層34具有過(guò)濾作用，能夠有效去除熱解氣中存在的粉塵，提高 熱解氣質(zhì)量。
[0071] 具體的，所述第二隔層34與所述反應(yīng)器本體1之間的距離小于5cm。
[0072] 如圖1所示，所述循環(huán)流化床200通過(guò)所述半焦出口 7與所述快速熱解反應(yīng)器100相 通。
[0073] 通過(guò)將所述半焦5通入循環(huán)流化床200中，實(shí)現(xiàn)了熱解半焦5與循環(huán)流化床200中的 煤的摻燒，保障燃燒的穩(wěn)定性，提高了熱解半焦的利用率，降低了發(fā)電成本。
[0074]進(jìn)一步的，所述循環(huán)流化床200還包括空氣入口。
[0075]空氣通過(guò)空氣入口進(jìn)入到循環(huán)流化床200內(nèi)部，支持粉碎后的熱解半焦進(jìn)行充分 燃燒，進(jìn)行發(fā)電。
[0076]同時(shí)，還可以向所述循環(huán)流化床200中供入原料煤，使得半焦4與循環(huán)流化床200中 的原料煤進(jìn)行混合燃燒，從而用于發(fā)電。
[0077]如圖1所示，所述熱解油氣處理系統(tǒng)300通過(guò)所述熱解氣出口 4與所述快速熱解反 應(yīng)器100相通。
[0078] 進(jìn)一步的，所述熱解油氣處理系統(tǒng)300包括油氣分離系統(tǒng)301、熱解氣凈化系統(tǒng)302 以及焦油精制系統(tǒng)303。其中，所述熱解氣出口4與所述油氣分離系統(tǒng)301相連接。所述油氣 分離系統(tǒng)301的氣體出口與所述熱解氣凈化系統(tǒng)302連接。所述油氣分離系統(tǒng)301的液體出 口與所述焦油精制系統(tǒng)303連接。
[0079] 具體的，所述熱解氣經(jīng)過(guò)顆粒移動(dòng)床3除塵后，通過(guò)熱解氣出口4進(jìn)入到油氣分離 系統(tǒng)301。熱解氣經(jīng)過(guò)油氣分離系統(tǒng)301的作用后形成部分氣體和液體。氣體即熱解氣，液體 即焦油。產(chǎn)生的熱解氣進(jìn)入到熱解氣凈化系統(tǒng)302,通過(guò)脫硫、脫氨等工序得純凈可燃?xì)?。產(chǎn) 生的焦油進(jìn)入到焦油精制系統(tǒng)303，經(jīng)加氫精制可得高附加值油品。
[0080] 圖2為本發(fā)明煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)的工藝流程圖。如圖2所示，用如 上所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)處理煤的方法，包括以下步驟：
[0081] A、利用所述快速熱解反應(yīng)器對(duì)原料煤進(jìn)行熱解處理，得到半焦和熱解氣。
[0082] 將粉煤經(jīng)物料入口 6投入到反應(yīng)器本體1內(nèi)部。粉煤在蓄熱式輻射管2的作用下熱 解形成熱解氣，并產(chǎn)生熱解半焦5。
[0083] B、將所述半焦送往循環(huán)流化床，使所述半焦在所述循環(huán)流化床中進(jìn)行燃燒，用于 發(fā)電。
[0084]將產(chǎn)生的熱解半焦4通過(guò)半焦出口 6送至循環(huán)流化床200內(nèi)部，將熱解半焦6燃燒發(fā) 電。利用熱解半焦進(jìn)行燃燒發(fā)電，提高了熱解半焦的利用率，并且降低了發(fā)電成本。同時(shí)，還 可以向所述循環(huán)流化床200中供入原料煤，使得半焦4與循環(huán)流化床200中的原料煤進(jìn)行混 合燃燒，從而用于發(fā)電。
[0085] C、將所述熱解氣通過(guò)出料區(qū)的所述熱解氣出口送往所述熱解油氣處理系統(tǒng)，從而 對(duì)所述熱解油氣進(jìn)行處理，得到可燃?xì)狻?br>[0086]將熱解產(chǎn)生的熱解氣通過(guò)熱解氣出口 4送至熱解油氣處理系統(tǒng)300,對(duì)熱解氣進(jìn)行 進(jìn)一步處理。
[0087]所述熱解氣通過(guò)所述熱解氣出口 4送往所述熱解油氣處理系統(tǒng)300后進(jìn)一步包括 步驟D，所述步驟D包括:所述熱解氣進(jìn)入油氣分離系統(tǒng)301，得到氣液分離后的氣體和液體。 所述液體經(jīng)焦油精煉系統(tǒng)303處理后得到焦油。所述氣體經(jīng)熱解氣凈化系統(tǒng)302處理后得到 熱解氣。
[0088]將熱解后產(chǎn)生的熱解氣通過(guò)熱解氣出口 4送入到油氣分離系統(tǒng)301。熱解氣經(jīng)過(guò)油 氣分離系統(tǒng)301的作用后形成部分氣體和液體。氣體即熱解氣，液體即焦油。產(chǎn)生的熱解氣 進(jìn)入到熱解氣凈化系統(tǒng)302,通過(guò)脫硫、脫氨等工序得純凈可燃?xì)?。產(chǎn)生的焦油進(jìn)入到焦油 精制系統(tǒng)303，經(jīng)加氫精制可得高附加值油品。
[0089] 應(yīng)用例
[0090] 本應(yīng)用例利用如圖1所示的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)對(duì)粉煤進(jìn)行熱解， 并獲得可燃?xì)?。將待熱解原料褐煤粉碎到粒徑小?~8mm。其褐煤分析數(shù)據(jù)見表1。熱解產(chǎn) 物數(shù)據(jù)如圖2所示。
[0091] 表1:印尼褐煤分析數(shù)據(jù)。
[0093]表2:熱解產(chǎn)物數(shù)據(jù)。
[0095] 與傳統(tǒng)循環(huán)流化床鍋爐相比，從熱解反應(yīng)器排出的熱態(tài)熱解半焦直接進(jìn)循環(huán)流化 床鍋爐，整個(gè)系統(tǒng)能量利用效率提高了3.1%，把凈煤氣和煤焦油的收益折算到發(fā)電成本 中，發(fā)電成本降低了約6.3%，焦油預(yù)處理成本降低6.2%。
