[发明专利]一种流化床煤焦粉冷却方法

说明书

本发明涉及一种流化床煤焦粉冷却方法，用于粉煤流化床热解干馏领域，采用加热其他介质方法使煤焦粉(也称粉焦)冷却到安全的包装温度，并实现煤焦粉余热的利用。该煤焦粉冷却方法采用上下两级串联分级冷却方式，煤焦粉依次流过一级冷却区和二级冷却区，在二级冷却区流出；冷却温度由流化介质量控制。

技术领域

本发明属于粉煤流化床热解干馏领域，特别涉及一种流化床煤焦粉冷却方法。

背景技术

煤炭干馏是在惰性气氛下，通过加热的方式将煤炭转化为半焦、煤焦油和煤气三态产品。根据加热温度的不同，煤炭干馏可分为低温干馏、中温干馏和高温干馏。加热温度在500～600℃为低温干馏，700～900℃为中温干馏，900～1100℃位高温干馏。目前，煤炭干馏技术较多，在加热温度和加热方式等方面存在较大差异。煤碳干馏产品主要由煤焦油和半焦。半焦是一种高固定碳、高发热量、低馏分、低挥发分的产品。粒度组成较复杂，10～8mm左右的粒煤，粒度较小的粉煤。干馏焦冷却也会因焦粉不同有不同的方法，粒度对粉煤冷却的影响主要通过传热和传质实现，煤粒大小直接影响煤的比表面积、密度、孔隙结构等，对煤粒的传热会产生很大的影响，因此流化床干馏仅适用于粒径较小的煤粉。但煤粉与大多数气固反应的催化剂颗粒相差甚远，这是因为无论是材料比重(密度)、颗粒形状，还是颗粒分布，和普通催化剂完全不一样，煤粉冷却不能按照常规的流态化进行。

煤热解之后的煤焦粉(也称粉焦)温度很高，低温干馏温度500～600℃，但是煤焦粉可直接装袋的要求温度小于50℃，对冷却系统的设计提出了较大的挑战。另外，干馏后的煤焦粉通常含有焦油，低温后煤焦粉容易接团，影响输送和换热。所以，煤焦粉的冷却无论是传热方面还是温度方面都比常规化工过程的换热困难的多。

发明内容

本发明旨在提供一种流化床煤焦粉冷却方法，使干馏后的煤焦粉冷却到安全的包装温度，并实现煤焦粉余热的利用。

本发明的目的在于提供一种流化床煤焦粉冷却方法，对煤焦粉采用温度分级冷却，煤焦粉首先进入一级冷却部分(又称一级冷却区)，加热循环水或流体冷却介质降低温度后靠重力流入二级冷却部分(又称二级冷却区)；煤焦粉冷却到要求的温度后，在二级冷却部分流出；一级冷却部分和二级冷却部分设置有循环水或流体冷却介质换热管，循环水或流体冷却介质在管内，煤焦粉在管外；一级冷却部分和二级冷却部分用气体流化介质使煤焦粉形成流态化条件控制煤焦粉的温度。

本发明，煤焦粉先进入一级冷却部分，一级冷却部分设置气体流化介质，煤焦粉由流化介质流化，与一级冷却部分的第一循环水或流体冷却介质换热管进行换热，加热循环水降低温度后，煤焦粉进入二级冷却部分，煤焦粉二级冷却部分设置第二流化介质，低温煤焦粉由第二流化介质流化，与二级冷却部分的第二循环水或流体冷却介质换热管内的循环水或流体冷却介质进行换热，继续降温，达到冷却要求后流出二级冷却部分。

上述的流化床煤焦粉冷却方法，进一步地，所述一级冷却部分和二级冷却部分一体设置，分成上下两区，所述二级冷却部分直接设在一级冷却部分下部，经一级冷却的煤焦粉直接沉降到二级冷却部分。

上述的流化床煤焦粉冷却方法，优选地，在一级冷却部分和二级冷却部分之间设置多通道隔板，该通道隔板上设置一个或多个煤焦粉下降通道和多个流化介质上升通道，使一级冷却部分的煤焦粉通过该隔板的煤焦粉下降通道流到下方的二级冷却部分，二级冷却部分的流化介质通过该隔板的上升通道进入一级冷却部分。

上述的流化床煤焦粉冷却方法，进一步地，一级冷却部分的第一循环水或流体冷却介质换热管采用以下方式设置：