CN105132024A - 一种煤热解固体热载体回转加热方法 - Google Patents

Abstract

一种煤热解固体热载体回转加热方法，将热解得到的500-600℃半焦通过给料机送入回转加热炉炉头，加热炉安装有一定斜度，半焦在回转炉转动过程在重力及抄板的作用下前进至出料口排出，加热过程中，加热炉中通入定量的空气或氧气与500-600℃的半焦在加热炉中发生部分氧化反应，放出大量的热用于加热剩余的半焦至800℃，换热后的800℃的CO、N₂和微量其他气体携带少量半焦粉尘从炉头或炉尾排出去焚烧，焚烧后的烟气通过混温后送去回转干燥机作为干燥用烟气。本方法仅需引入少量氧气或空气，不需要引入大量高温烟气。可以有效减小回转加热炉直径与长度，节省了设备投资，同时降低了装置大型化的难度。产生的一氧化碳尾气经过进一步焚烧、混温后用于干燥原煤，节省了原煤干燥所需的热源，同时干燥后煤进行热解提高了热解产生煤气的品质。

Description

一种煤热解固体热载体回转加热方法

技术领域

本发明涉及煤炭资源充分合理利用技术领域，尤其涉及一种以热半焦作为固体热载体的煤热解固体热载体回转加热方法。

背景技术

发展煤的干燥、热解提质加工综合利用产业，可以有效缓解优质动力煤的供应紧张局面，用低品位煤炭扩宽优质动力煤的资源渠道，延伸煤炭工业的产业链，提高煤炭资源的综合利用效率和煤炭利用的环境效益，更好地满足国内能源需求，为国民经济发展提供有力的安全保障。

煤的热解提质工艺很多，其热解过程为吸热过程，按照供热方式的不同，可分为外热式和内热式。内热式引入气体或固体热载体进行供热，本专利涉及的工艺采用热半焦作为固体热载体，典型工艺过程简述如下：粉碎至一定粒度的常温煤粉在回转圆筒干燥机中干燥后与高温热半焦在热解炉中混合、传热并发生热解反应，反应生成焦油、煤气和半焦，焦油与煤气去回收单元，半焦中细颗粒去熄焦，粗颗粒送去半焦加热炉，在半焦加热炉中，采用高温烟气逆流将半焦加热至所需温度，以提供热解所需的热量。换热后的烟气经过焚烧除尘后排空。

上述工艺中加热半焦的工艺存在如下缺点：

（1）加热用高温烟气温度为1100℃，需要将600℃的热半焦加热至800℃，由于烟气比热较低，所需烟气量大，造成回转半焦加热炉设备体积庞大，装置大型化困难。

（2）高温烟气排放温度为750-800℃，烟气热量利用率低，造成能源浪费。

（3）炉体中为气固换热，提高换热效率就需要将半焦抄起，这样就导致了半焦破碎率大，从而使带出回转加热炉的半焦粉尘量大，增大了后续焚烧、除尘工序的负荷。

（4）高温烟气的引入，对于半焦加热炉内衬保温材料的要求较高，保温层厚度大。

发明内容

本发明提供一种煤热解固体热载体回转加热方法，将热解得到的500-600℃半焦通过给料机送入回转加热炉炉头，加热炉安装有一定斜度，半焦在回转炉转动过程在重力及抄板的作用下前进至出料口排出，加热过程中，加热炉中通入定量的空气或氧气与500-600℃的半焦在加热炉中发生部分氧化反应，放出大量的热用于加热剩余的半焦至800℃，换热后的800℃的CO、N₂和微量其他气体携带少量半焦粉尘从炉头或炉尾排出去焚烧，焚烧后的烟气通过混温后送去回转干燥机作为干燥用烟气；氧气或空气通入管沿加热炉长度方向插入筒体，高度方向可以布置在筒体中心或筒体下部靠近物料层的位置。

所述氧气或空气通入管上布置有多个气体喷头。

所述的空气或氧气通入压力为0.1-0.3MPaG，温度为常温。

所述氧气由变压吸附或低温精馏制备。

所述空气或氧气可以从炉头、炉尾通入。

所述回转加热炉为卧式、内保温回转加热炉。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本方法仅需引入少量氧气或空气，不需要引入大量高温烟气。（空气与烟气的质量比约为1:4，如果采用氧气则通入量更少），可以有效减小回转加热炉直径与长度，节省了设备投资，同时降低了装置大型化的难度。

