專利名稱：低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對低階煤中、低溫?zé)峤夤に?，尤其涉及一種低階煤內(nèi)熱式滾動床清 潔熱解提油方法。
背景技術(shù)：
對低階煤中、低溫?zé)峤夤に噺?0世紀(jì)50年代開始進行開發(fā)和研究。 低階煤是指煤化度較低的煤，包括褐煤、長焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤和氣煤等； 中、低溫?zé)峤馐侵该禾吭诟艚^空氣的氛圍下，利用加熱介質(zhì)直接或間接對煤炭進行 加熱，加熱終溫在500。C一90(TC，產(chǎn)出固體半焦、氣體煤氣和液體低、中溫煤焦油產(chǎn)
品o
現(xiàn)有技術(shù)中，對低階煤屮、低溫?zé)峤獾墓に嚭驮O(shè)備有多種多樣，如內(nèi)熱式直立爐 工藝、固體熱載體干餾工藝、外熱式回轉(zhuǎn)窯工藝等。 上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點
耗能較高、熱解產(chǎn)品質(zhì)量差，且對低階煤的適應(yīng)范圍較窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耗能低、熱解產(chǎn)品質(zhì)量好，且對低階煤的適應(yīng)范圍廣的低 階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，包括以下工段 備煤工段、煤的干燥工段、熱解工段、產(chǎn)品回收工段、污水處理工段； 所述熱解工段采用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯，所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯的窯尾高于窯頭； 煤料經(jīng)所述備煤工段、煤的干燥工段后進入所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯的窯尾；加熱用的煙
氣自所述窯頭噴入窯內(nèi)，對所述煤料進行加熱熱解；熱解后的產(chǎn)品進行所述產(chǎn)品回收工段。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱 解提油方法，由于熱解工段采用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯，煤料經(jīng)備煤工段、煤的干燥工段后進入 窯尾；加熱用的煙氣自窯頭噴入窯內(nèi)，直接對煤料進行加熱熱解；熱解后的產(chǎn)品進行產(chǎn)
4品回收工段。耗能低、熱解產(chǎn)品質(zhì)量好，且對低階煤的適應(yīng)范圍廣。


圖l為本發(fā)明的具體實施例的工藝流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，其較佳的具體實施方式
如圖l所
示，包括以下工段
備煤工段、煤的干燥工段、熱解工段、產(chǎn)品回收工段、污水處理工段；所述熱解工段采用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯，所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯的窯尾高于窯頭；煤料經(jīng)所述備煤工段、煤的干燥工段后進入所述窯尾；加熱用的煙氣自所述窯頭噴
入窯內(nèi)，對所述煤料進行加熱熱解；熱解后的產(chǎn)品進行產(chǎn)品回收工段。所述產(chǎn)品回收工段包括
熱解產(chǎn)生的半焦經(jīng)所述窯頭進入回轉(zhuǎn)式熄焦機，采取密閉式定量水熄焦；熱解產(chǎn)生的固氣混合物由所述窯尾導(dǎo)出管導(dǎo)出，經(jīng)過分離器進行固氣分離，去除固
體煤粉；導(dǎo)出氣體混合物經(jīng)冷凝回收焦油和煤氣。
所述熄焦后的水蒸氣進入焚燒爐焚燒，焚燒后的熱蒸汽用于所述煤的干燥工段干燥
煤料；
