CN103740390A - 一种蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，所述旋转炉炉顶上部设置有沿旋转炉环形方向分散布置的油气采出装置，所述油气采出装置包括油气采集器，以及与油气采集器相连接的油气输出管道、煤气汇总管道和油水汇总管道，所述油气采集器分散布置在按照旋转炉膛热解温度划分的不同区域内。本发明改变了蓄热式转底炉热解原料煤时热解产生的油气采出炉膛的流向，使其不经过转底炉的燃烧器、辐射管等加热装置引致炉膛外，而是将焦油采集装置沿旋转炉或旋转床环形方向分散布置，根据油气产生量的不同，分区、分段多通道快速导出，缩短焦油在炉膛内的停留时间，减少焦油二次裂解，提高焦油产率。
Description
技术领域
本发明涉及煤及含碳有机物在蓄热式转底炉或蓄热式旋转床热解炉中热解的装置系统，尤其是涉及一种蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统。
背景技术
目前煤及含碳有机物在蓄热式转底炉或蓄热式旋转床热解炉中热解，会产生煤气、半焦和焦油，申请号为201120253428.9，专利名称为一种煤用蓄热式旋转炉，如图1所示，由炉墙1、炉顶2、旋转的炉底3、炉底架空层10组成，炉底3和炉墙1之间有水封、沙封或者油封密封系统15，使炉膛与外界隔离。物料11铺放在固定的料床上，由旋转的炉底3带动在水平平面内旋转，物料11相对床层静止，物料间无挤压、无翻滚，物理强度要求低。料层与炉顶的空间为炉膛，燃烧器、辐射管5等加热装置安装在炉膛床层上部，对物料11进行加热。旋转床配有吸气口12、喷气口13和风机14，用于加强炉内的气体流动，增强炉内热气体与物料11的换热。其蓄热式旋转炉热解装置在炉顶部设油气采出口，采用辐射的方式把原料煤隔绝空气加热到400-700℃，保持30-120分钟，热解煤料产生的干馏气由炉顶2采出，经过冷却分离得到焦油和煤气。这时高温油气必然经过炉膛顶部辐射管区域，增加油气与辐射管壁接触的机会，即此采出油气方式导致油气在采出过程中经过燃烧器、辐射管5等加热装置，辐射管壁的高温导致热解产生的大分子自由基二次结合，会带来焦油的部分二次裂解，导致经济价值较高的焦油产率相对较低，仅为理论产油率（合格产油率）的80%左右，经济价值较低的煤气产率增加。
发明内容
本发明提供了一种蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，用于解决煤及含碳有机物在蓄热式转底炉或蓄热式旋转床热解炉中热解时，产生的焦油产率相对较低的问题，其技术方案如下所述：
一种蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，所述旋转炉炉顶上部设置有沿旋转炉环形方向分散布置的油气采出装置，所述油气采出装置包括油气采集器，以及与油气采集器相连接的油气输出管道、煤气汇总管道和油水汇总管道，所述油气采集器分散布置在按照旋转炉膛热解温度划分的不同区域内。
所述区域分为三个区域，300℃～400℃炉膛温度为第一个区域，分布1-2个油气采集器；大于400℃且小于等于600℃炉膛温度为第二个区域，分布1-8个油气采集器；＞600℃炉膛温度为第三个区域，分布1-5个油气采集器。
所述油气采集器总计数量为3-15个，每两个相邻油气采集器对应的圆弧夹角最低不小于20°，最大不大于100°。
所述油气输出管道分为依次相连的三段，直径为200mm～500mm，第一段油气输出管道和第三段油气输出管道向上倾斜，倾斜角为15°-60°，第二段油气输出管道垂直于水平面分别于第一段油气输出管道和第三段油气输出管道连通，第三段油气输出管道与油气采集器相连接。
所述油气输出管道的入口设在旋转炉的炉膛侧壁，位于旋转炉加热装置与热解料层之间。
进一步的，所述第一段油气输出管道的入口设在旋转炉的炉膛侧壁，位于旋转炉加热装置与热解料层之间。
所述煤气汇总管道位于油气采集器的上部，所述油水汇总管道位于油气采集器的下部。
本发明改变了蓄热式转底炉热解原料煤时热解产生的油气采出炉膛的流向，使其不经过转底炉的燃烧器、辐射管等加热装置引致炉膛外，减少了热解焦油在炉膛内与燃烧器、辐射管等加热装置接触的机会。本发明主要是将焦油采集装置沿旋转炉或旋转床环形方向分散布置，根据油气产生量的不同，分区、分段多通道快速导出，缩短焦油在炉膛内的停留时间，减少焦油二次裂解，提高焦油产率。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图；
图2是本发明中油气采出装置沿旋转炉环形方向分散布置的结构示意图；
图3是本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，是在所述旋转炉炉顶上部设置有沿旋转炉环形方向分散布置的油气采出装置，所述油气采出装置包括油气采集器28，以及与油气采集器28相连接的油气输出管道、煤气汇总管道24和油水汇总管道25，所述油气采集器28分散布置在按照旋转炉膛热解温度划分的不同区域内。
