[发明专利]循环流化床煤分级转化煤气焦油半焦多联产装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃烧装置及方法，尤其涉及一种循环流化床煤分级转化煤气焦 油半焦多联产装置及方法。

背景技术

我国的能源储量结构为富煤、少气、贫油。我国石油资源的匮乏使得2008 我国石油对外依存度达到50％，预计到2020年将超过60％，这将使我国极易 受到国际石油市场变化的冲击。煤炭在我国一次能源中占有绝对优势地位，然 而目前煤炭利用效率低、污染严重。显然，能源问题已成为国民经济发展的瓶 颈之一。因此，开发煤炭高效综合利用和低污染排放的新技术是目前我国能源 领域的首要任务。

煤炭的多联产系统从煤碳同时是电力、化工、冶金等行业的资源这一角度 出发，针对煤的特性，实现分级利用，在同一系统中生产化工产品、液体燃料 等产品。这样，多联产系统可以从系统的高度出发，结合各种生产技术路线的 优越性，使生产过程耦合在一起，达到能源利用效率最高、能耗最低、污染最 小，投资和运行成本最节约，用最经济的方法解决煤利用过程中污染物的控制问 题。因此，通过多联产技术，可以真正实现煤炭的高效洁净利用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种循环流化床煤分级转化煤 气焦油半焦多联产装置及方法。

循环流化床煤分级转化煤气焦油半焦多联产装置包括流化床干馏炉和循环 流化床气化炉；流化床干馏炉为下小上大结构，流化床干馏炉的上部为稀相区， 流化床干馏炉的下部为密相区，流化床干馏炉的底部设有风室，循环流化床气 化炉的上部为稀相区，循环流化床气化炉的下部为密相区，循环流化床气化炉 的底部设有风室，流化床干馏炉密相区通过返料器与循环流化床气化炉相接， 循环流化床气化炉稀相区经气化炉高温分离器和双向返料器分别与流化床干馏 炉密相区和循环流化床气化炉密相区相接，流化床干馏炉稀相区依次与干馏炉 分离器和煤气净化系统相接，流化床干馏炉稀相区设有第二给煤口，流化床干 馏炉底部设有排半焦口以及底部风室设有干馏炉流化风入口，循环流化床气化 炉稀相区设有第一给煤口，循环流化床气化炉密相区设有粉尘入口以及底部风 室设有气化炉流化风入口。

所述的双向返料器上部为相互连通进料室和出料室，双向返料器下部设有2 个风室，进料室下部设有调节阀。

所述的返料器上部为相互连通的入料室和返料室，返料器下部设有2个风 室。

循环流化床煤分级转化煤气焦油半焦多联产方法是：流化床干馏炉用再循 环煤气经干馏炉流化风入口鼓入作为流化风，煤经第二给煤口给入流化床干馏 炉与高温物料混合，煤首先受热裂解，析出高热值挥发份包括煤气和焦油，煤 干馏后的半焦，部分可以直接从流化床干馏炉底部排半焦口排出，作为燃料或 冶金焦产品，部分半焦通过返料器送入循环流化床气化炉，半焦与经气化炉流 化风入口鼓入的气化剂反应产生热量，加热从流化床干馏炉来的中温循环物料 变成高温物料经气化炉高温分离器分离和双向返料器送至流化床干馏炉提供干 馏吸热，循环流化床气化炉产生的气化煤气直接用于燃烧产汽、供热和发电或 者作为化工合成气使用，从流化床干馏炉出来的中温煤气经干馏炉分离器除尘、 煤气净化系统冷却、回收焦油后，净化后的干馏煤气部分回送流化床干馏炉作 为流化气体，部分输出供工业及民用。干馏炉分离器分离的粉尘采用蒸汽经循 环流化床气化炉下部粉尘入口送入气化炉进行气化，由此实现一套装置中煤气、 焦油、半焦的联合生产，从而实现煤的高效综合利用。

所述的流化床干馏炉，常压运行，运行温度为500～700℃，从而实现煤的 中温干馏，达到较高的焦油产率，密相区流化风速为3-4m/s，稀相区风速为 1-2m/s，给煤在流化床干馏炉下部密相区停留时间大于1分钟，流化床干馏炉稀 相区上部空间高度要保证有足够飞灰分离高度。

所述的循环流化床气化炉，采用的气化剂为水蒸汽、空气或者氧气混合物， 常压运行，运行温度为800～1000℃，密相区流化风速为4-6m/s。

所述的双向返料器采用过热蒸汽鼓风，可以实现将高温分离器分离的高温 物料分别送流化床干馏炉和循环流化床气化炉，同时阻止气体从流化床干馏炉 和循环流化床气化炉串入气化炉高温分离器，并通过控制经双向返料器进气口 鼓入的蒸汽量和调节阀调节进入流化床干馏炉和循环流化床气化炉二个炉循环 物料量。