CN110330984A - 一种小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺。所述小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，包括以下步骤：S1、备煤系统进行准备型煤；S2、裂解系统将备煤系统的型煤进行裂解；S3、洁净型煤筛分系统将裂解系统裂解后的产品进行筛分。本发明提供的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺具有利用粉煤粉碎加复合粘剂及成球技术，充分利用煤炭资源，对输煤、筛煤、破碎和筛焦系统采用全封闭运行，在筛焦处理中，能够燃烧煤气发电，安装了除尘系统避免了原来煤尘、焦尘无组织排放造成严重污染和资源浪费，对生产场地实行全硬化处理，防止了对地下水的污染，杜绝了有害气体随水蒸气的挥发。

Description

一种小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺

技术领域

本发明涉及小粒径煤炭裂解的领域，尤其涉及一种小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺。

背景技术

裂解又称裂化是指有机化合物受热分解和缩合生成相对分子质量不同的产品的过程。裂解也可称为热裂解或热解。按照是否采用催化剂，可分为热裂化和催化裂化；按照存在的介质,又可分为加氢裂化、氧化裂化、加氨裂化和蒸气裂化等。

原煤通常分别小粒径煤炭和大粒径煤炭，小粒径煤炭直径平均小于10mm，大粒径煤炭平均直径在30-80mm，小粒径煤炭在炭裂解过程中会产生煤气、焦油和半焦的产物，现有煤炭裂解工艺脱硫效果差，产能量低，产物的质量差，原煤利用率低。

因此，有必要提供一种小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，解决了小粒径煤炭裂解分质过程中煤炭利用率，造成环保污染的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，包括以下步骤：

S1、备煤系统进行准备型煤；

S2、裂解系统将备煤系统的型煤进行裂解；

S3、洁净型煤筛分系统将裂解系统裂解后的产品进行筛分；

S4、通过洁净型煤筛分系统筛分后的产品经过煤气净化系统进行处理。

优选的，所述备煤系统包括给煤机、M1胶带输送机、筛分装置、破碎室、和自动配料机，所述给煤机通过M1胶带输送机将煤炭输送至筛分装置，所述筛分装置将粒径小于5毫米的煤炭筛下并输送至破碎装置，所述破碎装置将煤炭粉碎至粒径小于3毫米，并输送至自动配料机将小粒径型煤混捏成型为型煤。

优选的，所述裂解系统包括炭化炉，所述炭化炉包括有炭化室和燃烧室，所述裂解系统将备煤系统输送来的煤球通过皮带卸料小车装入至炭化炉顶部的煤槽内部，然后经放煤旋塞和辅助煤箱装入至炭化室内部，煤球自上而下移动至炭化室并与燃烧室送入的炭化室的气体逆流接触，在炭化室中部将煤球加热炭化为型煤焦。

优选的，所述炭化炉的下部设置有干法熄焦组件，所述干法熄焦组件包括水套夹层仓，通过冷循环水和喷雾水对型煤焦进行第一次降温，然后进入带冷循环烟气直接冷却装置再一步冷却，所述水套夹层仓采用水套密封方式，所述冷却后的炭化型煤焦通过刮板放焦机连接排出并通过皮带机输送至洁净型筛分系统。

优选的，所述炭化炉为空腹型内热式卧式炉炭化炉，采用内热式燃烧。

优选的，所述洁净型煤筛分系统对型煤焦进行筛分，其中包括粒径大于5毫米和小于5毫米粒级的洁净型煤焦，所述筛分系统采用机械化封闭运输、筛分，洁净型煤焦煤转运点设置有防尘除尘装置，胶带机均设置有通廊，并设置有防风抑尘网，对洁净型煤粉设有筒仓。

