[发明专利]一种煤热解、热解气加热与钒钛矿还原耦合的系统和方法

权利要求书

1.一种煤热解与钒钛矿还原工艺耦合的系统，该系统包括煤热解炉、加热炉和竖炉；其中，

所述煤热解炉包括煤热解炉料仓和煤热解气出口；

所述加热炉为陶瓷辐射管燃气加热装置，炉壁四周设置有多根辐射管；该加热炉包括煤热解气入口和还原气出口，所述煤热解气入口和所述煤热解气出口通过热解气管道相连；

所述竖炉包括气体喷吹口、竖炉料仓和竖炉出料口，所述竖炉料仓设置在所述竖炉顶部，所述气体喷吹口与所述还原气出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括煤烘干炉，所述煤烘干炉具有煤烘干炉进料口、煤烘干炉出料口和高温气体入口；所述煤烘干炉出料口和所述煤热解炉料仓连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述煤热解炉还包括热解烟气出口，所述热解烟气出口和所述煤烘干炉的高温气体入口连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述竖炉还包括设置在其炉顶的竖炉烟气出口，所述竖炉烟气出口连接竖炉烟气管道，所述竖炉烟气管道经脱硫脱碳装置与所述热解气管道连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述气体喷吹口设置在所述竖炉中部，且位于所述竖炉的还原段底部。

6.一种利用权利要求1-5任一所述系统进行煤热解、陶瓷辐射管加热与钒钛矿还原的方法，该方法包括步骤：

A煤热解：将原料煤从煤热解炉料仓加入煤热解炉，热解生成固体半焦和热解气，其中，所述煤热解的炉内温度700-950℃；

B热解气加热：所述热解气经管道进入加热炉加热后得到还原气，所述还原气的温度为850-1050℃，压力为0.25MPa-0.95MPa；

C钒钛矿还原：所述还原气被热送至竖炉后，与钒钛矿物料进行还原和热交换得到钒钛直接还原铁，其中，所述还原气入所述竖炉的压力为0.2MPa-0.9MPa，温度为800-1050℃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述煤热解过程还包括，在加入煤热解炉之前将所述原料煤烘干的步骤；优选的，烘煤热量来自于煤热解后的烟气。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤A中，所述煤热解炉的压力为0.30MPa-1.0MPa。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：将所述竖炉反应后产生的炉顶烟气洗涤、脱硫脱碳后输送至所述加热炉，或将所述竖炉反应后产生的炉顶烟气洗涤、脱硫脱碳后，再与煤热解产生的所述热解气混合后输送至所述加热炉，或将所述热解气输送至所述加热炉的步骤。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述热解气中H₂和CO的含量为66-85％。