煤的干燥工段干燥后的水蒸氣經(jīng)冷卻回收后，用于所述熄焦。
所述冷凝回收的煤氣進行脫硫凈化處理后， 一部分作為燃料利用，另外一部分外供給下游用戶；
冷凝產(chǎn)生的含酚廢水進入焚燒爐焚燒，焚燒后的熱蒸汽用于所述煤的干燥工段干燥煤料。
所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯自窯尾至窯頭分為預(yù)熱段、分解段、反應(yīng)段；
所述加熱用的煙氣的進窯溫度為700 100(TC;所述固氣混合物的出口溫度為150 650°C。
所述的備煤工段中，煤料粒度選擇50mm以下的低階煤。
所述煤的干燥工段中，煤的干燥方式采用常壓回轉(zhuǎn)干燥器，干燥器是一個與水平線成傾斜的旋轉(zhuǎn)圓筒；
煤料從較高一端加入；載熱體自低的一端或高的一端進入；所述載熱體為焚燒后廢水蒸汽和廢熱氣，其進口溫度為200 700。C。
所述載熱體的出口溫度為100-20(TC;排出的熱廢氣通過旋風(fēng)除塵器將氣體內(nèi)所帶粉塵物料捕集下來，再經(jīng)過冷凝器冷卻回收后，用于所述熄焦。
所述污水處理工段的污水包括熄焦廢水、氣體混合物經(jīng)冷凝回收焦油和煤氣時產(chǎn)生的廢水；所述廢水進入廢水焚燒爐焚燒，產(chǎn)生的水蒸氣和熱廢氣用于所述煤的干燥工段干燥 煤料。
具體實施例，如圖l所示
完整的工藝包括以下五個部分備煤、煤的干燥、熱解、產(chǎn)品回收、污水處理。下 面對每個部分進行詳細的描述
① 備煤工段
煤料粒度選擇50mm以下的低階煤，煤料由皮帶輸送機或斗式提升機送到干燥窯頂部
煤料料斗。
② 煤的干燥工段
煤料經(jīng)料斗的加料機通過加料管道進入干燥器加料端。煤的干燥方式采用常壓回轉(zhuǎn) 干燥器，干燥器是一個與水平線略成傾斜的旋轉(zhuǎn)圓筒。物料從較高一端加入，隨著圓筒 的轉(zhuǎn)動物料受重力作用運行到較底的一端。濕物料在筒體內(nèi)向前移動過程中，直接得到 了載熱體的給熱，使?jié)裎锪系靡愿稍?，然后在出料端?jīng)皮帶機或螺旋輸送機送出。載熱 體為焚燒廢水蒸汽和廢熱氣，煤料與載熱體流動方向根據(jù)工藝需要有順流和逆流兩種方
式，熱廢氣溫度根據(jù)煤料的全水含量和煤種的不同選擇進口溫度在200 70(TC，廢氣出口 溫度在100-20(TC。熱廢氣通過回轉(zhuǎn)干燥器氣體出口引出以后，經(jīng)旋風(fēng)除塵器將氣體內(nèi)所 帶粉塵物料捕集下來，再經(jīng)過冷凝器收集干燥水回用熄焦。
③ 煤的熱解工段
年輕煤熱解工藝設(shè)備采用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯。物料直接與煙氣接觸加熱物料，滾筒內(nèi)鑲 嵌耐火磚及保溫磚。
回轉(zhuǎn)窯由筒體、傳動裝置，托、擋輪支承裝置，窯頭、窯尾密封，窯頭罩及燃燒裝 置等部分組成。根據(jù)不同煤料性質(zhì)及要求可為回轉(zhuǎn)窯配備加料系統(tǒng)，出料系統(tǒng)及除塵系 統(tǒng)。
根據(jù)煤料在筒體內(nèi)停留時間和熱解時間將窯體劃分為預(yù)熱段、分解段、反應(yīng)段。各 工作段的長度隨物料的化學(xué)反應(yīng)及處理方法而異。回轉(zhuǎn)窯的筒體由鋼板巻制而成，筒體 形狀為直筒型，且與水平線成規(guī)定的斜度，由輪帶支承在各擋支承裝置上。
回轉(zhuǎn)窯工作原理煤料從窯尾(筒體的高端)進入窯內(nèi)煅燒。由于筒體的傾斜和緩 慢的回轉(zhuǎn)作用，煤料由于重力作用沿圓周方向翻滾又沿軸向(從高端向低端)移動，在 煤料由上往下的移動過程中，與窯頭噴入窯內(nèi)的熱煙氣進行逆向熱交換后，經(jīng)過預(yù)熱 帶、分解帶、反應(yīng)帶，煤料達到分解溫度開始分解產(chǎn)生煤氣和焦油，半焦經(jīng)窯頭罩進入 冷卻系統(tǒng)冷卻，廢氣、煤氣、焦油汽、水蒸氣、煤顆粒粉塵等固氣混合物由窯尾導(dǎo)出進 入后續(xù)凈化分離系統(tǒng)，完成其工藝過程。為防止冷空氣進入和煙氣粉塵溢出筒體，在筒體 的進料端(尾部)和出料端(頭部)設(shè)有可靠的窯尾和窯頭密封裝置。
