[发明专利]一种小粒径低阶煤低温热解方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，更具体地说，涉及一种小粒径(0-30mm)低阶煤低温热解方法。

背景技术

我国低阶煤炭资源丰富，储量巨大，随着综采率的提高，小粒径煤所占的比例越来越重。低阶煤经热解可获得清洁的油品、化学品、合成天然气等高附加值产品，是煤炭综合利用的主要技术路径。然而受细煤粉与煤焦油混合物难以分离、易堵塞设备管道等问题制约，粉煤热解的工程化难题一直未得到有效突破，在小粒径低阶煤的热解技术开发上国内尚处于起步阶段，尚没有成熟的工业化应用业绩，还有很多工程问题需要解决。如何高效利用小粒径煤已经成为煤炭企业焦点问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有热解技术存在的小粒径煤热解过程中的技术缺陷，本发明提供一种高细粉脱除率、高生产能力、高环保性能、高热效率的低阶粉煤低温热解方法，彻底解决小粒径(0-30mm)低阶煤热解过程中的油尘分离问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：构造一种低阶粉煤低温热解方法，所述工艺包括以下步骤：

1)将原料煤由储仓经过提升机加入至干燥塔内进行预热干燥，提高了入炉煤温度，降低了热解废水量，提高了热解效率；

2)通过提升机热解装置将干燥后的原料煤放入缓冲煤仓进行存储；

3)将缓冲煤仓内原料煤经过布料器和给料阀控制，连续进入分布式高导热热解装置，在500-650℃的低温下进行热解，提高了油品质量；

4)热解后高温粉焦进入熄焦装置，由熄焦蒸汽和熄焦水冷却降至70℃以下后由排料阀控制排出；

5)对热解装置产生的荒煤气通过动态物料及高温除尘二级除尘后，实现油尘分离；

6)除尘后的荒煤气在冷却塔内由循环氨水直接喷洒冷却，初步分离荒煤气中的煤焦油，之后再由电捕焦油器对煤气进行二次脱除焦油；

7)净化后的煤气由引风机送出，部分作为燃料返回热解炉，回炉煤气与鼓风机送来的空气混合后在燃烧室燃烧，产生的高温热烟气为热解炉提供热源；

8)循环氨水在冷却塔进行喷淋洗涤后由回水管道送至循环池，冷却水再由循环水泵送至冷却塔，循环使用；循环水池的煤焦油经油水静置分离后，送至焦油中间池再经二次脱水后储存。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤2中干燥器热烟气来自热解装置，干燥器排气通过布袋除尘器排出。

作为上述技术方案的进一步改进。

所述热解装置通过热交换后将含有大量余热的烟气通入干燥塔，对原料煤进行烘干，然后将低温烟气通过布袋除尘器除尘后，经引风机引出排空；

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤7中热烟气经过干燥塔对原料煤预烘干后，进入布袋除尘器对所携带粉尘进行净化处理。

作为上述技术方案的进一步改进，所述熄焦装置采用膜式壁水管结构，用于吸收部分高温粉焦热量并利用其产生蒸汽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述热解装置采用分布外热供热，同时采用高导热材料换热，强化热解的传热过程，实现在500-650℃下的热解，提高了热效率。作为上述技术方案的进一步改进，所述半焦冷却后温度低于70℃。

实施本发明的一种小粒径低阶煤低温热解工艺，具有以下有益效果：

1、由于采用预烘干与低温外热式相结合的热解工艺，预先脱除原料煤中的水分，使其在生产过程中消除焦化废水的产生，使系统具有高产量、高热效率及高环保性能的特点，工艺热效率在90％以上。

2、热解系统采用分布式高导热热解装置，结合动态物料及高温除尘双级除尘系统，彻底解决了荒煤气中粉尘携带的难题，实现油尘分离，提高了热解效率，为粉煤工业化应用提供了切实可行的生产工艺。

3、通过外热式加热，克服了传统热解工艺因大量空气进入热解炉导致焦炉煤气热值低、品质差，难以资源化利用等不足。该技术工艺所产煤气，其有效成分高达85％。其中，CH4含量近40％，C2-C5含量约15％，可生产LNG、LPG、氢气等高附加值产品，可有效提升企业综合效益与市场竞争力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明中煤气净化系统工艺示意图；

图2是本发明中双级高温除尘工艺流程示意图；

图3是本发明小粒径低阶煤低温热解工艺系统流程示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明提供的一种低阶粉煤低温热解方法，主要包括以下工艺步骤：