所述油气采出装置沿旋转炉环形方向分散布置具体如图2所示，所述油气采出装置位于旋转炉炉顶上部。首先按照旋转炉膛热解温度划分3个区域，300℃～400℃炉膛温度为第一个区域，记为A区域，分布有2个油气采集器28；大于400℃且小于等于600℃炉膛温度为第二个区域，记为B区域，分布5个油气采集器28；＞600℃炉膛温度为第三个区域，记为C区域，分布3个油气采集器28。除三个区域外的是相邻的进料口31和出料口32，所述进料口31靠近A区域，所述出料口32靠近C区域。
所述油气采集器28总计数量为3-15个，每两个相邻油气采集器28对应的圆弧夹角最低不小于20°，最大不大于100°。每个油气采集器28采集的油气经过水、油等冷却介质冷却分离后，煤气进入煤气汇总管道24输出，油水经油水汇总管道25输出。
如图3所示，每一个油气采出装置由油气输出管道21、油气输出管道22、油气输出管道23、油气采集器28、煤气汇总管道24和油水汇总管道25组成，油气输出管道21、油气输出管道22、油气输出管道23依次相连，直径均为200mm～500mm，所述油气输出管道21和油气输出管道23向上倾斜，倾斜角为15°-60°，靠近炉膛，第二段油气输出管道垂直于水平面分别于第一段油气输出管道和第三段油气输出管道连通。
所述油气采集器28处于低位，此方式安装可避免管道内集油、积灰，保证管道畅通。
所述油气输出管道21的入口均设在旋转炉炉膛侧壁，位于燃烧器、辐射管26等加热装置与热解料层27之间，热解产生的油气脱离物料表面后，快速进入油气输出管道21，通过油气输出管道22和油气输出管道23流入油气采集器28进行冷却分离，冷却的油水进入油水汇总管道25，煤气进入煤气汇总管道24。
此结构的油气采出方式，改变了热解油气在炉膛内的气体流向，使其不经过燃烧器、辐射管等加热装置，快速短通道进入油气采集器。采用该结构的油气采出系统，焦油收率高，可达到理论产油率（合格产油率）的90%-95%。
本发明也可应用在蓄热式旋转床方面。
本发明有如下优点：
1、油气输出入口设在旋转床的侧壁，辐射管和热解物料料层之间，改变了热解油气的气体流向，使其不经过燃烧器、辐射管等加热装置，直接进入焦油采集器冷却收集，减少热解产生的焦油与燃烧器、辐射管的接触。
2、油气采集器沿旋转炉环形方向，根据炉膛热解温度分区、分段分散布置，热解产生的油气多通道、快速导出，缩短焦油在炉膛内的停留时间，减少焦油二次裂解，提高焦油产率。
3、采取上述油气采集装置及系统分布，大大提高了焦油收率，可达到理论焦油产率（合格焦油产率）的90%-95%。
Claims (7)
1.一种蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，其特征在于：所述旋转炉炉顶上部设置有沿旋转炉环形方向分散布置的油气采出装置，所述油气采出装置包括油气采集器，以及与油气采集器相连接的油气输出管道、煤气汇总管道和油水汇总管道，所述油气采集器分散布置在按照旋转炉膛热解温度划分的不同区域内。
2.根据权利要求1所述的蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，其特征在于：所述区域分为三个区域，300℃～400℃炉膛温度为第一个区域，分布1-2个油气采集器；大于400℃且小于等于600℃炉膛温度为第二个区域，分布1-8个油气采集器；＞600℃炉膛温度为第三个区域，分布1-5个油气采集器。
3.根据权利要求1所述的蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，其特征在于：所述油气采集器总计数量为3-15个，每两个相邻油气采集器对应的圆弧夹角最低不小于20°，最大不大于100°。
4.根据权利要求1所述的蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，其特征在于：所述油气输出管道分为依次相连的三段，直径为200mm～500mm，第一段油气输出管道和第三段油气输出管道向上倾斜，倾斜角为15°-60°，第二段油气输出管道垂直于水平面分别于第一段油气输出管道和第三段油气输出管道连通，第三段油气输出管道与油气采集器相连接。
5.根据权利要求1所述的蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，其特征在于：所述油气输出管道的入口设在旋转炉的炉膛侧壁，位于旋转炉加热装置与热解料层之间。
6.根据权利要求4所述的蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，其特征在于：所述第一段油气输出管道的入口设在旋转炉的炉膛侧壁，位于旋转炉加热装置与热解料层之间。
7.根据权利要求1所述的蓄热式辐射管旋转炉煤热解油气采集系统，其特征在于：所述煤气汇总管道位于油气采集器的上部，所述油水汇总管道位于油气采集器的下部。
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