（2）节省了高温烟气即节省了热源，相比常规方法节能效果显著。

（3）产生的一氧化碳尾气经过进一步焚烧、混温后用于干燥原煤，节省了原煤干燥所需的热源，同时干燥后煤进行热解提高了热解产生煤气的品质。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为常规半焦回转加热炉加热方法示意图。

图2为本发明半焦加热方法示意图。

图中：1—回转加热炉。

具体实施方式

如图2所示的一种煤热解固体热载体回转加热方法，将热解得到的500-600℃半焦通过给料机送入回转加热炉炉头，加热炉安装有一定斜度，半焦在回转炉转动过程在重力及抄板的作用下前进至出料口排出，加热过程中，加热炉中通入定量的空气或氧气与500-600℃的半焦在加热炉中发生部分氧化反应，放出大量的热用于加热剩余的半焦至800℃，换热后的800℃的CO、N₂和微量其他气体携带少量半焦粉尘从炉头或炉尾排出去焚烧，焚烧后的烟气通过混温后送去回转干燥机作为干燥用烟气；氧气或空气通入管沿加热炉长度方向插入筒体，高度方向可以布置在筒体中心或筒体下部靠近物料层的位置。氧气或空气通入管上布置有多个气体喷头。空气或氧气通入压力为0.1-0.3MPaG，温度为常温。氧气由变压吸附或低温精馏制备。空气或氧气可以从炉头、炉尾通入。回转加热炉为卧式回转加热炉或内保温回转加热炉。

具体实施方法如下：将热解得到的500-600℃半焦通过给料机送入回转加热炉1炉头，回转加热炉1安装有一定斜度，半焦在回转加热炉1转动过程在重力及抄板的作用下前进至出料口排出，从回转加热炉1炉尾往炉中通入定量的空气或氧气，通入的空气或氧气与500-600℃的半焦在炉中发生部分氧化反应，生成一氧化碳，同时放出大量的反应热，此反应放出的热量为110-111kJ/(molC)用于加热剩余的半焦至800℃，消耗的半焦为加入加热炉半焦的3-5%，换热后的800℃的CO、N₂（通入空气时有）和微量其他气体携带少量半焦粉尘从炉头或炉尾排出去焚烧，焚烧后的烟气通过混温后送去回转干燥机作为干燥用烟气。空气通入管沿加热炉长度方向插入筒体，高度方向布置在筒体中心，通入管上布置有多个气体喷头，以保证半焦在行进过程中被均匀加热，空气从炉尾通入。

Claims (6)

1.一种煤热解固体热载体回转加热方法，其特征在于：将热解得到的500-600℃半焦通过给料机送入回转加热炉炉头，加热炉安装有一定斜度，半焦在回转炉转动过程在重力及抄板的作用下前进至出料口排出，加热过程中，加热炉中通入定量的空气或氧气与500-600℃的半焦在加热炉中发生部分氧化反应，放出大量的热用于加热剩余的半焦至800℃，换热后的800℃的CO、N₂和微量其他气体携带少量半焦粉尘从炉头或炉尾排出去焚烧，焚烧后的烟气通过混温后送去回转干燥机作为干燥用烟气；氧气或空气通入管沿加热炉长度方向插入筒体，高度方向可以布置在筒体中心或筒体下部靠近物料层的位置。

2.根据权利要求1所述的一种煤热解固体热载体回转加热方法，其特征在于：所述氧气或空气通入管上布置有多个气体喷头。

3.根据权利要求1所述的一种煤热解固体热载体回转加热方法，其特征在于：所述的空气或氧气通入压力为0.1-0.3MPaG，温度为常温。

4.根据权利要求1所述的一种煤热解固体热载体回转加热方法，其特征在于：所述氧气由变压吸附或低温精馏制备。

5.根据权利要求1所述的一种煤热解固体热载体回转加热方法，其特征在于：所述空气或氧气可以从炉头、炉尾通入。

6.根据权利要求1-5任意所述的一种煤热解固体热载体回转加热方法，其特征在于：所述回转加热炉为卧式、内保温回转加热炉。