[发明专利]一种带有内部除尘的外热式回转炉煤炭热解装置及方法

说明书

本发明公开了一种带有内部除尘的外热式回转炉煤炭热解装置及热解方法，热解装置包括回转干燥炉、提升装置、除尘装置、缓冲仓、进料旋转阀、进料螺旋、旋风子、降尘箱、回转干馏炉、化产回收系统、回转冷却炉、排灰阀。对应的热解方法为：原煤经过回转干燥炉干燥后进入回转干馏炉，在回转干馏炉内发生热解反应生成荒煤气和半焦，荒煤气经过回转干馏炉前端的降尘箱降尘，以及布置在降尘箱内一组旋风子除尘后，进入化产回收系统。整个系统能耗低、所制取的焦油和煤气品质好。

技术领域

本发明涉及一种具有内部除尘装置的外热式回转炉煤炭热解装置及热解方法，属于煤炭低温热解技术领域。

背景技术

煤炭是大自然赐予人类的集能量和有机原料于一体的化石能源。根据我国“富煤、贫油、少气”的资源禀赋，在相当长时期内，煤炭仍将是我国能源和有机化工原料的重要来源。大力推进煤炭清洁高效转化利用，将是促进我国能源结构优化升级，推动能源革命的最现实有效的途径。煤炭开采、加工、运输、转化、利用的整个过程都伴随着能耗、物耗和废物排放，要实现其高效清洁利用，就要追求全过程总的能耗、物耗最低，排放最少，以达到全生命周期的能量转化总效率最高的同时，使其转化重组为最具价值的物质。通过煤炭热解技术获取煤焦油、半焦和煤气，不但可以作为石油资源的一个重要补充，而且可以实现煤炭的清洁高效利用。

煤炭的低温热解转化已经晋升为国家战略，《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》提出，“重点研究大型煤炭热解、半焦和焦油利用、气化热解一体化等技术”；《国家“十三五”规划纲要》提出“加快推进低阶煤中低温热解分质转化等技术研发应用”。近年来煤炭热解技术得到了长足的发展，针对0-30mm的粉煤的粉煤热解有外热式回转炉热解工艺、流化床气体热载体热解工艺、固体热载体热解工艺等，无论哪种工艺各有优缺点。

外热式回转炉热解工艺是利用高温烟气在回转炉筒体外循环加热，热量通过筒体传至物料。该工艺物料在筒体内翻滚运动，传热均匀，换热效果好；高温烟气与物料不直接接触，没有大量的惰性气体混入煤气中，煤气有效组分含量高，煤气量少，后续化产回收处理量少，节约了投资。该工艺在诸多粉煤热解技术中唯一有大型工业化装置，但该工艺物料在回转炉内始终处于翻滚运动状态，较细的粉尘会在筒体内扬起，随着荒煤气进入后续化产回收工序，降低了焦油的品质，且含尘荒煤气输送易使管道积尘，堵塞管道。

流化床气体热载体热解工艺是利用热烟气直接对物料进行加热，物料在提升管内被热烟气提升过程中被加热，发生热解反应。此工艺的优点是物料传热效果好，热解速度快。此工艺缺点是物料和热烟气直接接触，加热烟气混入荒煤气中，煤气品质低；再者，此工艺物料处于流化状态，容易产生大量的粉尘，给后续的除尘系统带来了很大的压力。

固体热载体热解工艺是利用陶瓷球、石英砂、半焦等，在供热系统中将热载体加热至一定温度后，将加热后的热载体与物料混合，热载体将热量传至物料，完成热解过程。此技术加热烟气与物料不直接接触，煤气热值高。这种热解方法系统复杂，能耗高，热载体与半焦分离技术难度高，导致焦油产物品质差。

综上，目前的粉煤热解技术或多或少均存在一定的技术缺陷，尤其是高温荒煤气的除尘问题，严重影响了装置的连续运行以及焦油产品的品质。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种新型的带有内部除尘的外热式回转炉煤炭热解装置及热解方法，在回转干馏炉前端增加降尘箱，降尘箱内布置一组旋风子，带有粉尘的荒煤气经降尘箱降尘和旋风子除尘后再进入化产回收工序，整个系统能耗低、所制取的焦油和煤气品质好。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明所述一种带有内部除尘的外热式回转炉煤炭热解方法，包括以下步骤：

(1)将0-30mm粒径的原煤通过回转干燥炉干燥至水分≤7％后制得干燥煤，所述制得干燥煤通过所述回转干燥炉炉体的旋转排入干燥煤提升装置；