[发明专利]低阶煤提质方法和低阶煤提质设备

权利要求书

1.一种低阶煤提质方法，其特征在于，包括：

干燥步骤，通过第一气体热载体将煤层加热至140℃以下，进行干燥，使得干燥后获得的低阶煤的水分重量含量在10%～15%，并产生副产气体；

热解步骤，通过第二气体热载体使所述干燥后获得的低阶煤的煤层温度达到350～650℃，得到含尘气体与热半焦，所述含尘气体分离出的气相物质的一部分经初步冷却后成为裂解气；

裹覆步骤，由气体冷载体逐步冷却位于同一空间内的所述热半焦与所述裂解气，所述裂解气中的重组分析出并裹覆在逐步冷却的热半焦表面，随后，所述半焦被温度为200～300℃的所述副产气体进一步冷却，得到裹覆半焦和混合气体；和

熄焦钝化步骤，使得进一步冷却后的所述裹覆半焦与温度为40～70℃的所述副产气体直接接触，重新吸附水分，进行裹覆半焦的表面氧化和再水合的反应，使该裹覆半焦的水分重量含量为8～16%。

2.根据权利要求1所述的低阶煤提质方法，其特征在于：

所述第一气体热载体与所述第二气体热载体均以CO₂和气态H₂O为主要组分，所述第一气体热载体在进入干燥步骤前的温度控制在140～240℃，所述第二气体热载体在进入热解步骤前的温度控制在380～680℃。

3.根据权利要求1所述的低阶煤提质方法，其特征在于：

所述第二气体热载体的氧含量的体积百分比小于等于2%，优选在0.5～2%内，更优选在0.5%以下，

所述第一气体热载体的氧含量的体积百分比小于等于6%，更优选小于等于5%，进一步优选小于2～3%，更优选在1%左右。

4.根据权利要求1所述的低阶煤提质方法，其特征在于：

在所述热解步骤中，所述煤层的厚度为200～600毫米，所述煤层的加热速率在5～100℃/s的范围内。

5.根据权利要求1所述的低阶煤提质方法，其特征在于：

所述温度为40～70℃的所述副产气体的水分重量含量在10～20%，氧的体积百分含量为5-21%，优选

所述气体冷载体为室温下的氮气，所述重组分是沥青质，所述低阶煤为褐煤。

6.根据权利要求1所述的低阶煤提质方法，其特征在于：

在所述裹覆步骤中，所述裂解气被冷却至250～300℃，分离为气相的粗煤气和液相的煤焦油，所述粗煤气包括CO、CH₄、H₂和CO₂，所述煤焦油包括饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质，优选

还包括从所述裹覆步骤产生的混合气体中分离液体油的液体油分离步骤。

7.一种低阶煤提质设备，其特征在于，包括热风炉、干燥器、裂解器、第一旋风分离器、第二旋风分离器，裹覆反应器和熄焦钝化器，其中，

热风炉，对所述干燥器与所述裂解器提供不同温度的气体热载体；

干燥器，接收作为原料煤的低阶煤，与所述热风炉管道连接，通过所述热风炉提供的第一气体热载体将低阶煤层加热至140℃以下，进行干燥，使得低阶煤的水分重量含量在5%～15%，得到干燥后的低阶煤并产生副产气体，并将所述副产气体通向所述裹覆反应器与所述熄焦钝化器；

裂解器，设置于所述干燥器的下方，所述干燥后的低阶煤在重力作用下进入所述裂解器，通过所述热风炉提供的第二气体热载体使经干燥后的煤层温度达到350～650℃，得到含尘气体与热半焦，所述含尘气体分别进入第一旋风分离器和所述第二旋风分离器，分离后均得到固相物质的粉煤和气相物质，其中经所述第一旋风分离器分离得到的气相物质经燃烧后补充成为所述热风炉中的所述第一气体热载体或者第二气体热载体，经所述第二旋风分离器分离得到的气相物质经初步冷却后成为裂解气；

裹覆反应器，设置于所述裂解器的下方，所述热半焦在重力作用下进入所述裹覆反应器后，利用管道将所述气体冷载体和所述裂解气输入到所述裹覆反应器，由气体冷载体逐步冷却所述热半焦与所述裂解气，所述裂解气中的重组分析出并裹覆在逐步冷却的热半焦表面，随后，所述热半焦被温度为200～300℃的所述副产气体进一步冷却，得到裹覆半焦和混合气体；和

熄焦钝化器，使得进一步冷却后的所述裹覆半焦与温度为40～70℃的所述副产气体直接接触，重新吸附水分，使该半焦的水分重量含量为8～16%。