[发明专利]一种块煤热解耦合黄磷生产工艺系统及方法

权利要求书

1.一种块煤热解耦合黄磷生产工艺系统，其特征在于：包括磨粉球团干燥系统、热解反应器、黄磷电炉、油气分离装置、黄磷回收装置和煤气回收利用系统；

磨粉球团干燥系统包括粉磨装置、造球装置和干燥装置，用于褐煤、低品位磷矿、钾长石的粉末、成球和干燥；

热解反应器用于球团的绝氧热解；

黄磷电炉用于经热解后的球团的冶炼；

黄磷回收装置用于从黄磷尾气中回收黄磷；

油气分离装置用于热解油气的分离生产人造石油和人造天然气，煤气回收利用系统将热解煤气与黄磷尾气充分混合后喷入新型黄磷电炉，降低黄磷电炉能耗；

磨粉球团干燥系统与热解反应器相连，热解反应器球团出料侧与黄磷电炉相连，热解气排出侧与油气分离装置相连，黄磷电炉与黄磷回收装置相连，煤气回收利用系统与油气分离装置、黄磷电炉和黄磷回收装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种块煤热解耦合黄磷生产工艺系统，其特征在于：所述造球装置中造球使用的低阶煤，为褐煤、粉煤和无块煤。

3.根据权利要求1所述的一种块煤热解耦合黄磷生产工艺系统，其特征在于：所述热解反应器采用蓄热式辐射管加热，排烟温度降低至150℃以下。

4.根据权利要求1所述的一种块煤热解耦合黄磷生产工艺系统，其特征在于：所述黄磷电炉环向布置有8～16支喷枪，用于向炉内喷吹煤气，以强化炉内的传热和还原过程，降低黄磷冶炼过程需要的电耗。

5.根据权利要求1所述的一种块煤热解耦合黄磷生产工艺系统，其特征在于：所述黄磷电炉在炉气汽化冷却系统后设置有粉尘沉降室，在粉尘沉降室后设置中温段余热回收系统，用于回收黄磷尾气余热。

6.一种块煤热解耦合黄磷生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：粉末球团干燥过程：

通过粉磨装置将褐煤、低品位磷矿和钾长石分别粉磨到一定程度后，以一定成分混合，使用造球装置进行造球，而后进入干燥装置进行自由水烘干，排出球团；

步骤2：球团热解过程：

将步骤1中排出的球团，装入热解反应器中，在绝氧环境下，使用蓄热式辐射管加热实现球团的热解，生成热球团和热解油气；

步骤3：油气分离过程：

将步骤2中排出的热解油气，在油气分离装置中经冷却分离，生成人造天然气和人造石油，人造天然气供球团热解反应器使用；

步骤4：黄磷电炉冶炼过程：

将步骤2中生成的热球团热装入黄磷电炉，在高温条件下磷矿石中的五氧化二磷被碳还原为单质磷并随尾气排出，同时喷入步骤2、步骤3和步骤5产生的煤气，强化炉内传热和还原，降低黄磷电耗；

步骤5：黄磷回收过程

将黄磷电炉冶炼产生的黄磷尾气在黄磷回收装置中喷淋冷却，以实现黄磷的收集，同时产生可燃气，合并到步骤2产生的人造天然气中；

步骤6：煤气回收利用系统

将步骤2、步骤3和步骤5产生的煤气，分为两部分；一部分热解煤气送往热解反应器作为燃烧装置的热源，另一部分经过混合加压后，由喷枪喷入黄磷电炉炉内，对炉内熔池充分搅拌，既作为热源，又作为强还原剂。