[发明专利]用于褐煤或高挥发分煤干馏的生产工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种煤干馏工艺。

背景技术：

煤在隔绝空气条件下受热分解成煤气、焦油和焦炭(或半焦)等干馏产品，按其炉内煤料被加热终温的不同，一般认为500-700℃为低温干馏，褐煤类低阶煤种适用于低温干馏加工，通过低温干馏加工，将褐煤转化成气、液、固三种产品，具有很好的经济效益及社会效益。干馏炉是低温干馏生产工艺中的主要设备，按其供热方式分为外热式(间壁加热)和内热式(直接接触加热)，按其所用热载体形式分为气体热载体和固体热载体。

传统的干馏工艺多为外热式，以确保煤被隔绝加热，挥发产物不被稀释，从而得到成份纯、热值高、有更好利用价值(例如提氢或煤化工原料气)的干馏煤气，但存在炉内煤料受热不均导致半焦质量不匀，高温壁区易发生二次热解降低焦油产率，且设备复杂投资大产能小等不足；

内热式工艺是借助气体热载体(多为煤气燃烧的烟气)直接进入干馏炉内穿过块状煤层传热的，具有传热快、效率高、加热均匀、设备简单、投资较省等优点，但存在干馏煤气被气体热载体(烟气)所稀释，导致出炉煤气及外供煤气热值低、品质差、商业利用价值不高等缺点。

另有专利(CN101113340A)介绍在竖炉中利用循环高温煤气直接加热的内热式干馏工艺，相对传统的内热式工艺有所改进。但其适用炉型单一(只适用于竖炉)；入炉煤要求与传统气流内热式炉一样，须为块煤或型煤；产生的净煤气被部分用于热半焦冷却及部分用于燃烧补热，则外供产品煤气量大大减少(只占全部干馏煤气的三分之一)；且煤气预热温度太高，耗能增加，工业化实现难度增大；尤其是该专利所用的蓄热式预热或氧气燃烧加热方式仍将导致干馏煤气被部分烟气稀释从而带来与传统的气流内热式工艺一样或部分一样缺点，干馏煤气容积增大，后处理设备容积及输送动力随之增大，外供煤气成份、纯度、热值等仍不如外热式工艺的煤气质量好、价值高；此外该专利中采用蓄热式预热将导致入炉温度波动大，干馏操作不稳；采用氧气燃烧加热方式则需投资空分设备，增加投资及运行成本。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种兼顾传统内外热式工艺之优点，生产运行中易于操作控制的用于褐煤或高挥发分煤干馏的生产工艺。

本发明的技术解决方案是：

一种用于褐煤或高挥发分煤干馏的生产工艺，其特征是：高温干馏煤气作为热载体进入干馏炉内与炉内煤料接触传热，使煤料热解干馏变成半焦，干馏逸出的煤气汇入热载体煤气中一并出炉，出炉的煤气经降温净化后，相当于原热载体煤气量的一部分煤气经间壁加热至高温后作为热载体回干馏炉循环使用，其余量的煤气(相当于干馏逸出的煤气量)作外供使用。

作为热载体的高温干馏煤气经间壁加热后的温度为450～900℃；干馏炉内的煤料被加热至400～850℃。

间壁加热所用的换热器是由不锈钢或高温耐热钢材料制成或由碳化硅材料制成。

所述不锈钢或高温耐热钢材料是经表面合金化处理的材料。

干馏炉内的煤料是经过干燥处理过的煤料。

间壁加热所用高温热源气体经间壁换热降温后，作为煤料的干燥热源使用。

干馏生成的半焦还经熄焦处理，熄焦处理采用熄焦段内存气体自循环冷却处理，自循环气体从熄焦段引出后，经间壁式换热器冷却至150℃以下再进入熄焦段循环使用。

本发明在炉外采用被间壁加热(外热方式加热)、未被稀释的高温干馏煤气为热载体，入干馏炉直接与煤料接触传热，使其热解、实现干馏。炉内煤料逸出的挥发产物(干馏煤气)汇入高温煤气流(热载体)中一并出炉，经降温、净化、增压后，部分仍作为热载体通过间壁式换热器被加热至450-900℃后循环入炉使用；其余净化煤气(实为循环过程中炉内煤料逸出的全部煤气)外供使用。

可见气体热载体全部来自干馏煤气，干馏煤气没有被外来杂质气体稀释；干馏产生的煤气全部作外供，熄焦及系统补热均未引用；这是本发明最主要的工艺特点。