[发明专利]一种煤热解系统和方法

说明书

本发明涉及煤化工技术领域，公开了一种煤热解系统和方法，该系统包括：干燥装置(B1)，用于对原煤进行干燥处理以得到干燥煤和干燥尾气；热解装置(B3)，用于对所述干燥煤进行热解以获得高温半焦、热解尾气；熄焦装置(B2)，与所述热解装置相连通以对部分所述高温半焦进行熄焦处理并获得低温半焦；以及活化装置(B5)，与所述热解装置相连通以对另一部分所述高温半焦进行活化处理并获得活性焦和活化尾气。本发明能够获得高比表面积的活性焦，将该活性焦能够在大型工业生产中直接应用至废水处理等工艺中。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体地，涉及一种煤热解系统和一种煤热解方法。

背景技术

目前，中低温煤热解是低阶煤高效清洁利用的潜在技术。低阶煤在隔绝空气或惰性气氛中受热，会发生脱水和热分解作用，可以得到附加值较高的煤焦油和提质的半焦，半焦成分和性质趋近于烟煤，能够有效防止自燃的发生，而且便于运输和储存，可广泛用于发电、造气、化工等领域。

现有热解技术比较多，在CN101429459A中公开了一种煤热解技术，在煤粉锅炉前设置固体热载体热解气化装置，其热解室温度控制在500-650℃，该现有技术的方法从入炉煤中提取了高值成分，其余成分入炉燃烧，充分利用能源。US5401364公开了一种气体热载体煤热解制备半焦和焦油的方法。CN102010728A公开了一种固体热载体煤热解的方法，通过筛分的方法，大颗粒半焦作为产品分离出来。CN103695013A将气体热载体和固体热载体两种工艺融合，克服了热解气热值低、热解停留时间长的问题。

但是，煤热解工艺都会产生高浓度有机废水，废水中含有大量的酚、焦油类、含硫和含碳等酸性气体，处理难度大，吨成本60-100元。

多联产是煤热解工艺发展的趋势，尤其是与活性焦/炭的联产，可以提高系统能效，而且产品附加值增大。活性焦/炭是具有发达孔隙结构的碳材料，具有吸附能力强、稳定性好的特点。广泛应用于污水处理、VOCs吸附处理和脱硫脱硝等领域。

CN103723727A中公开了一种活性焦制备系统及方法，该系统是将干熄焦炉中的冷焦破损后筛分，粉焦成型后与大颗粒的物料一同进入活化炉内活化。CN202039028U提供了一种连续式梯级热解-活化耦合多联产移动床，实现了煤热解工艺和半焦活化制备活性炭工艺的统一，可联产活性炭、焦油和煤气，在煤炭深加工、洁净煤技术领域具有重要应用意义。该工艺选择3-15mm的长焰煤为原料，上段的热解温度为500-650℃，下段活化温度为1000-1100℃。并且该CN202039028U中还公开了一种移动床式的连续式梯级热解-活化耦合多联产工艺，该工艺从上至下依次是料仓、热解区、活化区、冷却区和物料收集装置，各装置直接通过星型进料器控制物料的移动，该现有技术利用了热解半焦的显热，将高温热半焦直接送入活化炉内活化，此外，该工艺还利用了活化炉具有还原性的尾气作为热解炉的载气，提高了热解炉内的焦油产率。但是，该工艺的物料输送采用了多个星型阀控制，容易出现物料卡死的现象，而且高温状态下的星型阀容易变形而损坏。

CN203648549U公开了一种煤热解废弃物的回收利用装置，包括相互连接的热解废弃物制备活性焦系统，活性焦吸附与生化耦合降解废水系统和废气活性焦回收利用系统。CN104164244A提供了一种煤气循环煤炭全粒径分级热解耦合活性焦制备工艺及系统，将原煤经过原煤预热分级系统分成末煤和粒煤，利用煤气加热炉排放的高温烟气去干燥原煤，得到的含水蒸气尾气作为活化剂，自身产生的热解煤气作为活化剂加热燃料，得到的高温活化剂直接与来自末煤热解炉和粒煤热解炉的高温热半焦接触，使半焦活化。然而，该现有技术中对半焦粉和半焦粒一起进行活化，活化炉压降大，工艺参数控制困难，且易产生沟流而引起活化不均、活化半焦比表面积低，导致活化半焦品质差。

发明内容

本发明的目的是提供一种有利于提升煤热解工艺的整体效率和降低系统能耗的煤热解方法及用于该方法的煤热解系统。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种煤热解系统，该系统包括：