优选的，所述煤气净化系统包括气液分离器、文氏塔、横管冷却器、点捕焦油器、鼓风机、脱硫塔、再生塔、连续熔硫釜、澄清池和蒸氨塔，所述气液分离器对荒煤气进行初步分离，分离出的粗煤气依次进入文氏塔和横管冷却器进行冷却，冷却后的粗煤气进入电捕焦油器，捕集焦油雾滴后的煤气通过鼓风机进行加压，加压后的煤气一部分回炉燃烧，剩余煤气经脱硫后通过鼓风机作发电车间燃料气。

优选的，所述脱硫塔的下部输入通过文氏塔冷却后煤气，煤气自下向上移动与脱硫塔的塔顶喷流下来的脱硫液逆流接触，所述再生塔的底部通过循环泵将与煤气接触后的脱硫液导入，与所述再生塔内部空气压缩机输出的压缩空气并流，其中产生的硫泡沫通过泡沫泵加压后送至连续熔硫釜产生硫磺。

优选的，通过所述气液分离器分离出的氨水、焦油和焦油渣进入至澄清池，进行澄清分离，其中分离的氨水少量进入氢水槽其余的通过水泵输送至蒸氨塔，通过加碱蒸氨后的冷凝气进入到脱硫塔内部，冷凝液回流至蒸氨塔。

优选的，所述澄清池中分别出来的焦油通过焦油泵输送至焦油槽储存，焦油渣配煤制成煤球。

与相关技术相比较，本发明提供的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺具有如下有益效果：

本发明提供一种小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，该小粒径煤炭裂解工艺通过备煤系统，裂解系统、洁净型煤筛分系统和煤气净化系统配合使用，其中利用粉煤粉碎加复合粘剂及成球技术，充分利用煤炭资源，煤球进入炭化炉均匀分布自上而下，与加热气流逆向运行，经干燥段温度逐步提高，最终炭化段温度控制在650～700℃，实现低温干燥，满足了半焦生产工艺条件，低温炭化炭化炉煤气送发电车间作燃料，对输煤、筛煤、破碎和筛焦系统采用全封闭运行，安装了除尘系统避免了原来煤尘、焦尘无组织排放造成严重污染和资源浪费，对生产场地实行全硬化处理，防止了对地下水的污染，采用干法熄焦，杜绝了有害气体随水蒸气的挥发，焦化废水进入综合污水处理站，废水处理后综合利用，节约了能源和水资源项目设计以“节约能源，提高效益，保护环境”为原则，体现了清洁生产和循环经济的思路，筛焦处理中，能够燃烧煤气发电。

附图说明

图1为本发明提供的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的为小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的为小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺流程图。小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，包括以下步骤：

S1、备煤系统进行准备型煤；

S2、裂解系统将备煤系统的型煤进行裂解；

S3、洁净型煤筛分系统将裂解系统裂解后的产品进行筛分；

S4、通过洁净型煤筛分系统筛分后的产品经过煤气净化系统进行处理。

所述备煤系统包括给煤机、M1胶带输送机、筛分装置、破碎室、和自动配料机，原煤经装载机送到地下受料坑，再由给煤机均匀加至M1胶带输送机，所述给煤机通过M1胶带输送机将煤炭输送至筛分装置，所述筛分装置将粒径小于5毫米的煤炭筛下并输送至破碎装置，所述破碎装置将煤炭粉碎至粒径小于3毫米，并输送至自动配料机将小粒径型煤混捏成型为型煤，其中小于3毫米的煤炭粉占90％以上。

所述裂解系统包括炭化炉，所述炭化炉包括有炭化室和燃烧室，所述裂解系统将备煤系统输送来的煤球通过皮带卸料小车装入至炭化炉顶部的煤槽内部，然后经放煤旋塞和辅助煤箱装入至炭化室内部，煤球自上而下移动至炭化室并与燃烧室送入的炭化室的气体逆流接触，在炭化室中部将煤球加热炭化为型煤焦，其中炭化室中部的炭化段，型煤通过此段被加热到600~650℃。

