[发明专利]一种新型流化床半焦生产系统及其工艺

说明书

技术领域

本发明提供一种新型流化床半焦生产系统及其工艺，即利用流化床将褐煤等煤种进行低温干馏，生产半焦的工艺。

背景技术

半焦俗称兰炭，因其燃烧时有很短的蓝色火焰而得名，它是泥煤、褐煤和高挥发分的烟煤经低温(500～700℃)干馏得到的固体产物。挥发分含量高，是很好的高热值无烟燃料，在铁合金、电石、化肥等行业完全可以替代且优于一般焦碳，同时在高炉喷吹、生产炭化料和活性炭等领域有着较大的发展潜力。

褐煤是我国分布较多的煤种之一，埋藏浅、易开采，褐煤半焦的生产与应用可大大缓解烟煤、焦煤资源的紧缺，对我国的可持续发展具有深远意义。

常规的半焦生产工艺，其主要设备是内热式直立干馏炉，干馏炉的单炉年产量多数在5万吨～10万吨，且仅能运用一炉多门等组合技术实现集中化大规模生产。目前的半焦生产工艺存在以下问题：

(1)资源浪费。吨焦耗煤、电、水量大，生产过程中的余热、尾气利用率低，焦油回收率不高，剩余煤气直接排空而未综合利用。

(2)新建半焦企业生产规模起点为60万吨/年，都是在原有立式炉基础上进行设计改造，然后通过多孔并排组合的方式形成规模，运行时间不长。

(3)半焦生产研发落后，工艺技术单一，大型化技术设备不成熟。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种新型流化床半焦生产系统及其工艺，它通过褐煤干燥和低温干馏两段工艺生产半焦。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型流化床半焦生产系统，它包括干燥系统和干馏系统，其中干燥系统进料端与进料装置连接，干燥系统尾气经至少一级干燥除尘装置后回收，干燥系统与热源连接；干燥系统出料端以及干燥除尘装置出料端均与干馏系统进料端连接；干馏系统的热解气体经至少一级除尘装置后，一路作为干馏炉的流化介质闭路循环，另一路再经至少一级冷凝装置后，一部分排空，另一部分燃烧后作为本系统热源，干馏系统出料端与成品区连接。

所述进料装置包括料仓，它与螺旋输送机连接，螺旋输送机与干燥系统进料端连接；干燥系统为内加热流化床干燥机，干燥热源来自内置换热器，过热蒸汽作为流化介质，来自燃烧炉的烟气与内置换热器连接，内置换热器还与烟气引风机I连接，过热蒸汽和回收的尾气由下部送入内加热流化床干燥机。

所述干燥除尘装置有两级，第一级为旋风除尘器I，它的出料端与干馏系统进料端连接，尾气出口与第二级除尘装置电除尘器相连，电除尘器收集的细粉回收。两级除尘后的尾气经循环风机I加压，一路送回内加热流化床干燥机作为流化介质闭路循环；另一路蒸汽回收利用。

所述干馏系统为内加热流化床干馏炉，干馏热源来自内置换热器，由干馏除尘装置回收的尾气作为流化介质，来自燃烧炉的烟气与内置换热器连接，内置换热器与烟气引风机II连接，回收尾气经循环风机II送回内加热流化床干馏炉。

所述干馏除尘装置包括旋风除尘器II，它的出料口与成品区连接，尾气送入冷凝装置，冷凝装置为冷凝器，冷凝器出料口排除焦油和芬类聚合物，尾气一部分排空，一部分送入燃烧炉。

一种新型流化床半焦生产系统的生产工艺，它的步骤为，

1)含水量30％～50％的湿褐煤送至内加热流化床干燥机内；

2)过热蒸汽进入内加热流化床干燥机，使床内物料维持稳定的流态化；褐煤被内置换热器提供的热量加热干燥，通过控制褐煤在床内的停留时间，干燥至要求的水分后，褐煤由流化床干燥机出料口排出，并与旋风除尘后收集的干粉一起输送至干馏工序；干燥析出水分及部分物料由过热蒸汽携带，经旋风和静电除尘后，被循环风机I抽引，一部分返回内加热流化床干燥机作为流化介质在系统内闭路循环，另一部分可全部回收利用其热能；内置换热器的热量由燃烧炉的烟气提供，换热后的烟气由烟气引风机I抽出排空；

3)干燥后的物料进入低温干馏工序，在内加热流化床干馏炉内干馏析出的挥发分经旋风除尘后，一部分由循环风机II抽吸，作为内加热流化床干馏炉的流化风在系统内闭路循环，另一部分经冷凝器冷凝，析出焦油和芬类聚合物；从冷凝器流出的可燃气体，一部分可燃烧后排空，绝大部分进入燃烧炉燃烧，产生的烟气分为两路，一路进入内加热流化床干燥机作为内置换热器的热源，一部分进入内加热流化床干馏炉作为内置换热器的热源；内加热流化床干馏炉的内置换热器换热后的烟气由烟气引风机II抽出排空。

所述步骤3)中内加热流化床干馏炉的内置换热器内通500℃的烟气。