[发明专利]一种生产干馏煤气的方法及装置

说明书

本发明涉及一种生产干馏煤气的方法及装置，特别是涉及一种以循环流化床锅炉循环热灰为热源加热煤，生产干馏煤气的方法及装置。

在天然气、液化石油气缺乏的地区，居民生活和工艺生产对优质煤气的要求十分迫切。目前民用煤气的生产主要采用焦炉、直立碳化炉、水煤气发生炉加甲烷化装置以及鲁奇炉等，由于它们普遍存在着投资大，效率低，煤气成本高以及对煤种有特殊要求等问题，使其应用受到很大限制。

美国能源部报告DOE/LE/40543-3，DE86    009113（1985.2）-“先进流化床空气加热器工艺的基础研究”（Generic    Studies    of    Advanced    Fluid    Bed    Air    Heater    Technology）中介绍了一种以空气为流化介质的压力流化床干馏煤气生产方法和装置。其方法是破碎过的煤加压后进入流化床干燥器。干燥器工作温度为370℃，压力为17大气压。煤在干燥器中被预热、脱水和预氧化破粘后，进入压力流化床干馏器，干馏器工作温度为538℃，压力约为17大气压，煤中的挥发份释放出来，成为煤气，干燥器和干馏器的流化气均为压缩空气，所需热量均由其内部分煤的燃烧提供。干馏器排出的半焦送到常压流化床锅炉燃烧放热。由于干馏器以空气为流化气，产生煤气的热值较低，煤气中一氧化碳含量较高，不能直接用做民用煤气，同时由于工作压力较高，设备造价及运行成本也都较高。

为了克服以上几种煤气生产方法和装置的不足，寻求一种工艺和设备简单、投资低且能生产高质量煤气的方法，本发明提出了一种用循环流化床锅炉循环灰为热源，生产干馏煤气的方法和装置。

本发明的生产干馏煤气方法，包括煤在流化床干燥器中预热、干燥、脱粘，再在干馏器中加热，生产干馏煤气，其主要特征是煤干馏所需热量是由来自循环流化床锅炉的循环热灰提供，而干馏产生的半焦送回循环流化床锅炉作为燃料燃烧，其主要步骤是，破碎过的原煤先进入常压流化床干燥器，进行预热、干燥和脱粘，干燥器的流化气体为空气或自锅炉来的热烟气，也可为两者的混合气，干燥器所需热量由其内部分煤的燃烧及热烟气显热提供。循环流化床锅炉分离器的循环灰流向两个地方，一部分直接回到锅炉炉膛，另一部分则被送到干馏器内。两部分灰量的比例大小，由设在分离器内的灰量调节门控制。干燥器排出来的干煤和循环流化床锅炉分离器来的热灰按一定的重量比例同时引入干馏器内，煤被热灰加热，释放出的挥发份即为干馏煤气，煤释放出挥发份后成为半焦，半焦和放热后的灰自干馏器下部流出，进入气力输送管，被输送风机来的空气送到锅炉炉膛，锅炉的燃料为半焦和使燃烧稳定，调节锅炉负荷所加的原煤。这部分煤是经过锅炉给煤机直接加入炉膛作为燃料燃烧。干馏器出来的煤气，送至常规的煤气净化工序。

本发明中生产干馏煤气的方法所采用的装置，包括流化床锅炉、流化床干燥器、干馏器及物料气力输送系统，其特点是，流化床锅炉为能够燃烧煤干馏产生的半焦并为干馏器提供加热煤所需的循环热灰的循环流化床锅炉，锅炉上部烟气出口与锅炉分离器相连，锅炉分离器底部接有锅炉返料管和干馏器热灰管，锅炉返料管和干馏器热灰管分别与锅炉炉膛和干馏器相连通，锅炉分离器内设有灰量调节门，流化床干燥器配有煤斗和给煤机，干燥器上部出口和外置的干燥器分离器相连通，其分离器下部出口和干燥器的溢煤口与干煤斗相连通，干煤斗下部的落煤管与干馏器热灰返料器出口相连接或直接通入干馏器，干馏器上部有一煤气管，其下部有一排料管，排料管与将半焦和放热后的灰送回锅炉炉膛的气力输送管相连通。本发明所用的循环流床锅炉可为蒸汽锅炉或热水锅炉。锅炉分离器可为旋风分离器或惯性分离器，也可为其它形式的分离器，分离器可以立式布置，也可卧式布置。分离器的灰可全部或部分进入干馏器。当锅炉分离器多于一个时，可从任意一个或同时从几个分离器向干馏器送灰，锅炉可以烧煤或半焦。

原煤进入干燥器前，要经过破碎，使其最大粒度不超过8毫米，干燥器的工作温度可在150℃～370℃之间，具体视煤种而定，当煤无粘性时，也可不设干燥器，直接将破碎后的煤加入干馏器。

干馏器内部可设一个或多个分离器，也可不设。干馏器工作压力为常压，工作温度可在400℃～850℃之间，具体可通过灰量调节门来控制进入干馏器的灰量，实现温度调整，干馏器内灰与煤的重量比为2～20，即热灰∶煤＝2～20∶1。