[发明专利]一种带除尘的低阶粉煤回转干燥工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种带除尘的低阶粉煤回转干燥工艺，特别适用于粉煤干馏提质干燥领域。

背景技术

低阶煤是指煤化程度低、成煤年代短的劣质煤，按煤类分主要包括褐煤、长焰煤、弱粘煤和不粘煤等。这类煤燃烧时火焰较长而有烟，含碳量为75-90％，不含游离腐殖酸，大多数具有粘结性，多数能结焦。常见的低阶煤处理方式为低阶煤直接燃烧发电、低阶煤热解(即低阶煤干馏)、低阶煤直接液化等。其中，低阶煤干馏制取煤焦油，并副产热解煤气和提质煤的工艺路线，由于其产物的丰富、利用率较高，成为近年来研究的热点。

《浅谈我国低阶煤资源分布及其利用途径》(作者：苏天雄，广东化工，第39卷，总第230期，2012年第6期)指出，历史上曾出现过很多低温干馏方法，但工业上成功的只有几种。这些方法按炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入；内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。鲁奇－斯皮尔盖斯低温干馏法是工业上已采用的典型方法，鲁奇-鲁尔盖斯法是固体热载体内热式的典型方法。现有的低温干馏技术，大部分需要使用块煤，使得大量粉煤资源无法有效利用；装置处理规模小，单炉年生产能力2-5万吨，甚至更小，无法形成规模效应；液体收率较低，一般收率在10％左右。

可见，低阶煤干馏提质领域普遍存在的技术问题是如何对粉煤(尤其是粒度为0-30mm)进行干馏提质，因为粉煤提质所产生的高温油气含有大量煤尘，使得经处理后所得的煤焦油产品中的煤尘过多，影响其质量，该煤尘来源包括两部分，一种是低阶煤本身带来的，对于粒度≤30mm的粉煤，其中粒径＜0.5mm的煤尘占粉煤含量的3-15％，而煤焦油的收率正常值为8-9％，如果这部分煤尘进入煤焦油，对煤焦油的收率影响很大；另一种是在干燥、热解过程中产生的，这部分主要是由于低阶煤的热稳定性差引起的。两者之间以原料煤自带的煤尘占多数。

现有技术中对于低阶煤的预处理通常是单纯对原料煤进行机械筛分、粒度分级，然而，这样的处理方式对于3mm以下的粉煤的机械筛分几乎没有效果，并且目前工业上仍然没有简单有效的手段解决低阶粉煤热解使得产物中存在大量煤尘的技术问题。

发明内容

本发明的发明人经过大量研究发现，常规的回转干燥炉在低阶粉煤热解工艺中仅起到干燥的作用，其中，对于内热式干燥方式，为了避免物料的过量夹带，造成物料损失，炉内气体流速很低，通常为0.5-3m/s，仅能够排出粉煤内的水分；对于外热式干燥方式，干燥气中水蒸汽分压高，蒸发传质速度较慢，达到煤深度干燥时能耗较高，并且也仅能够处理粉煤的水分。

本发明通过在回转干燥炉中设置渐变式组合分布器，强化煤粉与气体的接触，实现了既能抑制粉煤破碎，又能抑制气体在回转干燥炉内的轴向速度波动，实现了在回转干燥炉中对于低阶粉煤中不同粒径的煤尘的除尘，在完成对粉煤干燥的同时能够将粉煤中粒度≤0.5mm的、85％以上的煤尘去除，减少了在经干燥后进入热解炉的干燥煤中的煤尘含量，更进一步地减少了热解炉带入高温油气回收系统的煤尘，最终实现整个煤提质方法的煤焦油收率的提高和煤焦油品质的提高。

为实现上述目的，本发明提供一种带除尘的低阶粉煤回转干燥工艺，其特征在于：

(1)将粒度≤30mm的粉煤送至回转干燥炉，炉内设置渐变式组合分布器，采用间接、间接与直接结合、直接加热方式，将粉煤加热干燥至80-280℃，水含量降至5％-0％；

A)采用间接加热方式时，夹套内通高温烟气作为干燥热源，同时向回转干燥炉内通入80-280℃烟气或其它气体介质，在渐变式组合分布器的作用下将煤中粒度＜0.5mm的、85％以上的煤尘从干燥煤中去除；

B)采用间接与直接结合加热方式时，夹套内通高温烟气作为干燥热源，同时向回转干燥炉内通入温度高于干燥煤温的烟气或其它气体介质，在渐变式组合分布器的作用下将煤中粒度＜0.5mm的、85％以上的煤尘从干燥煤中去除；

C)采用直接加热方式时，外来的高温烟气或其它气体与循环干燥气混合，控制温度为350-650℃，通入回转干燥炉中，即可作为干燥热源，又可通过渐变式组合分布器的作用将煤中粒度＜0.5mm的、85％以上的煤尘从干燥煤中去除；

除尘后的干燥煤送至下游热解炉进行热解；