一种低煤化度粉煤热解方法及采用该方法所得到的产品

摘要

本发明涉及一种低煤化度粉煤热解方法及采用该方法所得到的产品。该方法包括低煤化度粉煤的预干燥、低煤化度粉煤的热解反应、煤气降温和焦油回收、热半焦的冷却四个部分。该方法适合于对低煤化度的粉煤资源进行热处理，以获取优质的热解煤气和焦油产品，其中煤气中惰性组分含量低，焦油中轻组分含量高且含尘量小，并获得用途广泛的半焦产品。本工艺方法在提高原料利用效率的同时具有能量综合利用率高、物料处理量大、装置投资少、易实现产业化、环境友好等特点。

主权项

一种低煤化度粉煤热解方法，其特征在于该方法包括下述步骤：A、低煤化度粉煤的预干燥：把所述的低煤化度粉煤通过管道（12）送到干燥炉（1），在干燥温度120‑200℃下与通过管道（22）输送到所述干燥炉（1）的干燥介质进行间接换热20‑70分钟，从而所述粉煤的水分含量达到5.0重量%以下，干燥粉煤通过管道（15）从所述干燥炉（1）排出，干燥过程得到的水蒸汽和已换热干燥介质分别通过管道（13）和管道（14）从所述干燥炉（1）排出；所述的低煤化度煤选自褐煤、长焰煤、不粘煤或弱粘煤；所述粉煤是最大颗粒直径小于15mm且平均粒径1‑10mm的粉状煤；所述的干燥炉（1）是一种卧式套筒式结构，由内筒（46）、外筒（44）和铰龙（45）三部分组成，所述煤粉进入所述干燥炉（1）的内筒（46）中，干燥介质从所述干燥炉（1）上的入口（48）进入所述外筒（44）中，干燥介质的热量通过所述内筒（46）与外筒（44）之间的壁传递给在所述内筒（46）中的低煤化度粉煤，所述内筒（46）中的低煤化度粉煤在所述铰龙（45）的带动下向出口方向移动，粉煤在移动过程中受热进行干燥脱水，在干燥过程中产生的水蒸汽和已换热干燥介质分别从出口（49）和（50）排出，干燥的低煤化度粉煤从出口（51）排出；B、低煤化度粉煤的热解：让上述步骤A得到的干燥粉煤通过管道（15）送到热解炉（2）在温度300℃‑650℃进行热解反应30‑400分钟，得到含有煤气、水和焦油的热解气态产物以及半焦，所述的热解气态产物通过管道（16）从所述热解炉（2）中排出，所述的半焦通过管道（17）从所述热解 炉排出；所述粉煤进行热解反应所需的热量是由管道（39）供给的空气与由管道（38）的供给的燃料在所述热解反应炉（2）内燃烧产生的热量间接供给的；所述的热解炉（2）为外热式反应器，它是一种在其内部有传动件的卧式套筒式热解炉，由内筒（53）、外筒（54）、铰龙（52）三部分组成，所述的内筒（53）是低煤化度粉煤的通道，所述的外筒（54）是燃料通道，燃料与空气通过入口（56）进入所述外筒（54）进行燃烧放热，其热量通过所述内筒（53）与外筒（54）之间的壁传递给所述内筒（53）中的粉煤，所述内筒（53）中有缓慢转动的铰龙（52），粉煤在所述铰龙（52）的带动下移动，在移动过程中粉煤发生热解反应；或者它是一种立式外热式热解炉，由热解室（75）、蓄热室（76）、冷却室（77）和燃烧室（83）四部分组成，所述的热解室（75）是低煤化度粉煤的热解反应室，所述的蓄热室（76）是空气和燃料气的蓄热室，所述的冷却室（77）是热解生成热半焦的冷却室，所述热解室（75）的前后均有燃烧室（83）向所述热解室（75）间接提供热量，干煤通过入口（80）进入所述热解室（75），热解产生的气态产物通过多个出口（79）排出，固体产物半焦被推焦机构送入冷却室（77）内，被来自入口（78）的惰性气体将半焦冷却到温度低于200摄氏度后通过出口（82）排出，冷却废气通过出口（81）排出；C、热解气态产物冷凝与焦油回收：上述步骤B得到的含有煤气、水和焦油的热解气态产物由管道（16）送到冷凝系统（4）与其中的冷却介质进行逆流间接换热，使该热解气态产物的温度降低到低于180℃，再通过管道（27）排出所述冷凝系统（4）；从所述冷凝系统（4）底部排出的是液态焦油产物，由管道（28）排出；来自所述管道（27）的热解气态产物在气体洗涤器（8）中与来 自氨水槽（10）的0.2‑5重量%氨水直接进行接触，降低热解气态产物的温度，同时除去在上述热解气态产物中夹带的焦油；从所述气体洗涤器（8）底部排出的含有焦油的水再通过管道（29）送到焦油澄清槽（9）中，澄清后从所述焦油澄清槽（9）上部通过管道（30）排出含有水的焦油，从所述焦油澄清槽（9）底部排出的水不含有焦油，这种水通过管道（32）送入氨水槽（10）与来自管道（33）的新鲜氨水混合后送到气体洗涤器（8），剩余的水通过管道（31）外排；从所述煤气洗涤器（8）排出的热解气态产物通过管道（35）送到微量焦油捕集器（11），使热解气态产物中的焦油含量降低到60mg/m3以下得到一种粗煤气，它从所述微量焦油捕集器（11）上部排出，其中一部分粗煤气通过管道（37）排出外送，另一部分粗煤气再通过管道（37）、（38）与通过管道（39）的空气一起送到所述热解炉（2）的外筒（54）；从所述微量焦油捕集器（11）底部排出的含有微量焦油和冷凝水的混合物通过管道（36）排出收集；D、热解产物半焦的冷却：上述步骤B得到的半焦通过管道（17）或者送到冷却炉（3）进行降温冷却，或者直接外排，当送到所述冷却炉（3）进行降温冷却时，在其中与通过管道（41）进入所述冷却炉（3）的冷却介质进行间接冷却30‑90分钟，使半焦的温度降低到200℃以下，再通过管道（43）从所述冷却炉（3）排出；换热后的冷却介质通过管道（42）从所述冷却炉（3）排出。