專利名稱：一種煤熱解多產(chǎn)焦油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從煤中獲取煤焦油的方法，更具體地說，是一種在負(fù)壓或低于常 壓下的條件下，煤熱解多產(chǎn)焦油的方法。
背景技術(shù)：
近年來，世界石油資源日益短缺，原油價(jià)格居高不下，為保證能源的全面協(xié)調(diào)可持 續(xù)發(fā)展，必須尋找石油替代能源。我國是一個(gè)煤炭資源豐富的國家，因此，如何將儲(chǔ)量豐富 而且價(jià)格低廉的煤炭資源轉(zhuǎn)化成液體產(chǎn)品替代石油成為煤炭資源清潔利用的一個(gè)重要發(fā) 展方向。目前，將煤轉(zhuǎn)化為液體產(chǎn)品的主要途徑包括加氫直接液化、間接液化(氣化-合 成)、熱解等。直接液化和間接液化由于投資大、技術(shù)復(fù)雜、用水量大等因素限制了其商業(yè)應(yīng) 用。熱解是煤在隔絕空氣或惰性氣氛中，受熱分解生成氣態(tài)(煤氣)、液態(tài)(焦油)和固態(tài) (半焦或焦炭)的過程，根據(jù)加熱終溫的不同，可分為低溫干餾(500°C-60(TC)、中溫干餾 (7000C -9000C )和高溫干餾(900°C -IlOO0C )。低溫干餾是一個(gè)熱加工過程，常壓生產(chǎn)，不 用加氫和氧氣，即可制得煤氣、焦油和半焦，實(shí)現(xiàn)煤的部分氣化和液化，加之工藝過程簡單， 加工條件溫和，投資少，特別適合中小型企業(yè)。現(xiàn)有技術(shù)中煤的低溫?zé)峤庠谖⒄龎夯蛘龎旱臈l件下進(jìn)行，存在焦油產(chǎn)率不高，生 產(chǎn)過程中荒煤氣外泄，污染環(huán)境等問題。CN101250417A公開了一種油母頁巖干餾系統(tǒng)負(fù)壓收集排放氣體的方法，是設(shè)置有 一套管線將生產(chǎn)裝置各放散口連接引入到送風(fēng)機(jī)入口，以送風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓為動(dòng)力，將散排 放氣體輸送到干餾爐和加熱爐內(nèi)進(jìn)行處理，從而達(dá)到回收高溫排放氣體的目的，具有改善 生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境和回收散排放走的部分輕質(zhì)油，減少油品損失的特點(diǎn)。另一方面，泥炭、褐煤和低變質(zhì)煙煤等未變質(zhì)或變質(zhì)程度較低，沒有黏結(jié)性、結(jié)焦 性很差，不適于現(xiàn)有煉焦工藝，又由于氧含量和灰分含量較高，不能作液化用煤，使得這部 分煤種的合理利用存在一定困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)焦油收率不高、污染環(huán)境的不足，并解決低變 質(zhì)煤不能合理利用的問題，提供一種煤熱解多產(chǎn)焦油的方法。本發(fā)明提供的方法包括(1)原料煤粉碎、干燥，(2)煤粉進(jìn)入熱解反應(yīng)器，在溫度 為300-600°C，壓力為l_90kPa(絕壓)的條件進(jìn)行熱解，( 熱解生成揮發(fā)性物質(zhì)逸出，經(jīng) 除塵、冷卻得到煤焦油和氣體產(chǎn)物，熱解反應(yīng)器中煤焦被移出，經(jīng)換熱冷卻得到焦炭。所述煤原料選自泥炭、褐煤、煙煤中的一種或幾種。優(yōu)選泥炭、褐煤和低變質(zhì)的煙 煤。其中泥炭是指在新生代第四紀(jì)由高等植物經(jīng)過氧化分解，后在厭氧條件下形成的有機(jī) 質(zhì)堆積物，其干燥無灰基C含量55-65重量％，氧含量沈-34重量％。其它煤種界定參照國 家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86)。所述煤粉的粒徑范圍為10-1000 μ m。
所述煤粉進(jìn)入熱解反應(yīng)器，優(yōu)選在溫度350-550°C，壓力為10_80kPa(絕壓)的條 件進(jìn)行熱解。更優(yōu)選在溫度350-460°C，壓力為30-80kPa(絕壓)的條件進(jìn)行熱解。本發(fā)明的負(fù)壓由真空泵或引風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，真空泵可選蒸汽噴射泵或機(jī)械真空泵。所述的熱解反應(yīng)器供熱方式可為內(nèi)熱式也可為外熱式，或兩者方式同時(shí)供熱。所 述的熱解反應(yīng)器為沸騰床反應(yīng)器、間歇式固定床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器中的一種。所述的熱解反應(yīng)器為沸騰床反應(yīng)器，熱解時(shí)間為1-20分鐘。熱解所需溫度通過部 分煤的燃燒來提供。所述的熱解反應(yīng)器為間歇固定床反應(yīng)器，熱解時(shí)間為5-50分鐘。熱解所需溫度通 過部分煤的燃燒來提供。所述的熱解反應(yīng)器為流化床反應(yīng)器，熱解時(shí)間為20-200秒。熱解所需溫度通過熱 解后焦炭進(jìn)入燃燒室部分燃燒后的高溫焦炭或煤灰或高溫?zé)崦簹鈦硖峁?。采用流化床熱?反應(yīng)器，熱解后的焦炭燃燒產(chǎn)生蒸汽或氣化產(chǎn)生合成氣，可根據(jù)需要靈活操作。煤粉熱解所得的揮發(fā)性物質(zhì)由熱解反應(yīng)器抽出，經(jīng)冷卻氣液分離后，粗焦油再經(jīng) 脫水、脫鹽，或加氫精制或提取酚、萘、蒽等化工原料。分離后的熱解氣可用作加熱原料或民 用煤氣。本發(fā)明提供方法采用負(fù)壓熱解原理，減少煤熱解過程中二次反應(yīng)的發(fā)生，多產(chǎn)焦 油，實(shí)現(xiàn)煤熱解的清潔生產(chǎn)，具有焦油收率高、運(yùn)行安全可靠、改善生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的特 點(diǎn)。同時(shí)解決了低變質(zhì)煤不能合理利用的問題。