所述炭化炉的下部设置有干法熄焦组件，所述干法熄焦组件包括水套夹层仓，通过冷循环水和喷雾水对型煤焦进行第一次降温，此时将约500℃的型煤焦降至约200℃，然后进入带冷循环烟气直接冷却装置再一步冷却，使炭化型煤焦温度降至100℃左右，所述水套夹层仓采用水套密封方式，所述冷却后的炭化型煤焦通过刮板放焦机连接排出并通过皮带机输送至洁净型筛分系统，皮带为耐高温皮带。

所述炭化炉为空腹型内热式卧式炉炭化炉，采用内热式燃烧，具有热效率高，生产能力大，能灵活调整加热温度，炉顶温度低、焦油产率高、投资低等优点，采用干法熄焦，杜绝湿法熄焦带来废气污染问题。

所述洁净型煤筛分系统对型煤焦进行筛分，其中包括粒径大于5毫米和小于5毫米粒级的洁净型煤焦，所述筛分系统采用机械化封闭运输、筛分，洁净型煤焦煤转运点设置有防尘除尘装置，胶带机均设置有通廊，并设置有防风抑尘网，对洁净型煤粉设有筒仓，以防粉尘污染。

所述煤气净化系统包括气液分离器、文氏塔、横管冷却器、点捕焦油器、鼓风机、脱硫塔、再生塔、连续熔硫釜、澄清池和蒸氨塔，所述气液分离器对荒煤气进行初步分离，分离为煤气、焦油、氨水等，分离出的粗煤气依次进入文氏塔和横管冷却器进行冷却，冷却后的粗煤气进入电捕焦油器，捕集焦油雾滴后的煤气通过鼓风机进行加压，加压后的煤气一部分回炉燃烧，剩余煤气经脱硫后通过鼓风机作发电车间燃料气。

所述脱硫塔的下部输入通过文氏塔冷却后煤气，煤气自下向上移动与脱硫塔的塔顶喷流下来的脱硫液逆流接触，煤气中的HS等酸性组分由气相进入液相与氨反应，转化为硫氢化铵等酸性铵盐，再在空气中氧的氧化下转化为元素硫，洗涤后的煤气中总硫小于200mg/m，净化脱硫煤气作发电车间燃料气和废水综合处理站催化要炉燃料气，所述再生塔的底部通过循环泵将与煤气接触后的脱硫液导入，与所述再生塔内部空气压缩机输出的压缩空气并流，其中产生的硫泡沫通过泡沫泵加压后送至连续熔硫釜产生硫磺，从脱硫塔中吸收HS和HCN的脱硫液至循环泵送至再生塔下部与空气压缩站来的压缩空气并流再生，再生后的脱硫液返回脱硫塔顶喷淋脱硫，硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分排至硫泡沫槽，再由泡沫泵加压后送至连续熔硫釜产生硫磺，经结晶成硫磺产品。

通过所述气液分离器分离出的氨水、焦油和焦油渣进入至澄清池，进行澄清分离，其中分离的氨水少量进入氢水槽其余的通过水泵输送至蒸氨塔，通过加碱蒸氨后的冷凝气进入到脱硫塔内部，冷凝液回流至蒸氨塔，其中蒸氨废水导入废水综合处理站回收焦油和进一步净化。

所述澄清池中分别出来的焦油通过焦油泵输送至焦油槽储存，分离的焦油至焦油中间槽贮存，当达到一定液位时，用焦油泵将其送至焦油槽储存，焦油渣配煤制成煤球，用作炭化炉燃料。

本发明提供的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺的工作原理如下：

S1：原煤经装载机送到地下受料坑，由给煤机均匀加至M1胶带输送机，胶带机将原煤输送至筛分装置进行筛分，筛下小于5mm粉煤直接进入破碎装置，破碎装置将粉煤粒径小于3mm并占90％以上，破碎后粉煤由自动配料机加入粘结剂混合，混捏成型为煤球，经由M2胶带机运至炭化炉炉顶煤塔，备煤系统采用机椒化封闭胶带运煤、筛分、混捏、成球，机械化水平较高，减少操作人员数量，改善操作条件。整个工段由贮媒场、胶带输送机、转运站和筛分站、混球等组成；

