專利名稱：一種利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法。
背景技術(shù)：
我國煤資源豐富，價格低廉，但是長期以來沒有得到廣泛的應用。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，如何有效地綜合開發(fā)利用煤，特別是低品位煤備受關(guān)注。煤在隔絕空氣條件下進行加熱，在不同溫度下發(fā)生一系列物理變化和化學反應的復雜過程稱為煤的熱解或煤的干餾。煤干餾可得半焦、焦油和荒煤氣，焦油經(jīng)加氫處理可得汽柴油組分，荒煤氣可用作化工原料。煤的熱解是煤化工的重要過程之一，按加熱終溫的不同，可分為三種900 1100°C為高溫干餾，即焦化；700 900°C為中溫干餾；500 600°C為低溫干餾。當煤料的溫度高于100°C時，煤中的水分蒸發(fā)出；溫度升高到200°C以上時，煤中結(jié)合水釋出；高達350°C以上時，粘結(jié)性煤開始軟化，并進一步形成粘稠的膠質(zhì)體(泥煤、褐煤等不發(fā)生此現(xiàn)象)；至400 500°C大部分煤氣和焦油析出，稱一次熱分解產(chǎn)物；在450 550°C，熱分解繼續(xù)進行，殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；高于550°C，半焦繼續(xù)分解，析出余下的揮發(fā)物(主要成分是氫氣)，半焦失重同時進行收縮，形成裂紋；溫度高于800°C， 半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。當干餾在室式干餾爐內(nèi)進行時，一次熱分解產(chǎn)物與赤熱焦炭及高溫爐壁相接觸，發(fā)生二次熱分解，形成二次熱分解產(chǎn)物，焦爐煤氣和其它煉焦化學產(chǎn)品。現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用熱載體和/或直立爐進行煤熱解生產(chǎn)半焦和焦油。以直立爐為例，至少存在以下缺點停留時間不好控制、溫度控制不均勻、單爐產(chǎn)量低、所得半焦品質(zhì)均一性不好；煙氣與干餾氣混合，后續(xù)處理工藝復雜；煙氣與干餾氣會帶出部分煤粉，水冷得到的焦油中會含有煤粉，難以去除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，它是將一定量的待熱解原料經(jīng)破碎、篩分、干燥后，通過布料裝置布入旋轉(zhuǎn)床，采用輻射的方式隔絕空氣加熱到400 700°C，保持30 120分鐘。旋轉(zhuǎn)爐頂部出來的干餾氣經(jīng)油氣分離后，得焦油和荒煤氣。旋轉(zhuǎn)爐底部經(jīng)出料裝置排出的固體產(chǎn)物經(jīng)冷卻后得半焦。此方法工藝簡單，效率高，不需氣體或固體熱載體，適合各種品質(zhì)的煤種。為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，所述方法包括下列步驟1)、破碎、烘干將待熱解原料破碎篩分，烘干；2)、布料熱解將破碎烘干后的原料通過布料裝置布入蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐，加熱到 400°C 70(TC，保持30 120分鐘，所述原料經(jīng)熱解生成半焦和干餾氣；
3)、出料半焦經(jīng)出料裝置排出，400°C 700°C的半焦經(jīng)熄焦后，送入成品料場； 所述干餾氣經(jīng)油氣分離后，得產(chǎn)品焦油和荒煤氣。所述破碎粒度為10 IOOmm ；大于IOOmm的原料進一步破碎篩分，小于IOmm的原
料壓球造粒。所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐包括爐墻、爐頂和爐底，所述爐墻、爐頂和爐底圍成一個爐膛； 所述爐底為旋轉(zhuǎn)式爐底，在爐膛內(nèi)水平轉(zhuǎn)動；所述爐膛的上部空間設(shè)有一個或多個蓄熱式
輻射管。所述蓄熱式輻射管為直線型管。或者，所述蓄熱式輻射管為U型管?；蛘?，所述蓄熱式輻射管為W型管。所述蓄熱式輻射管的一端設(shè)置有一個燃燒器，所述燃燒器設(shè)置有煤氣進口和空氣進口，所述蓄熱式輻射管的另一端為煙氣出口端。所述爐底上設(shè)置有一層爐底架空層，爐底架空層上均布待熱解原料，所述蓄熱式輻射管布置于原料上方。所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐設(shè)置有吸氣口和噴氣口，所述吸氣口和噴氣口提供循環(huán)風機相連通。所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐的爐底與爐墻連接處設(shè)置有水封槽。所述待熱解原料為油頁巖、煤、褐煤、油砂或草木的一種或多種。本發(fā)明采用的蓄熱式旋轉(zhuǎn)床干餾爐是一種環(huán)形爐，爐墻、爐頂及蓄熱式輻射管固定不動，環(huán)形爐爐底為旋轉(zhuǎn)式爐底，爐底裝載待熱解原料，爐頂和爐底圍成的爐膛的上部空間設(shè)有蓄熱式輻射管。蓄熱式輻射管對待熱解原料進行加熱，燃燒產(chǎn)物完全與爐膛內(nèi)的氣氛隔絕，可以減小后續(xù)處理裝置的規(guī)格，分離后的氣體可保有較高的品質(zhì)。爐內(nèi)熱氣強制循環(huán)對流，爐底上的物料兩面快速受熱，既提高了傳熱強度又使物料加熱溫度均勻性更好。本發(fā)明工藝簡單、流程短、效率高，不需熱載體，適合各種品位的煤礦、油頁巖、油砂、草木。生產(chǎn)出的焦油加氫處理后可得汽柴油調(diào)和組分，所述荒煤氣可用作化工原料。


