[发明专利]一种煤粉复合干馏装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤粉干馏装置及方法，具体涉及一种煤粉复合干馏装置及方法，属煤化工领域。

背景技术

由于世界原油资源的日益匮乏和日益高涨的油价，世界各国都在积极寻找石油替代资源，利用富含有机质的煤通过干馏技术生产煤制油替代石油资源已成为重要补充方案。我国是富煤少油的能源结构，煤占约70％的比重。能源消费的主导地位决定实现煤炭高效洁净利用，是解决我国燃煤污染、石油短缺，实现资源、能源、环境整体优化与可持续发展的重要途径。大部分煤富含有机质，在隔绝空气条件下经加热到480℃～900℃干馏可得液态焦油、固态半焦、气态干馏气。通过干馏生产的油属原料油，可经加氢产燃料油，亦可深加工生产精细化工产品。

干馏是化工原料重要的生产方式，与煤气化方式相比，提高了煤中氢的利用率，同直接液化相比，大大降低投资和技术难度。

煤经加热(500℃左右)干馏后，所含有机质分解生成低温煤焦油、干馏气和煤半焦；煤焦油可进一步加工生产汽、柴油等车用燃料，及深加工为精细化工原料。我国煤含油量(格金法)大多在5～20％。因此，合理利用我国煤资源可以在一定程度上缓解石油资源短缺现状。

目前，本领域常用的煤流化干馏技术采用的是鲁奇～鲁尔煤气工艺方法(Lurgi Ruhrgas)和大连理工大学固体热载体干馏法(DG新法)，这两种方法很相似，工艺流程为粒度小于6mm的煤粉与焦炭热载体混合之后，在重力移动床直立反应器中进行干馏。产生的煤气和焦油蒸气引至气体净化和焦油回收系统，循环的焦炭部分离开直立炉用风动输送机提升加热，并与废气分离后作为热载体再返回到直立炉。在常压下进行热解得到热值为26～32MJ/m³的煤气、半焦以及煤基原油。该方法虽然油收率高，干馏气热值高，动力消耗小。但也存在高温螺旋机械混合器结构复杂，金属成本高；热载体与煤粉在混合器中混合不理想，需长时间传热保证干馏效果；同时设备磨损严重，易堵塞，单器处理量受限。

发明内容

本发明的目的是为解决现有煤流化干馏技术存在热载体与煤粉在混合器中混合不理想，需长时间传热保证干馏效果的问题，而提供一种煤粉复合干馏装置及方法。

本发明的是通过以下技术方案来实现的：

装置：包括半焦储罐、半焦冷却器、排料管、原料罐、下料机、原料管、主风机、第一多级旋分器、烧炭器、烧炭器密相床、主风分布器、热载体立管、半焦输送管、排料立管、主风管、辅助燃烧器、半焦斜管、取热器、提升管反应器、第二多级旋分器、干馏反应器、半焦下降立管、增压机、烟气机、取热立管、干气进管和汽提蒸汽器，第一多级旋分器设置在烧炭器内的上部，烧炭器密相床设置在烧炭器内的中部，热载体立管、半焦输送管、排料立管和取热立管的输出端均设置在烧炭器内的下部，取热立管的输入端与增压机连接，取热器的一端与取热立管连接，取热器的另一端半焦斜管与烧炭器密相床连接，排料立管的输入端与排料管连接，排料管的输入端与烟气机连接，排料管的输出端与半焦冷却器连接，半焦冷却器与半焦储罐连接，半焦输送管的输入端与增压机连接，干馏反应器由上至下分为稀相段、密相段和汽提段，第二多级旋分器设置在稀相段中，汽提蒸汽器设置在汽提段中，干馏反应器的下端通过半焦下降立管与半焦输送管连接，热载体立管的输出端与提升管反应器连接，提升管反应器的输出端设置在密相段中，提升管反应器的输入端与干气进管连接，原料罐与下料机连接，下料机通过原料管与干气进管连接，主风管的输出端设置在烧炭器密相床中且与主风分布器连接，主风管的输入端与辅助燃烧器连接，主风管分别与增压机和主风机连接。

方法：其步骤如下：

步骤一、粉碎后的煤粉原料由原料罐经下料机、原料管进入提升管反应器底部，由热载体立管送出高温半焦与煤粉原料混合，高温半焦进入的同时将干气由干气进管输进提升管反应器底部，煤粉原料与高温半焦按重量份数比为1∶3.0～12.0，高温半焦与煤粉在提升管反应器内混合并进行干馏反应，提升反应压力为0.10MPa～0.30MPa，反应后生成油气及半焦焦炭，半焦焦炭随干馏油气进入干馏反应器中继续干馏反应，反应时间为2min～8min；