[实用新型]低阶煤振动床固体热载体热解多联产设备

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭深加工的设备，尤其是基于低阶煤振动床固体热载体热解多联产设备。

技术背景

我国低阶煤资源丰富，在我国的煤炭资源中，以挥发分较高的年轻煤比例较大，挥发分大于30％的低阶煤约占全国煤炭储量的75％以上，其中挥发分在35％以上的年轻煤约占全国煤炭储量的50％，大多数为褐煤、长焰煤、不粘煤和弱粘煤等低阶煤，例如其中的褐煤占全国探明保有资源量的12.7％。褐煤水分高、灰分高、挥发分高、热值低、灰熔点低、易风化自燃，不利于长距离运输，使得褐煤的开采和利用受到限制。长焰煤，不粘煤和弱粘煤是未来西部地区如新疆、陕北，宁夏和内蒙等矿区开采的主要煤种。除了作为发电和产生煤气的技术路线以外，为了充分合理利用宝贵的煤炭资源，需要多渠道有效利用。煤炭热解干馏是其中一项重要的方式，它将提供气、液、固多种初级原料，为煤化工的下游延伸提供良好的基础。

低阶煤干馏提质正在或已经开发多种工艺技术，根据热载体类型分为气体热载体和固体热载体。其中气体热载体的干馏工艺大多采用高温烟气作为直接传热的载体，由此带来煤气中惰性组分高，煤气发热量低，不利于后期利用，同时烟气中的氧气对煤产生部分氧化作用。

目前所开发的固体热载体的工艺存在着共同的问题之一是干馏粗煤气中携带半焦细粒。如美国固体热载体煤热解盖瑞特(Garrett)工艺，用部分半焦作为热载体实现煤的快速加热，生成的焦油和细颗粒的半焦附着在旋风分离器和冷却管路的内壁，影响系统的长期运行。大连理工大学开发的褐煤固体热载体干馏工艺，煤焦混合物被送入干馏反应器完成热解过程，但半焦细粒与重质焦油在旋风分离器内壁凝集等技术问题也未彻底解决。美国油页岩公司开发的多思科(TOSCOAL)滚动床工艺，用陶瓷球作为热载体的煤炭低温热解方法，由于瓷球被反复加热到600℃以上循环使用，在磨损性上存在问题。瓷球在大直径的滚动床中跌落、撞击和摩擦，对瓷球在高温的强度和耐磨性提出挑战，由此也阻碍了技术的进一步推广。

总体上看，受技术、材料和成本等因素制约，低阶煤热解工艺大多没有形成可观的产业规模。

发明内容

技术问题：鉴于已有技术存在的问题，本发明目的是提供一种在技术、材料和成本等方面都可行的低阶煤振动床固体热载体热解多联产设备。

技术方案：本发明的低阶煤振动床固体热载体热解多联产设备，包括(a)气体处理系统和(b)固体处理系统，其特征在于：

(a)气体处理系统：

鼓风机出口与煤气净化系统分离出的部分净煤气接往煤气燃烧器，其后连接有煤气燃烧炉，热烟气高温高压循环风机的进口端连接于煤气燃烧炉，出口端通往固体热载体预热器的烟气进口端，固体热载体预热器的烟气出口端接有高温排烟调节蝶阀；振动干馏床上端的粗煤气由管路连接到煤气净化工段；

(b)固体处理系统：

原煤破碎机出口与粉煤螺旋输送机进口相连，粉煤螺旋输送机出口连接到振动干馏床的粉煤进口端；固体热载体预热器的出口端接有高温螺旋输送机，高温螺旋输送机出口端连入振动干馏床的高温固体热载体进口端；振动干馏床的混合物料出口端接入下一阶振动干馏床或接入振动筛分机；振动筛分机的固体热载体出口端通往高温斗式提升机入口端，高温斗式提升机出口端连接到固体热载体预热器入口端；振动筛分机的粉焦出口端通往螺旋搅拌输送机。

上述的振动干馏床包括一阶干馏床和多阶干馏床，具体阶数取决于干馏煤种。

上述的振动干馏床上侧有高温固体热载体入口、粉煤入口、粗煤气出口及固体热载体粉煤混合物出口；振动干馏床入口端比出口端高，与水平面呈2°夹角，以便高温固体热载体和粉煤下行；高温固体热载体和粉煤进入振动干馏床，在振动电机作用下，高温固体热载体和粉煤迅速混合，通过热交换实现对粉煤干馏，期间产生的粗煤气通过粗煤气出口导出振动干馏床；高温固体热载体和粉煤振动下行，从混合物出口导出并进入下一阶振动干馏床或振动筛分机。