圖1為本發(fā)明所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述蓄熱式輻射管為U型管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述蓄熱式輻射管為W型管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)如圖1所示，所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐包括爐墻1、爐頂2和爐底3，所述爐墻、爐頂和爐底圍成一個爐膛4 ；所述爐底為旋轉(zhuǎn)式爐底，在爐膛內(nèi)水平轉(zhuǎn)動；所述爐膛的上部空間設(shè)有一個或多個蓄熱式輻射管5。如圖1所示，所述蓄熱式輻射管為直線型管。或者，如圖2所示，所述蓄熱式輻射管為U型管?；蛘撸鐖D3所示，所述蓄熱式輻射管為W型管。
如圖2和圖3所示，所述蓄熱式輻射管的一端設(shè)置有一個燃燒器6，所述燃燒器設(shè)置有煤氣進口 7和空氣進口 8，所述蓄熱式輻射管的另一端為煙氣出口端9。如圖1所示，所述爐底上設(shè)置有一層爐底架空層10，爐底架空層上均布待熱解原料11，所述蓄熱式輻射管布置于原料上方。如圖1所示，所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐設(shè)置有吸氣口 12和噴氣口 13，所述吸氣口和噴氣口提供循環(huán)風機14相連通。如圖1所示，所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐的爐底與爐墻連接處設(shè)置有水封槽15。實施例2利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法所述方法包括下列步驟1)、破碎、烘干將待熱解原料破碎篩分，烘干；所述破碎粒度為10 IOOmm ；大于IOOmm的原料進一步破碎篩分，小于IOmm的原
料壓球造粒。2)、布料熱解將破碎烘干后的原料通過布料裝置布入蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐的旋轉(zhuǎn)爐底上，加熱到40(TC 70(TC，保持30 120分鐘，所述原料經(jīng)熱解生成半焦和干餾氣；3)、出料半焦經(jīng)出料裝置排出，400°C 700°C的半焦經(jīng)熄焦后，送入成品料場； 所述干餾氣經(jīng)油氣分離后，得產(chǎn)品焦油和荒煤氣。最后應說明的是顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟1)、破碎、烘干將待熱解原料破碎篩分，烘干；2)、布料熱解將破碎烘干后的原料通過布料裝置布入蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐，加熱到400°C 700°C，保持30 120分鐘，所述原料經(jīng)熱解生成半焦和干餾氣；3)、出料半焦經(jīng)出料裝置排出，400°C 700°C的半焦經(jīng)熄焦后，送入成品料場；所述干餾氣經(jīng)油氣分離后，得產(chǎn)品焦油和荒煤氣。
2.如權(quán)利要求1所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于所述破碎粒度為10 IOOmm ；大于IOOmm的原料進一步破碎篩分，小于IOmm的原料壓球造粒。
3.如權(quán)利要求2所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐包括爐墻、爐頂和爐底，所述爐墻、爐頂和爐底圍成一個爐膛；所述爐底為旋轉(zhuǎn)式爐底， 在爐膛內(nèi)水平轉(zhuǎn)動；所述爐膛的上部空間設(shè)有一個或多個蓄熱式輻射管加熱裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式輻射管為直線型管。
5.如權(quán)利要求3所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式輻射管為U型管。
6.如權(quán)利要求3所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式輻射管為W型管。
7.如權(quán)利要求4、5或6之任一所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于 所述蓄熱式輻射管的一端設(shè)置有一個燃燒器，所述燃燒器設(shè)置有煤氣進口和空氣進口，所述蓄熱式輻射管的另一端為煙氣出口端。
8.如權(quán)利要求7所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于所述爐底上設(shè)置有一層爐底架空層，爐底架空層上均布待熱解原料，所述蓄熱式輻射管布置于原料上方。
9.如權(quán)利要求8所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐設(shè)置有吸氣口和噴氣口，所述吸氣口和噴氣口提供循環(huán)風機相連通。
10.如權(quán)利要求9所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐的爐底與爐墻連接處設(shè)置有水封槽。
11.如權(quán)利要求1-10之任一所述的利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，其特征在于所述待熱解原料為油頁巖、煤、褐煤、油砂或草木的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用蓄熱式旋轉(zhuǎn)爐熱解煤的方法，它是將一定量的待熱解原料經(jīng)破碎、篩分、干燥后，通過布料裝置布入旋轉(zhuǎn)爐底，采用輻射的方式隔絕空氣加熱到400～700℃，保持30～120分鐘。旋轉(zhuǎn)爐頂部出來的干餾氣經(jīng)油氣分離后，得焦油和荒煤氣。旋轉(zhuǎn)爐底部經(jīng)出料裝置排出的固體產(chǎn)物經(jīng)冷卻后得半焦。本發(fā)明方法工藝簡單，效率高，不需氣體或固體熱載體，適合各種品質(zhì)的煤種。
文檔編號C10B53/02GK102277185SQ20111020085
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者丁力, 吳道洪 申請人:吳道洪