[发明专利]处理褐煤的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金能源领域，具体而言，本发明涉及处理褐煤的系统和方法。

背景技术

非焦煤冶金工艺是指不适用焦炭进行冶金生产的各种工艺方法，分为直接还原法和熔融还原法两大类，其中直接还原法为非焦煤冶金的主流。直接还原法分气基和煤基两种。在所有气基直接还原冶金工艺中，多数通过天然气获得还原及能源。受天然气资源的限制，气基直接还原冶金工艺成本高，不适合中国国情，而传统的煤制气工艺存在着设备投资高昂、成本高、水耗高、环境负荷大、技术尚不成熟、投资回报率低等弊端，阻碍了气基直接还原在中国的发展。

因此，现有的煤制气手段仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出处理褐煤的系统和方法，该系统可以利用褐煤热解产生的热解气作为气基竖炉用还原气，具有流程短、水耗低、CO₂排放少、投资低、环境友好等特点。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理褐煤的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：快速热解装置，所述快速热解装置具有褐煤入口、布料气入口、热解气出口和固体半焦出口；除尘装置，所述除尘装置具有热解气入口、粉尘出口和除尘后热解气出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连；脱硫装置，所述脱硫装置具有除尘后热解气入口和脱硫后热解气出口，所述除尘后热解气入口与所述除尘后热解气出口相连；加热装置，所述加热装置具有脱硫后热解气入口和加热后热解气出口，所述脱硫后热解气入口与所述脱硫后热解气出口相连；气基竖炉，所述气基竖炉具有待还原物料入口、还原气入口、冷却气入口、还原物料出口、炉顶气出口和换热后冷却气出口，所述还原气入口与所述加热后热解气出口相连。

根据本发明实施例的处理褐煤的系统通过将褐煤供给至快速热解装置中进行热解处理，得到热解气和半焦，并将热解气供给至除尘装置中进行除尘处理后，将得到的除尘后热解气进一步供给至脱硫装置中进行脱硫处理，以便得到脱硫后热解气，进而再将脱硫后热解气供给至加热装置中进行加热处理，并将得到的加热后热解气作为还原气供给至气基竖炉使用。由此，该系统可以有效地将粉煤热解得到的热解气用作气基竖炉用还原气，同时副产半焦，显著提高了资源利用率并减少了CO₂排放，且工艺流程短、水耗低、投资低。

另外，根据本发明上述实施例的处理褐煤的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述处理褐煤的系统进一步包括：储罐，所述储罐具有进气口和出气口，所述进气口与所述脱硫后热解气出口相连；甲烷裂解装置，所述甲烷裂解装置具有燃料入口、待裂解气入口、裂解气出口和炭黑出口，所述燃料入口与所述出气口相连，所述待裂解气入口分别与所述出气口和所述脱硫后热解气出口相连，所述裂解气出口与所述脱硫后热解气入口相连。由此，可以将脱硫后热解气的一部分供给至储罐中储存，并通过储罐将脱硫后热解气的一部分供给至甲烷裂解装置作为燃料，以便对脱硫后热解气的另一部分和储罐中储气的另一部分进行裂解处理，以便得到高H₂含量的裂解气和炭黑。

在本发明的一些实施例中，所述处理褐煤的系统进一步包括：洗涤净化装置，所述洗涤净化装置具有炉顶气入口和洗涤净化后气出口，所述炉顶气入口分别与所述炉顶气出口和所述换热后冷却气出口相连，所述洗涤净化后气出口分别与所述冷却气入口、所述加热装置和所述布料气入口相连。由此，可以将气基竖炉中产生的炉顶气和换热后冷却气供给至洗涤净化装置中进行处理，以便得到洗涤净化后气，并将洗涤净化后气的第一部分返回气基竖炉中作为冷却气使用，将洗涤净化后气的第二部分供给至加热装置中作为燃料使用，将洗涤后气的第三部分与脱硫后热解气混合后供给加热装置中进行加热处理，以便得到气基竖炉用还原气，将洗涤净化后气的第四部分返回快速热解装置中作为布料气，从而进一步提高了资源利用率。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种采用上述实施例的处理褐煤的系统处理褐煤的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将褐煤供给至所述快速热解装置中进行热解处理，以便得到热解气和固体半焦；(2)将所述热解气供给至所述除尘装置中进行除尘处理，以便得到粉尘和除尘后热解气；(3)将所述除尘后热解气入口供给至所述脱硫装置中进行脱硫处理，以便得到脱硫后热解气；(4)将所述脱硫后热解气供给至所述加热装置中进行加热处理，以便得到加热后热解气；(5)将冷却气和所述加热后热解气供给至所述气基竖炉中对待还原物料进行处理，以便得到还原物料、炉顶气和换热后冷却气。