S2：备煤系统运来的煤球进入炭化炉顶部的煤塔，然后通过皮带卸料小车装入炉顶最上部的煤槽内，再经放煤旋塞和辅助煤箱装入炭化室内，加入炭化室的煤球自上而下移动，与燃烧室送入炭化室的气体逆流接触，炭化室中部的炭化段，型煤通过此段被加热到600~650℃，并被炭化为型煤焦，炭化炉设置有干法熄焦组件，通过冷循环水、喷雾水将约500℃的型煤焦降至200℃，再进入带冷循环烟气直接冷却装置进一步冷却，使炭化型煤焦温度降至100℃左右，此过程中采用水套密封方式，确保无烟无生溢出，炭化型煤焦通过两次冷却后进入皮带机送至洁净型筛分系统，其中炭化炉为空腹型内热式卧式炉炭化炉，采用内热式燃烧，具有热效率高，生产能力大，能灵活调整加热温度，炉顶温度低、焦油产率高、投资低等优点，采用干法熄焦，杜绝湿法熄焦带来废气污染问题；

S3：洁净型煤筛分系统将降至约100℃型煤焦经振动筛分后，分为≥5mm粒级洁净型煤焦和<5mm粒级洁净型煤焦粉，所述筛分系统采用机械化封闭运输、筛分，洁净型煤焦煤转运点设计有防尘除尘装置，胶带机均设置通廊，并设防风抑尘网，对洁净型煤粉设筒仓，以防粉尘污染；

S4：炭化工段来的煤气采用气液分离器、间接冷却后进入电捕焦油器，焦油、氨水的混合在此分离，捕集焦油雾滴后的煤气送至煤气风机进行加压，加压后部分煤气送往炭化炉作燃料气，其余送脱硫，脱硫过程将煤气进入腰硫塔下部与塔顶淋下来的脱液逆流接触后，煤气中的HS等酸性组分由气相进入液相与氨反应，转化为硫氢化铵等酸性铵盐，再在空气中氧的氧化下转化为元素硫，洗涤后的煤气中总硫小于200mg/m，净化脱硫煤气作发电车间燃料气和废水综合处理站催化要炉燃料气，从脱硫塔中吸收HS和HCN的脱硫液至溶液循环用环泵送至再生塔下部与空气压缩站来的压缩空气并流再生，再生后的脱硫液返回脱硫塔顶喷淋脱硫，硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分排至硫泡沫槽，再由泡沫泵加压后送至连续熔硫釜产生硫磺，经结晶成硫磺产品，分离出的氨水、焦油、焦油渣进入澄清池，澄清后分离，分离的少量氨水进入氢水槽，剩余氨水用泵送至蒸氨塔，加碱蒸氨后冷凝气进入脱硫塔，冷凝液回流至蒸氨塔，蒸氨废水导入废水综合处理站回收焦油和进一步净化，分离的焦油至焦油中间槽贮存，当达到一定液位时，用焦油泵将其送至焦油槽储存，焦油渣配煤制煤球用作炭化炉燃料。

与相关技术相比较，本发明提供的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺具有如下有益效果：

本发明提供一种小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，该小粒径煤炭裂解工艺通过备煤系统，裂解系统、洁净型煤筛分系统和煤气净化系统配合使用，其中利用粉煤粉碎加复合粘剂及成球技术，充分利用煤炭资源，煤球进入炭化炉均匀分布自上而下，与加热气流逆向运行，经干燥段温度逐步提高，最终炭化段温度控制在650～700℃，实现低温干燥，满足了半焦生产工艺条件，低温炭化炭化炉煤气送发电车间作燃料，对输煤、筛煤、破碎和筛焦系统采用全封闭运行，安装了除尘系统避免了原来煤尘、焦尘无组织排放造成严重污染和资源浪费，对生产场地实行全硬化处理，防止了对地下水的污染，采用干法熄焦，杜绝了有害气体随水蒸气的挥发，焦化废水进入综合污水处理站，废水处理后综合利用，节约了能源和水资源项目设计以“节约能源，提高效益，保护环境”为原则，体现了清洁生产和循环经济的思路。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、备煤系统进行准备型煤；

