[发明专利]一种高温热解气回收利用的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于热解设备技术领域，尤其涉及一种高温热解气回收利用的系统及方法。

背景技术

原料煤热解干馏过程产生3种产品：兰炭是热解后的固体物质；煤焦油是热解后的液体物质；热解气是煤热解后散发的可燃性气体混合物，主要成分是氢气、甲烷和一氧化碳等。兰炭在提取煤焦油和热解气后其固定碳的成分比煤要高，相比原煤要清洁，可替代焦炭、无烟煤和木炭而广泛应用于铁合金、电石、钢铁冶炼、化肥等产品生产中和居民用煤等领域。

电石的主要成分是碳化钙，是重要的有机化工原料，可以合成诸多有机物。电石主要用于生产乙炔气，主要用于生产聚氯乙烯基和醋酸乙烯基产品。

在电石生产过程中，热解炉产生的热解气温度很高，从热解炉中出来的热解气直接进入焦油冷凝搜集系统，其携带的显热未被回收利用。电石炉的尾气也很高，其主要成分为可燃气，电石炉的尾气携带的大量显热和化学热也没有得到充分利用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种高温热解气回收利用的系统及方法，实现了热解气和电石炉尾气的显热的利用，同时钙料的循环利用降低了系统的生产成本。

本发明的目的之一是提供一种高温热解气回收利用的系统，包括：

热解炉，设有进料口、出料口和高温热解气出口；

电石炉，设有进料口、电石出口和尾气出口，所述热解炉的出料口连接所述电石炉的进料口；

乙炔发生装置，设有电石入口、乙炔出口和电石渣出口，所述电石炉的电石出口连接所述乙炔发生装置的电石入口；

干燥装置，设有电石渣入口、干电石渣出口、高温热解气入口和低温热解气出口，所述乙炔发生装置的电石渣出口连接所述干燥装置的电石渣入口，所述热解炉的高温热解气出口连接所述干燥装置的高温热解气入口；

焙烧装置，设有干电石渣入口和焙烧钙料出口，所述干燥装置的干电石渣出口连接所述焙烧装置的干电石渣入口；

混合装置，设有物料入口和物料出口，所述焙烧装置的焙烧钙料出口连接所述混合装置的物料入口；所述混合装置的物料出口连接所述热解炉的进料口。

作为本发明优选的方案，所述焙烧装置还设有燃气入口，所述电石炉的尾气出口连接所述焙烧装置的燃气入口。

作为本发明优选的方案，在所述干燥装置的高温热解气入口设有气流阀。

作为本发明优选的方案，所述干燥装置设有焦油出口。

作为本发明优选的方案，所述系统还包括成型单元，所述成型单元具有入料口和出料口，所述成型单元的入料口与所述混合装置的物料出口相连，所述成型单元的出料口与所述热解炉的进料口相连。

本发明的另一目的是提供一种利用上述系统进行高温热解气回收利用的方法，包括以下步骤：

A、将原料在热解炉中热解，获得固体产物和高温热解气；

B、将所述固体产物送入电石炉，加热至2100～2250℃，生成电石和尾气；

C、将所述电石送入乙炔发生装置，与水发生反应，生成乙炔和电石渣；

D、将所述电石渣送入干燥装置，将所述高温热解气通入所述干燥装置，对所述电石渣进行干燥，获得干电石渣；

E、将所述干电石渣送入焙烧装置，加热发生反应，获得焙烧钙料，所述焙烧装置内的温度1000～1200℃；

F、将所述焙烧钙料送入混合装置，与新鲜钙料和煤粉混合，获得步骤A中的所述原料。

进一步的，步骤A中，热解温度为500～900℃，优选为600～800℃；热解时间为1-2h。

更进一步的，步骤A中，固体产物为活性球团，作为电石炉原料。

进一步的，本发明的方法还包括步骤：将所述尾气作为燃料送入所述焙烧装置。

作为本发明优选的方案，通过气流阀调节所述干燥装置的高温热解气的进气量，控制所述干燥装置内的电石渣的温度在110～130℃之间。

进一步的，步骤F中，所述焙烧钙料：新鲜钙料：煤粉的质量比为：(0.5-0.6):(0.5-0.4):0.9。

优选的，步骤F具体为：所述焙烧钙料、新鲜料和煤粉在混合装置中混合之后得到混合物料，将所述混合物料送入成型单元，获得成型物料，用作步骤A中的所述原料。

更进一步的，焙烧钙料中氧化钙的质量百分数≥80％。

本发明提供的一种高温热解气回收利用的系统及方法，实现了高温热解气显热和电石渣钙材循环的耦合；利用高温热解气的显热对电石渣进行烘干，提高系统的热效率；将电石炉的尾气作为焙烧装置的燃料，提高了系统的能源自给率，降低了生产成本。