[发明专利]一种利用蓄热式旋转炉热解煤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用蓄热式旋转炉热解煤的方法。

背景技术

我国煤资源丰富，价格低廉，但是长期以来没有得到广泛的应用。

随着国民经济的快速发展和西部大开发战略的实施，如何有效地综合开发利用煤，特别是低品位煤备受关注。

煤在隔绝空气条件下进行加热，在不同温度下发生一系列物理变化和化学反应的复杂过程称为煤的热解或煤的干馏。煤干馏可得半焦、焦油和荒煤气，焦油经加氢处理可得汽柴油组分，荒煤气可用作化工原料。

煤的热解是煤化工的重要过程之一，按加热终温的不同，可分为三种：900～1100℃为高温干馏，即焦化；700～900℃为中温干馏；500～600℃为低温干馏。

当煤料的温度高于100℃时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200℃以上时，煤中结合水释出；高达350℃以上时，粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象)；至400～500℃大部分煤气和焦油析出，称一次热分解产物；在450～550℃，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550℃，半焦继续分解，析出余下的挥发物(主要成分是氢气)，半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；温度高于800℃，半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。当干馏在室式干馏炉内进行时，一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物，焦炉煤气和其它炼焦化学产品。

现有技术中，一般采用热载体和/或直立炉进行煤热解生产半焦和焦油。

以直立炉为例，至少存在以下缺点：停留时间不好控制、温度控制不均匀、单炉产量低、所得半焦品质均一性不好；烟气与干馏气混合，后续处理工艺复杂；烟气与干馏气会带出部分煤粉，水冷得到的焦油中会含有煤粉，难以去除。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种利用蓄热式旋转炉热解煤的方法，它是将一定量的待热解原料经破碎、筛分、干燥后，通过布料装置布入旋转床，采用辐射的方式隔绝空气加热到400～700℃，保持30～120分钟。旋转炉顶部出来的干馏气经油气分离后，得焦油和荒煤气。旋转炉底部经出料装置排出的固体产物经冷却后得半焦。此方法工艺简单，效率高，不需气体或固体热载体，适合各种品质的煤种。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种利用蓄热式旋转炉热解煤的方法，所述方法包括下列步骤：

1)、破碎、烘干：将待热解原料破碎筛分，烘干；

2)、布料热解：将破碎烘干后的原料通过布料装置布入蓄热式旋转炉，加热到400℃～700℃，保持30～120分钟，所述原料经热解生成半焦和干馏气；

3)、出料：半焦经出料装置排出，400℃～700℃的半焦经熄焦后，送入成品料场；所述干馏气经油气分离后，得产品焦油和荒煤气。

所述破碎粒度为10～100mm；大于100mm的原料进一步破碎筛分，小于10mm的原料压球造粒。

所述蓄热式旋转炉包括炉墙、炉顶和炉底，所述炉墙、炉顶和炉底围成一个炉膛；所述炉底为旋转式炉底，在炉膛内水平转动；所述炉膛的上部空间设有一个或多个蓄热式辐射管。

所述蓄热式辐射管为直线型管。

或者，所述蓄热式辐射管为U型管。

或者，所述蓄热式辐射管为W型管。

所述蓄热式辐射管的一端设置有一个燃烧器，所述燃烧器设置有煤气进口和空气进口，所述蓄热式辐射管的另一端为烟气出口端。

所述炉底上设置有一层炉底架空层，炉底架空层上均布待热解原料，所述蓄热式辐射管布置于原料上方。

所述蓄热式旋转炉设置有吸气口和喷气口，所述吸气口和喷气口提供循环风机相连通。

所述蓄热式旋转炉的炉底与炉墙连接处设置有水封槽。

所述待热解原料为油页岩、煤、褐煤、油砂或草木的一种或多种。

本发明采用的蓄热式旋转床干馏炉是一种环形炉，炉墙、炉顶及蓄热式辐射管固定不动，环形炉炉底为旋转式炉底，炉底装载待热解原料，炉顶和炉底围成的炉膛的上部空间设有蓄热式辐射管。蓄热式辐射管对待热解原料进行加热，燃烧产物完全与炉膛内的气氛隔绝，可以减小后续处理装置的规格，分离后的气体可保有较高的品质。炉内热气强制循环对流，炉底上的物料两面快速受热，既提高了传热强度又使物料加热温度均匀性更好。

本发明工艺简单、流程短、效率高，不需热载体，适合各种品位的煤矿、油页岩、油砂、草木。生产出的焦油加氢处理后可得汽柴油调和组分，所述荒煤气可用作化工原料。

附图说明