[发明专利]煤热解系统

说明书

技术领域

本发明涉及清洁煤化工领域中，具体而言，涉及一种煤热解系统。

背景技术

沫煤是在煤炭开采过程中必定产生的副产品，而且采用现代综合采煤设备也加大了沫煤 的产量。我国目前对煤炭资源的依赖性较强，随着优质煤资源的逐渐较少，对沫煤之类的低 阶煤炭资源开发和清洁利用逐渐重视。然而，在目前已公开的技术中，无论是煤制油、煤制 天然气、煤制甲醇等技术，还是用低温、中温和高温制焦炭的技术，采用的原煤的颗粒基本 在25mm以上，对于小于25mm沫煤较难处理。造成沫煤大量堆积，无法产生经济效益，同时 造成新的环保问题，因此，沫煤的清洁利用已成为一个亟需解决的难题。

现有技术对于煤粉的处理工艺中，煤炭热解工艺能实现沫煤的清洁高效利用，热解产物 有焦油，热解煤气，高热值半焦。当前已知有多种煤炭热解技术，已知的热解技术主要包括： 热载体直接加热热解方法、烟气直接加热方法、间接加热方法、循环流化床锅炉与热解耦合 系统等方法。然而，现有煤炭热解技术均存在一定的缺陷，难以实现大型工业化生产。

固体热载体热解方法属于典型的热解方法，最早在国外发展起来，国内大连理工大学对 其进行研究并推广。常用热载体有陶瓷球，石英砂，半焦等，在供热系统中将热载体加热到 650-750℃之间，通过输送器将热载体输送至热解反应器内，高温热载体与原料快速混合，传 热，原料被加热至500℃，在2-10min内完成热解反应，反应完成后半焦与热载体通过特殊装 置分开，热载体被送至供热系统加热循环利用，半焦冷却后储存，如果采用半焦作为热载体 不用进行分离，需要进行定量输送即可。此技术得到气体热值高，热值可达16MJ-40MJ/m³。 然而，这种快速热解方法系统复杂，耗能高，热载体与半焦分离技术较难，导致焦油产物品 质差。

气体直接加热方法中最典型的是立式炉方法，目前在国内项目较多，但装置单机处理能 力受限，目前最大处理能力为年50万吨/年(7200小时)。立式炉方法为垂直连续炉，从上到 下依次为干燥层，预热解层，热解层，冷却层等四层。高温不含氧烟气从立式炉底部通入炉 内，与煤逆相而行。在高温不含氧烟气上升过程中与下降的煤进行换热，在热解层煤被加热 到500℃左右，热解气体与高温不含氧烟气混合后的荒煤气继续上升，热量传递给煤。在气体 出口处，荒煤气温度一般为100℃左右。荒煤气冷却收集的焦油作为产品储存，热解气体部分 回送至燃烧室产生高温烟气，部分作为产品输送。从热解层下落的半焦继续下降到冷却段， 进行水冷或干式冷却。该方法要求6mm以上颗粒煤块作为原料，不适用于沫煤，而且热解气 体热值较低，半焦热值差异较大。

循环流化床锅炉与热解耦合系统目前有大型试验项目，基本没有工业化推广。基本步骤 是：采用高温锅炉煤灰对原煤进行直接加热，在反应器内高温煤灰与煤快速混合，传热，完 成热解反应。该方法与高温热载体方法类似，但需要将热解建在电厂或者有大型硫化床锅炉 附近，因而推广受到限制。

现有技术中还公开了一种制备兰炭(半焦)的外热式回转干馏炉，从筒体前端进料，后 端出料，出料箱与筒体之间为出料组合密封，筒体外部为由夹套密封和夹套组成的封闭的热 载体通道。热烟气作为热载体，烟气在向前流动过程中与通过筒体将热量传递给煤，煤吸热 后发生一系列反应。该方法换热面积扩大的能力有限，经济性能差。

综上可知，现有技术中的煤热解工艺均存在一定缺陷，因此，急需对现有技术的煤热解 系统进行改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种煤热解系统，以提供一种设备简化与经济性能高的煤热 解系统。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种煤热解系统，该煤热解系统包 括：转式辐射床、半焦冷却装置、半焦筛分装置以及热风炉，其中，转式辐射床上设置有煤 进料口、热介质进口、半焦出口及荒煤气出口；半焦冷却装置包括冷却入口和冷却出口，半 焦出口与冷却入口相连通；半焦筛分装置包括筛分入口和第一筛分出口筛分入口与冷却出口 相连通；热风炉，热风炉上设置有半焦进口和热风排气口，半焦进口和第一筛分出口相连通， 热风排气口与转式辐射床上的热介质进口相连通。

进一步地，转式辐射床上还设置有热介质出口，热介质出口通过第一风机与热介质进口 相连通。

进一步地，热风炉上的热风排气口通过热风输入管道与转式辐射床上的热介质进口相连 通，第一风机与热风输入管道相连通。