[发明专利]一种煤热解提质方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤热解提质方法，更具体地说，是一种低煤化度煤 热解提质方法。

背景技术

低煤化度煤是指褐煤及变质程度较低的烟煤。其中，低变质烟煤包 括长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤等，其总量占我国煤炭储量50％以上， 煤质特点为：挥发分较高、低温热解焦油产率较高、化学反应活性好、 具有较高的综合开发利用价值。热解(或干馏)就是一种常用的煤炭加 工利用技术。自上一世纪70年代以来，煤热解提质技术的开发普遍受到 关注，研究者相继开发了多种工艺。

加拿大UMATAC工业工艺技术公司开发了ATP(即热半焦混合加热 油砂热解回转窑)技术用于褐煤热解。该技术设备结构比较复杂、控制 难度较大；其仅采用间接换热以冷煤预热，不能保证褐煤的干燥程度， 而且热烟道气与灰渣的一起排出不利于热量回收，而采用直接燃烧灰渣 残炭提供热量的方式用于褐煤热解，将会影响半焦质量等。

法国马利诺热分解中心(简称CPM)于80年代开发了多段热解工艺， 该工艺分为干燥、热解和冷却三部分。首先，利用温度为250℃的热烟道 气在一个双螺旋混合机中干燥湿煤，然后把干燥煤送入内热式回转炉中 热解，并借助煤热解产生的有机挥发物在炉内燃烧进行加热，最后，热 解后的颗粒焦由热解炉进入另一回转炉中喷水降温，成品焦降温后排出。 其最高热解温度可控制在800℃-1200℃，焦炭挥发分为2％-5％。该工艺 的不足之处在于热解段为内热式回转炉，煤在热解过程中产生的焦油等 贵重化合物均不能回收和加工利用。另外，干燥段的双螺旋混合机为密 相输料，不适用于高水分原料煤的干燥脱水。

CN 1066459A公开了一种多段回转炉气体热载体内外热式低中温快 速热解工艺(简称MRF工艺)。该工艺将煤炭干燥、热解和半焦冷却工 序分别在三个回转炉中进行，干燥段采用烟道气内热式，热解段采用外 加热式，半焦冷却采用内冷式。该工艺特点是适应较宽范围的原料煤粒 度，半焦粒度为3mm-20mm，其工艺条件控制灵活，可以实现温度为 600℃-800℃以上热解，外热式热解有利于回收煤气和焦油。不过，该工 艺存在热利用率偏低、煤炭热解除尘效果差、焦油质量差等不足。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种改进的煤热解提质方法，以克服现有 技术中存在的热利用率低、热解除尘效果差、焦油质量低等缺陷。

本发明所提供的煤热解提质方法，包括以下步骤：

(a)将粒度≤30mm的原料煤送入回转干燥器中，使其与热烟道气并 流接触、直接换热；与此同时，所述原料煤在回转干燥器中与来自热解 器的热半焦间接换热，从而实现原料煤的干燥；

(b)干燥后的原料煤与来自加热回转窑的高温半焦混合后送入热解器 中，所述原料煤与高温半焦直接换热并发生热解，生成热半焦、焦油蒸 汽和煤气，最终热解温度为500℃-700℃；

(c)所生成的热半焦一部分送至加热回转窑进行升温处理，其余的热 半焦送至回转干燥器用于与原料煤间接换热，经回转干燥器冷却后的半 焦作为产品排出。

优选地，本发明所提供的煤热解提质方法还包括以下步骤：

(d)将步骤(b)所生成的焦油蒸汽和煤气的混合气体送入组合除尘装置 中进行除尘，且控制除尘温度，使煤气中的焦油蒸汽不冷凝；

(e)将除尘后的含焦油蒸汽的煤气送入煤气净化装置中进行净化，以 脱除煤气中的焦油。

进一步优选地，本发明所提供的煤热解提质方法进一步包括以下步 骤：

(f)净化后的煤气送至燃烧器进行燃烧，所生成的高温气体作为半焦 加热回转窑的热源；在加热回转窑中，来自热解器的热半焦与所述高温 气体逆流接触、直接换热，所生成的高温半焦的温度为700℃-900℃。

下面进一步说明本发明所提供的方法，以帮助本领域技术人员更好 地理解本发明。

在本发明所提供的煤热解提质方法中，所述原料煤最好采用低煤化 度煤，例如，褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤或气煤等。