[实用新型]煤热解系统

说明书

本申请提供了一种煤热解系统。该煤热解系统包括：预干燥单元和热解单元，其中，预干燥单元用于对煤进行预干燥脱水；热解单元与预干燥单元相连通，并位于预干燥单元的下游。该煤热解系统通过在现有热解单元的基础上，增加了对煤进行预干燥脱水的预干燥单元，使得煤粉中的水分全部干燥得到干燥煤，热解单元利用干燥煤进行热解不仅热解效率高，而且使得整个系统的投资成本降低、运行费用降低。本申请的煤热解系统换热效率高、设备简单且经济性好，为实现煤、油、气的多联产工艺创造了条件。

技术领域

本实用新型涉及清洁煤化工领域中，具体而言，涉及一种煤热解系统。

背景技术

沫煤是在煤炭开采过程中必定产生的副产品，而且采用现代综合采煤设备也加大了沫煤的产量。我国目前对煤炭资源的依赖性较强，随着优质煤资源的逐渐较少，对沫煤之类的低阶煤炭资源开发和清洁利用逐渐重视。然而，在目前已公开的技术中，无论是煤制油、煤制天然气、煤制甲醇等技术，还是用低温、中温和高温制焦炭的技术，采用的原煤的颗粒基本在25mm以上，对于小于25mm沫煤较难处理。造成沫煤大量堆积，无法产生经济效益，同时造成新的环保问题，因此，沫煤的清洁利用已成为一个亟需解决的难题。

现有技术对于煤粉的处理工艺中，煤炭热解工艺能实现沫煤的清洁高效利用，热解产物有焦油，热解煤气，高热值半焦。当前已知有多种煤炭热解技术，已知的热解技术主要包括：热载体直接加热热解方法、烟气直接加热方法、间接加热方法、循环流化床锅炉与热解耦合系统等方法。然而，现有煤炭热解技术均存在一定的缺陷，难以实现大型工业化生产。

固体热载体热解方法属于典型的热解方法，最早在国外发展起来，国内大连理工大学对其进行研究并推广。常用热载体有陶瓷球，石英砂，半焦等，在供热系统中将热载体加热到650-750℃之间，通过输送器将热载体输送至热解反应器内，高温热载体与原料快速混合，传热，原料被加热至500℃，在2-10min内完成热解反应，反应完成后半焦与热载体通过特殊装置分开，热载体被送至供热系统加热循环利用，半焦冷却后储存，如果采用半焦作为热载体不用进行分离，需要进行定量输送即可。此技术得到气体热值高，热值可达16MJ-40MJ/m³。然而，这种快速热解方法系统复杂，耗能高，热载体与半焦分离技术较难，导致焦油产物品质差。

气体直接加热方法中最典型的是立式炉方法，目前在国内项目较多，但装置单机处理能力受限，目前最大处理能力为年50万吨/年(7200小时)。立式炉方法为垂直连续炉，从上到下依次为干燥层，预热解层，热解层，冷却层等四层。高温不含氧烟气从立式炉底部通入炉内，与煤逆相而行。在高温不含氧烟气上升过程中与下降的煤进行换热，在热解层煤被加热到500℃左右，热解气体与高温不含氧烟气混合后的荒煤气继续上升，热量传递给煤。在气体出口处，荒煤气温度一般为100℃左右。荒煤气冷却收集的焦油作为产品储存，热解气体部分回送至燃烧室产生高温烟气，部分作为产品输送。从热解层下落的半焦继续下降到冷却段，进行水冷或干式冷却。该方法要求6mm以上颗粒煤块作为原料，不适用于沫煤，而且热解气体热值较低，半焦热值差异较大。

循环流化床锅炉与热解耦合系统目前有大型试验项目，基本没有工业化推广。基本步骤是：采用高温锅炉煤灰对原煤进行直接加热，在反应器内高温煤灰与煤快速混合，传热，完成热解反应。该方法与高温热载体方法类似，但需要将热解建在电厂或者有大型硫化床锅炉附近，因而推广受到限制。

现有技术中还公开了一种制备兰炭(半焦)的外热式回转干馏炉，从筒体前端进料，后端出料，出料箱与筒体之间为出料组合密封，筒体外部为由夹套密封和夹套组成的封闭的热载体通道。热烟气作为热载体，烟气在向前流动过程中与通过筒体将热量传递给煤，煤吸热后发生一系列反应。该方法换热面积扩大的能力有限，经济性能差。

综上可知，现有技术中的煤热解工艺均存在一定缺陷，因此，急需对现有技术的煤热解系统进行改进，以降低现有煤热解系统的成本，提高煤热解效率。

实用新型内容