CN103333705A - 一种无载热体粉煤低温干馏方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无载热体粉煤低温干馏方法，其特征是：该方法在密闭炉体内进行，利用导热油炉中的导热油对粉煤进行干燥和余热回收，并利用燃气辐射管对粉煤进行干馏加热，该方法是按照如下筛分、压制成型、干燥、干馏和余热回收这五个步骤进行。该方法能够实现对直径20mm以下的粉煤进行干馏处理，并能够使干馏工艺中产生的副产品进行处理和利用。

Description

一种无载热体粉煤低温干馏方法
技术领域
本发明涉及煤干馏技术领域，是一种无载热体粉煤低温干馏方法。
背景技术
煤低温干馏是采用煤炭热解加工技术，在隔绝空气情况下，将煤炭加热到550℃～600℃，脱除影响煤热值的水、氧和低热值挥发分物质，使煤发热组分富集，形成固体半焦。析出的挥发分物质通过净化回收出煤焦油和煤气产品。
通过热解加工，可将普通动力用煤有效地分级、分质成为煤焦油、高品质半焦及气体燃料，极大地提高了煤的利用价值。
煤干馏工艺按加热方式可分为：固体热载体法、气体热载体法和无热载体法。目前国内外较成熟的干馏工艺只能处理直径20mm以上的块状煤。20mm以下的粉煤由于颗粒小，物料间空间小，透气性不好，干馏所需热量温度不能均匀传给物料，容易造成堵炉、结焦、粉焦分离困难等问题，目前还没有一种成熟的工艺或设备进行工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种无载热体粉煤低温干馏方法，能够实现对直径20mm以下的粉煤进行干馏处理，并能够对干馏工艺中产生的副产物进行处理和利用。
本发明的技术方案是一种无热载体煤低温干馏方法，其特征是：该方法在密闭炉体内进行，利用导热油炉中的导热油对粉煤进行干燥和余热回收，并利用燃气辐射管对粉煤进行干馏加热，该方法是按照如下的步骤进行的：
步骤1，筛分；对直接来自煤矿的直径在20mm以下的粉煤进行筛分，分为小于6mm的粉煤和6mm至20mm之间的粉煤；
步骤2，压制成型；将步骤1中直径小于6mm的粉煤采用挤压成型技术，将其压制为15mm的型煤，并与步骤1中筛分的直径在6mm至20mm之间的粉煤混合，形成煤料；
步骤3，干燥；将步骤2中的煤料进行干燥处理，煤料被250℃的导热油管加热，温度达到180℃～200℃，完成煤料的受热干燥脱水、脱氧和预热过程，煤料中脱除的水蒸汽经净化后排放；
步骤4，干馏；将步骤3中经过干燥处理的煤料进行干馏处理，煤料受到650℃的燃气热辐射管的热辐射，温度提升至550℃～600℃，煤料受热分解，析出挥发分后，成为高温半焦；干馏热解产生的热煤气经循环焦油喷淋冷却至100℃以下，并回收出热煤气中的煤焦油和低温煤气；
步骤5，余热回收；将步骤4中的高温半焦与80℃的低温导热油进行热交换，高温半焦温度降低至90℃以下出炉，即该低温半焦为合格半焦产品。
所述的步骤3与步骤5中的导热油是循环使用的，即步骤4中的80℃的低温导热油经热交换后温度升至160℃以上，然后经导热油炉进一步加热至250℃，250℃的高温导热供油步骤2中的干燥处理使用，干燥处理后高温导热油再次降低温度后，供步骤5中的余热回收使用。
所述的步骤4中，经干馏处理产生的热煤气，经冷却后送入导热油炉和热辐射管作为燃料。
本发明的特点是：（1）采用的炉型为步进式炉，整个干馏过程在密闭炉体内进行，步进式炉各工艺段之间采用密封装置隔开，避免各段间气体相互影响，确保各段间工作温度的稳定和干馏煤气浓度不受干燥段废气的影响。
（2）利用蓄热式燃气辐射技术和导热油加热方式对物料进行加热，燃烧尾气与干馏混合煤气分离，煤气热值高；能够更有效的控制炉内氧气的含量，安全性更高；干馏煤气可以作为辐射管和导热油炉的燃料，节约了设备的使用成本；蓄热式辐射管供热具有大幅度节能和大幅度降低烟气中Nox排放量的双重优越性。
（3）用导热油进行余热回收，回收高温半焦余热，加热后的导热油经导热油炉二次加热，送入干燥段烘干煤料，导热油加热炉调节方便，供热均匀，热效率高。
（4）本发明工艺简单、能耗低、使用安全、产品品质高，配合步进式炉可实现工业化大规模生产。
附图说明
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1是一种无载热体粉煤低温干馏方法的工艺流程图。
具体实施方式
一种无载热体粉煤低温干馏方法，该方法在密闭步进式炉体内进行，步进式炉各工艺段之间采用密封装置隔开，避免各段间气体相互影响，确保各段间工作温度的稳定和干馏煤气浓度不受干燥段废气的影响。
步进炉内分为干燥段、干馏段和余热回收段，导热油炉中的导热油对粉煤进行干燥和余热回收，燃气辐射管对粉煤进行干馏。
如图1所示，这种无载热体粉煤低温干馏方法的具体步骤如下：
步骤1，筛分；对直接来自煤矿的直径在20mm以下的粉煤进行筛分，分为小于6mm的粉煤和6mm至20mm之间的粉煤。
步骤2，压制成型；将步骤1中直径小于6mm的粉煤采用挤压成型技术，将其压制为15mm的型煤，并与步骤1中筛分的直径在6mm至20mm之间的粉煤混合，形成煤料。
步骤3，干燥；将步骤2中的煤料进行干燥处理，煤料吸收250℃的导热油的热量，温度达到180℃至200℃，完成煤料的受热干燥脱水、脱氧和预热过程，煤料中脱除的水蒸汽经净化后排放。
步骤4，干馏；将步骤3中经过干燥处理的煤料进行干馏处理，煤料受到650℃的燃气热辐射管的热辐射，温度提升至550℃至600℃，煤料受热分解，析出挥发分后，成为高温半焦；干馏热解处理产生的热煤气经循环焦油喷淋冷却至100℃以下，并回收出热煤气中的煤焦油和低温煤气。
步骤5，余热回收；将步骤4中的高温半焦与80℃的低温导热油进行热交换，高温半焦温度降低至90℃以下出炉，即该低温半焦为合格半焦产品。
其中，导热油是作为循环使用的，导热油炉中的250℃的高温导热油；
在与步骤3中的煤料进行热交换后，高温导热油降温达到80℃形成低温导热油，并在步骤5的余热回收中用于冷却高温半焦；
在步骤5中，80℃低温导热油受热后温度达到160℃以上，并送入导热油炉内进一步加热至250℃，250℃的高温导热油重新应用于步骤3的干燥处理。
这里导热油炉和燃气社辐射管的燃料是来自于步骤3中的热煤气，热煤气经冷却后直接作为导热油炉的燃料。
本发明利用蓄热式燃气辐射技术和导热油加热方式对物料进行加热，燃烧尾气与干馏混合煤气分离，煤气热值高；能够更有效的控制炉内氧气的含量，安全性更高；干馏煤气可以作为辐射管和导热油炉的燃料，节约了设备的使用成本；蓄热式辐射管供热具有大幅度节能和大幅度降低烟气中Nox排放量的双重优越性。
同时，本发明用导热油进行余热回收，回收高温半焦余热，加热后的导热油经导热油炉二次加热，送入干燥段烘干煤料，导热油加热炉调节方便，供热均匀，热效率高。
本发明工艺简单、能耗低、使用安全、产品品质高，配合步进式炉可实现工业化大规模生产。