6回轉(zhuǎn)窯設(shè)計熱解條件為熱廢氣進窯溫度在700 ioocrc，固氣混合物出口溫度
150 650°C ，煤料在窯內(nèi)熱解時間由轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。
④ 產(chǎn)品回收工段
半焦產(chǎn)品采取密閉式定量水熄焦技術(shù)，根據(jù)半焦的顯熱控制需要的水量，定量多段給水熄焦，控制出口半焦的溫度，使半焦保持干燥狀態(tài)。熄焦后的水蒸氣由導(dǎo)出管導(dǎo)出進入焚燒爐焚燒，焚燒后熱蒸汽用于千燥煤料，干燥后水蒸氣冷卻回收，回用熄焦。
熱解產(chǎn)生的固氣混合物由窯尾導(dǎo)出管導(dǎo)出，先進入旋風(fēng)分離器進行固氣分離，去除固體煤粉；導(dǎo)出氣體混合物(焦油汽、煤氣與水蒸氣)經(jīng)冷凝回收焦油和煤氣，煤氣進行脫硫凈化處理后進入煤氣柜， 一部分作為燃料利用，另外一部分外供給下游用戶；產(chǎn)出的含酚廢水采用焚燒爐焚燒后用于干燥工段。
⑤ 污水處理工段
本工藝污水主要來源于熄焦廢水、和煤氣回收工段產(chǎn)生的廢水，所有廢水都全部進入廢水焚燒爐焚燒，產(chǎn)生的水蒸氣和熱廢氣全部用于干燥煤料。這樣即節(jié)約了能源，又能很好的回收干燥工段產(chǎn)生的無污染再生水，對整個生產(chǎn)工藝用水起到了很好的節(jié)約作用。
本發(fā)明中，熱解產(chǎn)生的荒煤氣是氣、固混合物質(zhì)，且低階煤熱穩(wěn)定性較差，易造成工藝過程中粉塵量大，分離困難，須首先在一定溫度下進行粉塵的分離處理，然后再回收液體焦油；密閉式再生水熄焦，可節(jié)約新水，熄焦蒸汽通過二次燃燒，可完全達到環(huán)保要求；通過冷凝器對氣體產(chǎn)物適度降溫，提取煤焦油。
本發(fā)明的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，具有如下特點
適用煤種范圍較廣，褐煤、低階煤以及具有一定粘結(jié)性煤均可使用；目前粒度在30mm以下的年輕煤直立爐不能利用，本發(fā)明能很好的解決小粒度煤利用問題；
采用內(nèi)熱式熱解，提高加熱效率，降低能耗；采用回轉(zhuǎn)窯滾動床裝置，煤料加熱均勻；采用密閉式再生水噴淋控制熄焦技術(shù)，可節(jié)約新水和有效控制半焦含水量，熄焦水和含酚廢水焚燒處理工藝，不僅能很好地解決污水污染問題，且其廢氣進入燃燒室進行充分燃燒后用于干燥煤料，節(jié)約能源和水資源。
熄焦蒸汽通過二次燃燒，可完全達到環(huán)保要求；預(yù)干燥處理入窯煤料，可以提高下游裝置的利用效率，降低設(shè)備規(guī)模。
本發(fā)明不僅可提取寶貴的煤焦油，且半焦可用于高爐噴吹、氣化、鐵合金等行業(yè)，剩余煤氣用于發(fā)電，實現(xiàn)了資源綜合利用、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、清潔環(huán)保、綜合效益好。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，其特征在于，包括以下工段備煤工段、煤的干燥工段、熱解工段、產(chǎn)品回收工段、污水處理工段；所述熱解工段采用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯，所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯的窯尾高于窯頭；煤料經(jīng)所述備煤工段、煤的干燥工段后進入所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯的窯尾；加熱用的煙氣自所述窯頭噴入窯內(nèi)，對所述煤料進行加熱熱解；熱解后的產(chǎn)品進行所述產(chǎn)品回收工段。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床淸潔熱解提油方法，其特征在于，所 述產(chǎn)品回收工段包括熱解產(chǎn)生的半焦經(jīng)所述窯頭進入回轉(zhuǎn)式熄焦機，采取密閉式定量水熄焦； 熱解產(chǎn)生的固氣混合物由所述窯尾導(dǎo)出管導(dǎo)出，經(jīng)過旋風(fēng)分離器進行固氣分離，去 除固體煤粉；導(dǎo)出氣體混合物經(jīng)冷凝回收焦油和煤氣。