[发明专利]煤中低温干馏炉、基于该干馏炉的干馏装置及干馏方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种干馏装置和干馏方法，特别涉及一种煤中低温干馏炉、基于该干馏炉的干馏的装置及干馏方法。

【背景技术】

煤炭占我国能源消费结构的70%左右。特别是我国低阶煤储量大，具有煤质好、低灰、低硫、低磷、高挥发分的特点，是干馏的理想原料。煤经中低温干馏得到焦油、煤气和半焦三种形态的产物。在采用较成熟先进技术的条件下，低阶煤中低温干馏至少可以从原煤中获得20%左右的油气和50%的产品半焦。按此计算，我国15亿吨左右燃料用煤，如果有50%在燃烧之前进行中低温干馏，将生产油气1.5亿吨。可见，煤中低温干馏技术符合我国可持续发展战略，对我国能源安全的意义不言而喻。

目前应用最多的干馏炉是采用燃烧的烟气作为热载体的内热式直立干馏方炉。炉型具有操作简单、机械化程度高、布料和加热均匀、热效率高和生产能力大等优点，是一种优良的低温干馏炉型。主要问题是只能处理粒径20～80mm块煤、炉内加热不均匀导致传质传热慢、焦油产率低且焦油沥青质含量高、干馏煤气热值不高、半焦含水量高和品质低。

【发明内容】

本发明提供了一种煤中低温干馏炉、基于该干馏炉的干馏装置及干馏方法，本发明在提高干馏效率的同时提高焦油收率、改善焦油品质、提高煤气热值、降低半焦含水量、改善半焦品质。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种煤中低温干馏炉，干馏炉自顶部向下依次包括第一腔体、第二腔体，以及冷却腔，其中，所述第一腔体和第二腔体通过中段下料通道连通，所述的第二腔体和冷却腔通过下段下料通道连通；所述第一腔体和第二腔体结构相同，在所述第一腔体和第二腔体的内部设置有多个换热管束，相邻换热管束之间设置有多个导料器；所述换热管束的放置方向与原料煤在腔体内的运动方向垂直；所述第一腔体和第二腔体侧壁设置多个蓄热管；所述第一腔体根据温度的不同分为干燥段和第一干馏段。

作为本发明的优选实施例，所述导料器与换热管束垂直布置。

作为本发明的优选实施例，在所述第一腔体和第二腔体的侧壁上设置有蓄热管，所述相应蓄热管上设置有相应的烟气入口和冷烟气出口，所述冷烟气出口与冷却腔相连。

作为本发明的优选实施例，所述蓄热管可选用U型、P型或W型等，优选U型。蓄热管均匀设置在干馏炉内壁周围。

作为本发明的优选实施例，所述第一腔体和第二腔体的侧壁上进一步设置有第一耐火材料和第二耐火材料，所述第二耐火材料设置在第一耐火材料的外侧，且第一耐火材料的耐火温度大于第二耐火材料的耐火温度。

作为本发明的优选实施例，在所述第一腔体和第二腔体的上部进一步设置有多个布料器以及集气阵伞，所述集气阵伞用于引出干馏煤气并通过上升管、桥管和与水封箱相连。

一种基于上述干馏炉的煤中低温干馏装置，所述干馏炉的第一腔体和第二腔体出口连接有冷凝回收净化系统，在第一腔体内形成的第一段干馏煤气和在第二腔体内形成的部分第二段干馏煤气经冷凝回收净化系统净化后，得到净化煤气，所述净化煤气和预热空气混合后，分路送入第一腔体和第二腔体的蓄热管的相应烟气入口，在第二腔体内形成的剩余第二段干馏煤气回到备煤系统，对原料进行预处理。

作为本发明的优选实施例，所述干馏炉的第一腔体干燥段入口连接有含H₂储罐。

作为本发明的优选实施例，所述干馏装置进一步包括有换热器和熄焦池，与所述净化煤气混合的预热空气是由干馏炉的冷却腔出来的热烟气与空气在换热器内完成热交换而得，热烟气与空气热交换后得到的烟气以冷烟气的形式回到干馏炉的冷却腔。

作为本发明的优选实施例，所述干馏炉的冷却腔出口连接有熄焦系统，所述熄焦系统利用惰性气体或冷空气进行干法熄焦。