Claims (3)

1.一种无热载体煤低温干馏方法，其特征是：该方法在密闭炉体内进行，利用导热油炉中的导热油对粉煤进行干燥和余热回收，并利用燃气辐射管对粉煤进行干馏加热，该方法是按照如下的步骤进行的：
步骤1，筛分；对直接来自煤矿的直径在20mm以下的粉煤进行筛分，分为小于6mm的粉煤和6mm至20mm之间的粉煤；
步骤2，压制成型；将步骤1中直径小于6mm的粉煤采用挤压成型技术，将其压制为15mm的型煤，并与步骤1中筛分的直径在6mm至20mm之间的粉煤混合，形成煤料；
步骤3，干燥；将步骤2中的煤料进行干燥处理，煤料被250℃的导热油管加热，温度达到180℃～200℃，完成煤料的受热干燥脱水、脱氧和预热过程，煤料中脱除的水蒸汽经净化后排放；
步骤4，干馏；将步骤3中经过干燥处理的煤料进行干馏处理，煤料受到650℃的燃气热辐射管的热辐射，温度提升至550℃～600℃，煤料受热分解，析出挥发分后，成为高温半焦；干馏热解产生的热煤气经循环焦油喷淋冷却至100℃以下，并回收出热煤气中的煤焦油和低温煤气；
步骤5，余热回收；将步骤4中的高温半焦与80℃的低温导热油进行热交换，高温半焦温度降低至90℃以下出炉，即该低温半焦为合格半焦产品。
2.根据权利要求1中所述的一种无热载体粉煤低温干馏方法，其特征是：所述的步骤3与步骤5中的导热油是循环使用的，即步骤4中的80℃的低温导热油经热交换后温度升至160℃以上，然后经导热油炉进一步加热至250℃，250℃的高温导热供油步骤2中的干燥处理使用，干燥处理后高温导热油再次降低温度后，供步骤5中的余热回收使用。
3.根据权利要求1中所述的一种无载热体粉煤低温干馏方法，其特征是：所述的步骤4中，经干馏处理产生的热煤气，经冷却后送入导热油炉和热辐射管作为燃料。
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