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床淸潔熱解提油方法，其特征在于，所 述熄焦后的水蒸氣進入焚燒爐焚燒，焚燒后的熱蒸汽用于所述煤的干燥工段干燥煤料； 煤的干燥工段干燥后的水蒸氣經(jīng)冷卻回收后，用于所述熄焦。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，其特征在于，所 述冷凝回收的煤氣進行脫硫凈化處理后， 一部分作為燃料利用，另外一部分外供給下游 用戶；冷凝產(chǎn)生的含酚廢水進入焚燒爐焚燒，焚燒后的熱蒸汽用于所述煤的干燥工段干燥 煤料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，其特征在于，所 述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯自窯尾至窯頭分為預(yù)熱段、分解段、反應(yīng)段；
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，其特征在于，所 述加熱用的煙氣的進窯溫度為700 100(TC;所述固氣混合物的出口溫度為150 650'C。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，其特征在于，所 述的備煤工段中，煤料粒度選擇50mm以下的低階煤。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，其特征在于，所 述煤的干燥工段中，煤的干燥方式采用常壓回轉(zhuǎn)干燥器，干燥器是一個與水平線成傾斜 的旋轉(zhuǎn)圓筒；煤料從較高一端加入；載熱體自低的一端或高的一端進入；所述載熱體為焚燒后廢 水蒸汽和廢熱氣，其進口溫度為200 700。C。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，其特征在于，所述載熱體的出口溫度為100-20(TC;排出的熱廢氣通過旋風(fēng)除塵器將氣體內(nèi)所帶粉塵物料 捕集下來，再經(jīng)過冷凝器冷卻回收后，用于所述熄焦。
10、根據(jù)權(quán)利要求2所述的低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，其特征在于，所 述污水處理工段的污水包括熄焦廢水、氣體混合物經(jīng)冷凝回收焦油和煤氣時產(chǎn)生的廢 水；所述廢水進入廢水焚燒爐焚燒，產(chǎn)生的水蒸氣和熱廢氣用于所述煤的干燥工段干燥 煤料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低階煤內(nèi)熱式滾動床清潔熱解提油方法，包括備煤工段、煤的干燥工段、熱解工段、產(chǎn)品回收工段、污水處理工段，熱解工段采用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯，煤料經(jīng)備煤工段、煤的干燥工段后進入熱解窯尾；加熱用的煙氣自窯頭噴入窯內(nèi)，直接對煤料進行加熱熱解；熱解產(chǎn)生的半焦采取密閉式定量水熄焦；熱解產(chǎn)生的固氣混合物經(jīng)除塵、冷凝回收焦油和煤氣。熄焦水蒸氣及冷凝回收焦油和煤氣時產(chǎn)生的廢水進入廢水焚燒爐焚燒，產(chǎn)生的水蒸氣和熱廢氣混合氣用于干燥煤料。耗能低、熱解產(chǎn)品質(zhì)量好，且對低階煤的適應(yīng)范圍廣，對粒度在50mm以下的褐煤、低階煤以及具有一定粘結(jié)性的煤均可使用。
文檔編號C10B39/04GK101580727SQ20091008727
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者商鐵成, 飏 張, 彬 王, 王利斌, 王曉磊, 裴賢豐, 奇 趙 申請人:煤炭科學(xué)研究總院