[发明专利]蓄热式流化床粉煤干馏装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤处理装置，尤其是一种蓄热式流化床粉煤干馏装置。

背景技术

进入21世纪，随着经济的高速增长，对化工原料的需求也急剧增加，在化工原料结构中，煤炭占一半以上，“发展煤化工，开发和推广洁净煤技术”已经成为产业界和学术界的共识。为了实现煤炭资源的分级高效利用，学术界提出了“煤拔头”的工艺设想，通过煤干馏技术充分在煤中提取气体、液体燃料和精细化学品。现有煤干馏技术多数适用于优质块煤，如：气流内热式干馏炉则要求原煤块度在20～80mm之间，块煤的导热性差，料层透气性不好，受热不均匀，干馏得到的焦油产率低，半焦质量不均匀；而立式干馏炉干馏所需热量由加热炉墙传入，热效率低。随着我国煤炭开采机械化程度的提高，粉煤产率逐年增加，直接燃烧粉煤，不仅燃烧效率低，还会严重污染环境，同时无法实现煤炭资源的分级高效利用。

与本发明相关的现有技术一：中国专利CN101475815A公开了一种油页岩类物质的干馏方法和流化床干馏装置，提供了一种可以改善油页岩类物质干馏油气分离效果的流化床干馏装置。该发明主要是改善了油页岩类物质干馏油气的分离效果，但对油页岩类物质的干馏过程和产物产率等关键环节几乎未有贡献。

与本发明相关的现有技术二：中国专利CN2229455Y公开一种煤干馏炉，通过固体热载体金属球或陶瓷球与物料进行换热，实现煤的干馏反应。该发明受结构尺寸限制，单炉处理量非常小，仅适合于小型企业或乡镇企业使用；另外，由于采用旋转搅拌方式进行固体热载体和物料混合，会使半焦粉化加剧，增加后续工序的处理压力，严重影响焦油品质。

与本发明相关的现有技术三：中国专利CN2056158U公开了一种煤低温干馏半焦炉，该发明实现了低温焦油、煤气和半焦的联产，能够自动落料出焦，不用出焦机。该发明的不足之处是原料为块煤或型煤，不能直接使用粉煤；另外，采用的是间接供热方式，热效率低，干馏过程中的传热速率慢，受热不均匀，干馏时间过长，单炉处理量较低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种蓄热式流化床粉煤干馏装置，该装置具有热效率高、处理量大、干馏产品品质高等优点，能够实现煤炭资源的分级高效利用。

所述蓄热式流化床粉煤干馏装置从下端到上端包括下部床体3、中部锥形段5和上部扩大段6，所述中部锥形段5呈漏斗形状，其上部与上部扩大段6相连接，其下部与下部床体3连接；所述上部扩大段6内设有旋风分离器7，所述旋风分离器7顶端是集气室8，所述集气室8与上部扩大段6顶端的油气出口9相通；所述下部床体3内部设有蓄热式辐射管10，下部床体3的上部侧面设有粉煤入口4，下部侧面设有半焦出口11，底部设有与气室1相连的气体分布器2；所述气室1的底部设有过热蒸气入口12。

优选地，所述蓄热式辐射管10沿下部床体3的轴向位置分层安装，最下层蓄热式辐射管10与气体分布器2的距离大于500mm，最上层蓄热式辐射管10安装在粉煤入口4的下部，各层蓄热式辐射管10之间的距离大于300mm。

优选地，所述蓄热式辐射管10在下部床体3每层安装的个数不少于4个，并且蓄热式辐射管10在下部床体3的各层横截面上对称布置。

优选地，所述旋风分离器7设置有两个，对称设置在上部扩大段6内。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明采用蓄热式辐射管为粉煤干馏反应提供热量，装置的热效率较高，干馏温度控制比较容易；

本发明的粉煤粒径≤10mm，可以充分利用现有的粉煤资源，有效的提高了煤炭资源的利用率；

本发明中的过热蒸气具有流化介质、热载体和气化剂三重功能，能够有效提高干馏气产率和有效气体成分；焦油中轻组分含量明显增加，可有效增加后续工序的轻油收率；半焦被改性处理，其品质高于普通半焦；

本发明的蓄热式流化床粉煤干馏装置过热蒸气用量较少，油气中粉尘夹带量较低，有效避免了粉尘对焦油品质的影响。

附图说明

图1是本发明提供的蓄热式流化床粉煤干馏装置的实施例示意图；

图2是图1中的A-A剖面示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的蓄热式流化床粉煤干馏装置，由下部床体3、中部锥形段5和上部扩大段6三部分组成，所述中部锥形段5呈漏斗形状，其上部与上部扩大段6连接，其下部与下部床体3连接。

所述上部扩大段6内设有两个旋风分离器7，所述旋风分离器7顶端是集气室8，所述集气室8与上部扩大段6顶端的油气出口9相通。