[发明专利]外热式卧置回转炭化炉热裂解原煤制备兰炭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业化生产兰炭的新工艺-外热式卧置回转炭 化炉热裂解原煤制备兰炭的工艺，它属于煤化工技术领域。

背景技术

兰炭，又称作半焦，是以侏罗纪不粘煤的弱粘煤为原料，采用中 低温干馏工艺生产的一种高固定碳含量的固体物质，生产兰炭的同时 副产焦油和焦炉煤气。兰炭可广泛应用于电石、铁合金、化肥造气、 高炉喷吹和城市居民洁净用煤等生产生活领域；焦油用途极为广泛， 可制取清洁燃料油，也是合成塑料、染料、纤维、橡胶、农药、医药、 耐高温材料等有机化工的重要原料；焦炉煤气可用于发电、冶金、制 取氢气、合成氨、甲醇、笨等化工产品以及工业煅烧用热源等。

目前国内用于工业化生产的方法主要有内热式直立炭化炉热裂 解制备兰炭，它是目前运用最广泛，规模最大、最多的一种裂解原煤 制备兰炭的工艺。工艺流程主要为：原料煤由炉体顶部上煤斗连续 垂直加入焦炉，经预热后落入干馏段，干馏段干馏温度为600～700 ℃，干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，由鼓 风机经火口吹入干馏段燃烧，干馏段下部焦炭落入水封槽冷却，然后 排出。荒煤气在干馏室内沿料层上升，通过煤气收集罩、上升管、桥 管先后经文氏管塔、旋流板塔洗涤，煤气在风机的作用下回炉加热， 剩余部分放散。焦油进入沉淀池脱水，然后集中在焦油池进行静置恒 温加热和二次脱水，脱水后的焦油即为成品油。

上述方法的不足之处为：由于其干馏燃烧时，干馏所用热量主要 由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，由鼓风机经火口吹入干馏段 燃烧，因此，它所需原煤的粒度较大，要求在20～80mm，实际煤矿生 产中，这样的块煤只有30％到40％，原料存在短缺问题；由于采用内 热式干馏，炉内包含大量空气，因此生成的煤气热值较低，其中含氢 气、甲烷较低，氮气含量过高，达不到化工利用的要求条件，只能当 作燃料而不能作为化工原料；其焦油回收率低；另外其兰炭熄焦处理 时采用湿法出焦，消耗了一部分兰炭的潜热，影响兰炭的质量，产品 含水量较高，限制兰炭的使用，增加运输成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种外热式卧置回转炭化炉热裂解原煤制 备兰炭的方法，可连续式生产，工艺过程无废气、废水、废渣排放， 属于环保综合利用项目。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种外热式卧置回转 炭化炉热裂解原煤制备兰炭的方法，包括以下步骤：

(1)将原料煤送入回转炭化炉干燥段，在100～300℃对原料煤 进行干燥和脱吸20～60分钟，除去煤中的水份和结合水以及吸附在 煤的毛孔中的气体；

(2)干燥和脱吸后的煤进入回转炭化炉干馏段，在物料温度350～ 700℃下热裂解1～5个小时，热裂解后得到兰炭、焦油和煤气，回转 炭化炉压力控制在-20～20mm H₂O，维持在微负压和微正压之间，其 中一部分纯化后煤气和空气送入燃烧炉燃烧，加热后的热风送入回转 炭化炉干馏段夹套内作为热源；

(3)通过裂解后产生的兰炭由回转炭化炉排出送熄焦炉熄焦，再 进入筛焦装置筛分处理得到兰炭成品；

(4)通过裂解后产生的高温煤气和焦油混合物由回转炭化炉导 气管抽出，进入焦油煤气分离纯化装置，进行吸收和纯化，得到高品 质焦油成品和高热值煤气成品。

所述的原料煤的粒度为3mm～80mm。

所述的回转炭化炉安装方式为卧式，回转炭化炉加热方式为夹套 外加热形式，炭化炉干馏段出口的热空气返回炭化炉干燥段加热，干 燥段和干馏段采用间接加热，达到热量循环利用。

兰炭熄焦处理采取干法熄焦工艺，干法熄焦工艺采用如下两种形 式之一：A，兰炭在隔绝空气的条件下送入回转冷却机间接冷却，冷 却介质为循环水喷淋冷却；B，在回转干熄炉中用惰性气体与赤热红 焦换热冷却。

本发明反应原理如下：