附圖是本發(fā)明所提供方法的原則流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)對本發(fā)明提供的方法進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不因此而限制本發(fā) 明。本發(fā)明所提供的煤熱解多產(chǎn)焦油的方法原料煤經(jīng)過粉碎后，將粒度在10-1000 μ m原料煤粉送入預(yù)處理室進(jìn)行干燥脫水， 然后進(jìn)負(fù)壓熱解反應(yīng)器，在熱解反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的包括熱解氣、煤焦油等揮 發(fā)性產(chǎn)物在真空泵機(jī)組的作用下逸出，經(jīng)過冷凝后進(jìn)入油氣分離器，分離出來的焦油進(jìn)入 蒸餾塔，分餾出不同餾分后或加氫精制生產(chǎn)燃料油或提取酚油、萘油、蒽油等產(chǎn)品。從油氣 分離器出來的熱解氣經(jīng)過冷卻、洗滌得到煤氣，或作為燃料或用于民用煤氣。焦炭從負(fù)壓熱 解反應(yīng)器排出后，經(jīng)過冷卻，作為焦炭產(chǎn)品或用作氣化原料生產(chǎn)合成或氫氣。下面的實(shí)施例將對本發(fā)明所提供的方法予以進(jìn)一步的說明，但并不因此而使本發(fā) 明受到任何限制。實(shí)施例中所用煤樣的工業(yè)分析和元素分析列于表1。從表1可以看出，白音華褐 煤的Cdaf和Odaf分別為71. 34重量％和21. 46重量％，屬于典型的褐煤，補(bǔ)連塔煤的Cdaf和 Odaf分別為82. 59重量％和11. 11重量％，屬于煙煤中的氣煤，它們變質(zhì)程度均較低，黏結(jié)性 弱、結(jié)焦性差，不適于現(xiàn)有煉焦工藝，又由于氧含量和灰分含量較高，不適宜作液化用煤。表 權(quán)利要求
1.一種煤熱解多產(chǎn)焦油的方法，包括(1)原料煤粉碎、干燥，( 煤粉進(jìn)入熱解反應(yīng) 器，在溫度為300-600°C，壓力為l_90kPa(絕壓)的條件進(jìn)行熱解，( 熱解生成揮發(fā)性物 質(zhì)逸出，經(jīng)除塵、冷卻得到煤焦油和氣體產(chǎn)物，熱解反應(yīng)器中煤焦被移出，經(jīng)換熱冷卻得到 焦炭。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述煤粉進(jìn)入熱解反應(yīng)器，在溫度 350-550°C，壓力為10-80kPa(絕壓)的條件進(jìn)行熱解。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述煤粉進(jìn)入熱解反應(yīng)器，在溫度 350-460°C，壓力為30-80kPa(絕壓)的條件進(jìn)行熱解。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的熱解反應(yīng)器為沸騰床反應(yīng)器、間歇 式固定床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器中的一種。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的熱解反應(yīng)器為沸騰床反應(yīng)器，熱解 時(shí)間為1-20分鐘。
6.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的熱解反應(yīng)器為間歇固定床反應(yīng)器， 熱解時(shí)間為5-50分鐘。
7.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的熱解反應(yīng)器為流化床反應(yīng)器，熱解 時(shí)間為20-200秒。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述煤原料選自泥炭、褐煤、煙煤中的一種 或幾種。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述煤粉的粒徑范圍為10-1000μ m。
全文摘要
一種煤熱解多產(chǎn)焦油的方法。原料煤經(jīng)過粉碎、干燥脫水后進(jìn)入熱解反應(yīng)器，在反應(yīng)溫度為300-600℃，壓力為1-90kPa條件下發(fā)生熱解反應(yīng)，生成揮發(fā)性物質(zhì)逸出，經(jīng)除塵、冷卻、分離得到煤焦油和氣體產(chǎn)物，熱解反應(yīng)器中煤焦被移出，經(jīng)換熱冷卻得到焦炭。本發(fā)明采用負(fù)壓熱解原理處理煤，具有焦油和煤氣產(chǎn)率高、運(yùn)行安全、環(huán)保效果突出的特點(diǎn)，同時(shí)解決了低變質(zhì)煤不能合理利用的問題。
文檔編號C10B53/04GK102108301SQ20091026007
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者吳治國, 王衛(wèi)平, 申海平 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院