[0096] 上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其他特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還 可根據(jù)發(fā)明目的進(jìn)行各技術(shù)特征之間的其他組合，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，包括:快速熱解反應(yīng)器、循環(huán)流化 床以及熱解油氣處理系統(tǒng)， 所述快速熱解反應(yīng)器具有反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)器本體限定出反應(yīng)空間，所述反應(yīng)空 間自上而下分為進(jìn)料區(qū)、熱解區(qū)以及出料區(qū)； 所述熱解區(qū)設(shè)有多層蓄熱式輻射管，所述多層蓄熱式輻射管在所述熱解區(qū)中沿所述反 應(yīng)器本體高度方向間隔分布，并且每層所述蓄熱式輻射管包括多個(gè)沿水平方向間隔分布的 蓄熱式輻射管； 所述出料區(qū)設(shè)有半焦出口、顆粒移動(dòng)床以及熱解氣出口；所述半焦出口位于所述反應(yīng) 器本體的底部，將熱解后的半焦排出所述反應(yīng)器本體;所述顆粒移動(dòng)床包括殼體以及插板 閥，所述殼體與所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁相連接，由此限定所述顆粒移動(dòng)床的內(nèi)部空間，所述殼 體的頂端和底端開口，所述插板閥位于所述殼體的底部，所述插板閥的手輪由所述反應(yīng)器 本體外部穿過(guò)內(nèi)壁，由此使所述插板閥的插板作為所述殼體的底部;熱解氣出口，所述熱解 氣出口位于所述殼體所對(duì)應(yīng)的所述反應(yīng)器本體的側(cè)壁上； 所述循環(huán)流化床通過(guò)所述半焦出口與所述快速熱解反應(yīng)器相通； 所述熱解油氣處理系統(tǒng)通過(guò)所述熱解氣出口與所述快速熱解反應(yīng)器相通。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解油 氣處理系統(tǒng)進(jìn)一步包括油氣分離系統(tǒng)、熱解氣凈化系統(tǒng)以及焦油精制系統(tǒng)，其中，所述熱解 氣出口與所述油氣分離系統(tǒng)相連接，所述油氣分離系統(tǒng)的氣體出口與所述熱解氣凈化系統(tǒng) 連接，所述油氣分離系統(tǒng)的液體出口與所述焦油精制系統(tǒng)連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)流 化床進(jìn)一步包括空氣入口。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，每層所述蓄 熱式輻射管包括多個(gè)平行并且均勻分布的蓄熱式輻射管，且每個(gè)所述蓄熱式輻射管與相鄰 上下兩層蓄熱式輻射管中的每一個(gè)蓄熱式輻射管平行并且沿所述煤熱解反應(yīng)器的本體高 度方向上錯(cuò)開分布。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒移 動(dòng)床進(jìn)一步包括第一隔層，所述第一隔層位于所述殼體內(nèi)部，與所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁限定 出空間，所述第一隔層表面具有多孔結(jié)構(gòu)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述第一隔 層與所述反應(yīng)器本體之間的距離小于5cm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒移 動(dòng)床進(jìn)一步包括第二隔層，所述第二隔層與所述第一隔層相互平行設(shè)置，所述第二隔層與 所述殼體內(nèi)壁限定出空間，所述第二隔層表面具有多孔結(jié)構(gòu)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)，其特征在于，所述第二隔 層與所述殼體之間的距離小于5cm〇9. 用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述煤熱解裝置與循環(huán)流化床聯(lián)用系統(tǒng)處理煤的方法，包括 以下步驟： A、 利用所述快速熱解反應(yīng)器對(duì)原料煤進(jìn)行熱解處理，得到半焦和熱解氣； B、 將所述半焦送往循環(huán)流化床，使所述半焦在所述循環(huán)流化床中進(jìn)行燃燒，用于發(fā)電； C、將所述熱解氣通過(guò)所述出料區(qū)的所述熱解氣出口送往所述熱解油氣處理系統(tǒng)，從而 對(duì)所述熱解油氣進(jìn)行處理，得到可燃?xì)狻?0.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述熱解氣通過(guò)所述熱解氣出口送往所述熱解油氣處 理系統(tǒng)后進(jìn)一步包括步驟D，所述步驟D包括:所述熱解氣進(jìn)入油氣分離系統(tǒng)，得到氣液分離 后的氣體和液體，所述液體經(jīng)焦油精煉系統(tǒng)處理后得到焦油，所述氣體經(jīng)熱解氣凈化系統(tǒng) 處理后得到熱解氣。
【文檔編號(hào)】C10B47/00GK105885894SQ201610428895
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月16日
【發(fā)明人】梅磊, 陳水渺, 肖磊, 薛遜, 姜朝興, 吳道洪
【申請(qǐng)人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司