[发明专利]一种间接换热的煤干馏工艺

说明书

本发明提供一种间接换热的煤干馏工艺，通过先在所述干燥段采用干馏段换热后的烟气对原煤进行直接换热，从而实现脱水干燥，之后在所述干馏段，实现了煤气和空气的燃烧并产生800‑1200℃的高温烟气，所述高温烟气对煤进行间接换热；干馏步骤完成后，对半焦的冷却采用上部的直接喷淋冷却结合下部的间接水冷，并以间接水冷冷却为主，从而有利于得到品质较高的半焦，同时还不会产生废水排放，节约了水资源，减少了环境污染，本发明所述的间接换热的煤干馏工艺，提高了煤气的热值，降低了煤气中粉尘含量，提高焦油收率，制得半焦品质高，能够同时适用于块煤和小粒度煤的干馏炭化。

技术领域

本发明涉及一种间接换热的煤干馏工艺，属于煤干馏技术领域。

背景技术

干馏是固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。干馏的结果是生成各种气体、蒸汽以及固体残渣，气体与蒸汽的混合物经冷却后被分成气体和液体。煤的干馏是对煤进行化学加工的重要方法之一，煤经过干馏后，原料的成分和聚集状态都将发生变化，产物中固态、气态和液态物质都有，可得到半焦、煤焦油以及焦炉煤气。

干馏生产大多采用间歇操作，但干馏装置可因原料种类和目的不同而异，一般可分为外燃式和内燃式两类。外燃式是将原料放入金属或耐火材料制成的密闭干馏炉内，外部用燃料燃烧供热，现有干馏装置多采用这种形式。内燃式则是在干馏的同时，向干馏炉内通入一定量的空气，使部分干馏原料燃烧放热，原料利用率较低，只在小规模生产中采用。

中国专利文献CN101691493A公开了一种外燃内热式煤干馏炉，从上至下依次为：用来对原料煤进行干燥处理的干燥段，并在干燥处理的同时得到冷烟气；用来对经过干燥处理的原料煤进行干馏处理的干馏段，原料煤经过干馏处理后形成干馏产品；通过通入所述冷烟气、用来对所述干馏段中产出的干馏产品进行冷却处理的冷却段；将所述干燥段产生的所述冷烟气导通至所述冷却段的冷烟气管道。由此可见，上述外燃内热式煤干馏炉通过设置预热、干燥、干馏、冷却四段结构，并且将经过冷却段的热烟气对预热段中的原料煤块进行预热处理，充分利用了烟气中的预热，避免了热能的浪费。然而上述外燃内热式煤干馏炉只适用于对粒径大于30mm的块煤进行干馏炭化，而对于粒径小于30mm的小粒度煤进行干馏时，存在透气性差，换热效率低，煤气中粉尘含量大，煤气热值低，焦油收率低、半焦品质差等一系列问题，从而该外燃内热式煤干馏炉并不能适用于小粒度煤的干馏炭化。

实际数据表明，采煤生产中会产出大量的块煤和小粒径煤，对于手工开采，块煤约占60％，混煤占40％，而机采时，块煤仅占40％，混煤占60％；混煤中，粒径小于30mm的小粒径煤约占混煤的60％。加之今年来，由于小煤矿的整合、机械化开采力度增强，煤矿生产规模增大，产生的末煤量很大，因而现阶段寻找一种适于对末煤进行干馏处理的装置和工艺就显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的外燃内热式煤干馏炉并不能适用于小粒度煤的干馏炭化，从而提出一种能够同时适用于块煤和小粒度煤的间接换热的煤干馏工艺。

为解决上述技术问题，本发明的采用的技术方案为：

一种间接换热的煤干馏工艺，其特征在于，包括以下步骤:

(1)将煤在干燥段进行干燥；

(2)干燥后的煤进入干馏段，在所述干馏段中与煤气和空气燃烧产生的高温烟气进行间接换热，并将所述煤进行热解；

(3)使用水对热解生成的荒煤气进行喷淋，将经过喷淋后的所述荒煤气进行煤气、焦油和水的分离；

(4)热解生成的高温半焦进入冷却段，在所述冷却段先使用水对热解生成的高温半焦进行喷淋，将所述高温半焦降温至550℃以下；

降温后的所述高温半焦再与循环冷却水进行间接换热直至温度降低至100℃以下即得到半焦。

所述煤为粒径范围为0-30mm的小粒度煤。