[发明专利]一种煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法及系统

权利要求书

1.一种煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：往炼焦焦炉荒煤气碳化室顶通入水或水蒸气，工艺燃烧控制焦炉碳化室顶温度800～1400℃，从碳化室顶部至碳化室煤焦面上保持碳化室顶部温度梯度为800℃～1400℃，煤焦面控制的高温温度加速碳化室焦煤成熟成焦，加速并强化荒煤气裂解裂化反应，通入的水或水蒸气参与荒煤气裂解裂化及化合化学反应并吸收大量热量控制降低焦炉碳化室顶荒煤气温度，焦炉碳化室顶荒煤气在通入的焦炉煤气或初生荒煤气在水蒸气的参入反应下，有效控制荒煤气裂解深度和强度，水蒸气与荒煤气的裂解碳反应产生CO和OH基，实现防焦，CO和OH基在高温富氢环境下使重型煤焦油大分子断链，形成新的基元基团，该基元基团与CO和OH芳构化或轻质化反应，实现荒煤气芳构化和轻质化改性，实现焦炉碳化室顶部防焦。

2.根据权利要求1所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：从碳化室顶部至碳化室煤焦面上保持碳化室顶部温度梯度为850～1250℃。

3.根据权利要求1或2所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：从碳化室顶部至碳化室煤焦面上保持碳化室顶部温度梯度为850～1050℃。

4.根据权利要求1所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：所述荒煤气中的有机硫与通入的水或水蒸气在高温富氢环境下热解加氢反应生成无机硫。

5.根据权利要求1所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：往炼焦焦炉碳化室顶通入水或水蒸气的同时通入冷焦炉煤气。

6.根据权利要求4或5所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：所述水或水蒸气通入方法：

在焦炉碳化室顶部两相邻位置分别通入焦炉煤气和水蒸气，或在焦炉碳化室顶部与通入焦炉煤气相同位置通入水蒸气。

7.根据权利要求6所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：用于实现所述方法的系统，包括焦炉碳化室、焦炉碳化室顶部设置的焦炉煤气进气管和水蒸气进气管，伸入焦炉碳化室内的焦炉煤气进气管和水蒸气进气管管段经支架安装在焦炉碳化室内。

8.根据权利要求7所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：所述水蒸气进气管安装在焦炉煤气进气管的一侧，此时，通入焦炉煤气的同时通入水蒸气。

9.根据权利要求7所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：所述水蒸气进气管安装在焦炉煤气进气管上，此时，焦炉碳化室顶部单独通入水蒸气；通入水蒸汽的荒煤气通过连接后生荒煤气绝热管道，导出初生荒煤气至后生荒煤气碳化室，或自后生荒煤气碳化室导入后生荒煤气。

10.根据权利要求1所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：所述水或水蒸气通入方法：初生荒煤气焦炉碳化室荒煤气，通过后生荒煤气焦炉碳化室上升管上的翻板阀关闭，使后生荒煤气通过连接初生焦炉碳化室和后生焦炉碳化室的保温绝热管道系统，并在保温绝热管道系统注入的水或水蒸气同后生荒煤气，流入初生荒煤气焦炉碳化室，使初生荒煤气焦炉碳化室顶部形成热态的富氢环境，实现荒煤气芳构化和轻质化改性。

11.根据权利要求1所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：所述水或水蒸气通入方法：后生荒煤气焦炉碳化室荒煤气，通过初生荒煤气焦炉碳化室上升管上设有翻板阀关闭，使初生荒煤气通过连接初生焦炉碳化室和后生焦炉碳化室的保温绝热管道系统，并在保温绝热管道系统注入的水或水蒸气同初生荒煤气，流入后生荒煤气焦炉碳化室，使后生荒煤气焦炉碳化室顶部形成热态的富氢环境，实现荒煤气芳构化和轻质化改性。

12.根据权利要求10或11所述的煤焦油改性及焦炉碳化室顶部防焦方法，其特征在于：用于实现所述方法的系统，包括初生焦炉荒煤气碳化室、后生焦炉荒煤气碳化室，水蒸气进气管、上升管和保温绝热管道系统；所述保温绝热管道系统用于连接初生荒煤气焦炉碳化室和后生荒煤气焦炉碳化室。