[实用新型]一种褐煤低温干馏结合提质的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤化工和褐煤干燥提质领域，具体涉及一种褐煤低温干馏结合提质的系统。

背景技术

煤干馏是煤化工的重要过程之一，主要指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同,可分为三种：900℃-1100℃为高温干馏，即焦化；700℃-900℃为中温干馏；500℃-600℃为低温干馏。

目前国内主要采用三段炉和兰炭方炉进行褐煤低温干馏，其燃烧方式多为直接接触加热的内热式工艺，内热式加热工艺直接利用高温烟气和煤炭接触给煤炭加热，此工艺特点是传热快、换热效率高、反应均匀、成本低。但是此类工艺的熄焦产生的高温半焦的余热并没有得到充分利用，造成大量高品位热能的浪费，如CN102732275A、CN10775296A。

褐煤的含水量高，利用范围狭窄，目前低阶煤的干燥技术大体分为蒸发脱水技术和非蒸发脱水技术。蒸发干燥工艺将煤中的水以气态的形式除去，而非蒸发干燥工艺则是将煤中的水以液态形式脱除，非蒸发提质比蒸发提质的耗能低，主要体现在煤的水分以液态形式排出，减少了蒸发潜热。现有褐煤干燥技术大多能耗较高、效率低下，如：CN102759260A、CN101260307A、CN102925243A。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的褐煤干燥工艺能耗大、效率低、资源浪费等不足，提出一种褐煤低温干馏结合提质的系统及其方法，主要利用褐煤干馏中产生的煤焦油，煤焦油中含有大量的高极性的有机物质，这些有机物在一定温度和压力下能够与褐煤中的水分相结合，从而达到提质脱水的目的，如：煤焦油中含有的芳香化合物和酚类化合物脱水。本实用新型同时把褐煤的干燥提质和褐煤的低温干馏有机结合起来，起到节能、经济、方便的目的。

本实用新型采用的技术方案为：一种褐煤低温干馏结合提质的系统，包括原煤仓、破碎机、焦炉、冷凝器、半焦降温器、半焦存储仓、反应釜、干燥褐煤仓、固液分离器、分离液存储罐和煤焦油存储罐，所述原煤仓和破碎机相连，破碎机和焦炉物料进口相连，焦炉气相产物出口和冷凝器相连，冷凝器气相出口和焦炉相连，冷凝器液相出口依次和半焦降温器、反应釜、固液分离器相连，半焦降温器与半焦存储仓相连，固液分离器的液相出口和分离液存储罐相连，分离液存储罐连接至半焦降温器及煤焦油存储罐，固液分离器的固相出口和干燥褐煤仓相连。

原煤仓褐煤破碎后，小于2mm的褐煤颗粒送入到反应釜中提质，大于2mm的褐煤送入到焦炉内进行低温干馏，干馏后得到高温半焦以及冷凝获得煤焦油及煤气，煤气进入到焦炉内燃烧产生高温烟气提供干馏所需热量。高温半焦通过间壁式换热器加热煤焦油。加热后煤焦油进入到反应釜中在一定压力条件下，与小于2mm的褐煤颗粒发生反应。反应后将油煤混合物送入到固液分离器中分离，分离后得到干燥提质的褐煤以及分离液，分离液进行常温常压脱水后就可以回送到煤焦油产生装置中重新利用。

所述焦炉内产生的高温半焦（约500℃）所含余热较高，可利用其余热加热煤焦油，本实用新型采用间壁式换热器加热煤焦油，经过换热器换热后得到热煤焦油其温度约为150℃-200℃，而半焦则被冷却到55℃以下，热煤焦油与部分褐煤一起进入反应釜内进行反应，控制反应釜的压力在5MPa-10Mpa之间，反应时间为30min-60min。经反应后的混合物进入离心分离机中，分离得到脱水褐煤和分离液，分离液主要是水和煤焦油，经过过滤干燥得到煤焦油，脱水后的褐煤的含水率小于5%，脱水效率达到85%以上。

一种使用上述系统的褐煤低温干馏结合提质的方法，包括如下步骤：

（1）将褐煤进行破碎，小于2mm的褐煤颗粒送入到反应釜中反应，大于2mm的褐煤送入到焦炉内进行低温干馏；

（2）将干馏后产生的气相进行冷凝，获得煤焦油和煤气，而产生的高温半焦送入到半焦降温器与煤焦油进行换热，将煤焦油加热到150℃-200℃；

（3）加热后的煤焦油进入到反应釜中与小颗粒褐煤进行反应，压力控制在5Mpa-10Mpa之间，反应时间在30min-60min之间；

（4）反应后的油煤混合物进入到固液分离器中，经高速分离后可获得提质干燥后的褐煤及分离液，分离液在常温常压下过滤脱水后可一部分返回到反应釜中继续干燥褐煤，另一部分得到洁净煤焦油。

本实用新型提质干燥过程采用煤焦油干燥褐煤，利用煤焦油中的有机物质与褐煤表面官能团的键桥作用脱水，脱水条件温和，脱水效率高，脱水能耗低。