S2、裂解系统将备煤系统的型煤进行裂解；

S3、洁净型煤筛分系统将裂解系统裂解后的产品进行筛分；

S4、通过洁净型煤筛分系统筛分后的产品经过煤气净化系统进行处理。

2.根据权利要求1所述的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，所述备煤系统包括给煤机、M1胶带输送机、筛分装置、破碎室、和自动配料机，所述给煤机通过M1胶带输送机将煤炭输送至筛分装置，所述筛分装置将粒径小于5毫米的煤炭筛下并输送至破碎装置，所述破碎装置将煤炭粉碎至粒径小于3毫米，并输送至自动配料机将小粒径型煤混捏成型为型煤。

3.根据权利要求1所述的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，所述裂解系统包括炭化炉，所述炭化炉包括有炭化室和燃烧室，所述裂解系统将备煤系统输送来的煤球通过皮带卸料小车装入至炭化炉顶部的煤槽内部，然后经放煤旋塞和辅助煤箱装入至炭化室内部，煤球自上而下移动至炭化室并与燃烧室送入的炭化室的气体逆流接触，在炭化室中部将煤球加热炭化为型煤焦。

4.根据权利要求3所述的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，所述炭化炉的下部设置有干法熄焦组件，所述干法熄焦组件包括水套夹层仓，通过冷循环水和喷雾水对型煤焦进行第一次降温，然后进入带冷循环烟气直接冷却装置再一步冷却，所述水套夹层仓采用水套密封方式，所述冷却后的炭化型煤焦通过刮板放焦机连接排出并通过皮带机输送至洁净型筛分系统。

5.根据权利要求3所述的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，所述炭化炉为空腹型内热式卧式炉炭化炉，采用内热式燃烧。

6.根据权利要求1所述的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，所述洁净型煤筛分系统对型煤焦进行筛分，其中包括粒径大于5毫米和小于5毫米粒级的洁净型煤焦，所述筛分系统采用机械化封闭运输、筛分，洁净型煤焦煤转运点设置有防尘除尘装置，胶带机均设置有通廊，并设置有防风抑尘网，对洁净型煤粉设有筒仓。

7.根据权利要求1所述的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，所述煤气净化系统包括气液分离器、文氏塔、横管冷却器、点捕焦油器、鼓风机、脱硫塔、再生塔、连续熔硫釜、澄清池和蒸氨塔，所述气液分离器对荒煤气进行初步分离，分离出的粗煤气依次进入文氏塔和横管冷却器进行冷却，冷却后的粗煤气进入电捕焦油器，捕集焦油雾滴后的煤气通过鼓风机进行加压，加压后的煤气一部分回炉燃烧，剩余煤气经脱硫后通过鼓风机作发电车间燃料气。

8.根据权利要求7所述的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，所述脱硫塔的下部输入通过文氏塔冷却后煤气，煤气自下向上移动与脱硫塔的塔顶喷流下来的脱硫液逆流接触，所述再生塔的底部通过循环泵将与煤气接触后的脱硫液导入，与所述再生塔内部空气压缩机输出的压缩空气并流，其中产生的硫泡沫通过泡沫泵加压后送至连续熔硫釜产生硫磺。

9.根据权利要求7所述的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，通过所述气液分离器分离出的氨水、焦油和焦油渣进入至澄清池，进行澄清分离，其中分离的氨水少量进入氢水槽其余的通过水泵输送至蒸氨塔，通过加碱蒸氨后的冷凝气进入到脱硫塔内部，冷凝液回流至蒸氨塔。

10.根据权利要求9所述的小粒径煤炭制备型煤的裂解分质利用生产工艺，其特征在于，所述澄清池中分别出来的焦油通过焦油泵输送至焦油槽储存，焦油渣配煤制成煤球。