[发明专利]一种基于过热蒸气介质的流化床粉煤干燥、干馏方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种基于过热蒸气介质的流化床粉煤干燥、干馏方法及系统。

背景技术

随着煤炭开采技术的提高，我国煤炭产地的低变质粉煤大量增加，但由于现有煤炭转化技术的限制，很多粉煤资源无法利用。低变质粉煤通常具有水分大、粒径小，化学反应性好，易燃易碎，灰分高、低热值等特点，不适于远距离运输和长时间储存；但直接燃烧未提质的低变质粉煤，不仅燃烧效率低，还会造成严重的环境污染。因此，开发低变质粉煤的干燥、干馏提质技术是解决煤炭资源高效、洁净利用的重要途径之一。

虽然煤的干燥技术已有多年研究，但现有工业化和准工业化的技术仍然存在很多问题。如：煤高温烟气管式干燥技术的动力消耗和维护费用较高，煤粉与烟气直接接触存在一定的安全隐患。而以过热蒸气为干燥介质的管式干燥机又存在单台设备干燥能力小，管径细，易堵塞，投资高，污染大等问题未能大规模推广。

煤的干馏是煤洁净高效转化利用的关键步骤。现有煤干馏技术多数适用于优质块煤，而不适合于低变质粉煤；现有干馏炉的规模小，煤处理量小，液态和气态产物产率低。如：粉煤沸腾床干馏炉干馏得到的焦油中粉尘含量高，干馏煤气热值低；气流内热式干馏炉则要求原煤块度在20～80mm之间，块煤的导热性差，料层透气性不好，受热不均匀，干馏得到的焦油产率低，半焦质量不均匀；而立式干馏炉干馏所需热量由加热炉墙传入，热效率低。因此到目前为止还没有真正能够大规模推广的成熟的煤干馏技术，特别是针对低变质粉煤的干馏技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺流程简单，无氧环境，操作安全的适用于高水分、低变质粉煤的振动流化床干燥和卧式多室流化床干馏方法及系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于过热蒸气介质的流化床粉煤干燥、干馏方法，包括下列步骤：

（1）将原料煤破碎后，通过螺旋输送机送至振动流化床干燥设备；

（2）将过热蒸气作干燥介质，通过多孔板对粉煤进行加热干燥，过热蒸气夹带的粉煤经旋风分离器过滤后进入卧式多室流化床干馏炉；

(3)将干燥后的粉煤送至卧式多室流化床干馏炉内，过滤后进入的过热蒸气作流化介质，通过多孔板将粉煤进行低温干馏；

(4)干馏产生的高温干馏气通过一级旋风分离器和二级旋风分离器除尘后送至油气冷却分离系统冷却，冷却后的油水混合物再送至油水分离器进行油水分离；

（5）卧式多室流化床干馏炉出料口排出的半焦送至熄焦系统冷却后进行储存；

(6)用粉煤干馏产生的煤气作为低温过热蒸气锅炉和高温过热蒸气锅炉的加热燃料使用，低温过热蒸气锅炉和高温过热蒸气锅炉产生的不同温度的过热蒸气分别送至振动流化床干燥设备进行粉煤干燥和卧式多室流化床干馏炉进行粉煤低温干馏。

粉煤在干燥前可破碎筛成粒径≤6mm的颗粒。

所述步骤（2）中过热蒸气温度为120-300℃，常压干燥，干燥时间5-20分钟。

所述步骤（3）中过热蒸气入炉温度为550-650℃，干馏炉内温度为500-600℃，压力为0.01-1.0Mpa，干馏时间5～30分钟。

所述卧式多室流化床内设有加热构件通过辐射传热方式给粉煤干馏提供热量。

根据上述方法所用的系统，包括破碎机1，振动流化床干燥设备3，旋风分离器4，卧式多室流化床干馏炉5，一级旋风分离器6，二级旋风分离器7，油气冷却分离系统8，油水分离器9，熄焦系统10，低温过热蒸气锅炉11，高温过热蒸气锅炉12；其中，所述破碎机1依次连接振动流化床干燥设备3，旋风分离器4；所述旋风分离器4出口与振动流化床干燥设备3出口共同依次连接卧式多室流化床干馏炉5，一级旋风分离器6，二级旋风分离器7，油气冷却分离系统8，油水分离器9；所述油气冷却分离系统8气出口分别连接高温过热蒸气锅炉12和低温过热蒸气锅炉11，所述高温过热蒸气锅炉12连接卧式多室流化床干馏炉5，所述低温过热蒸气锅炉11连接振动流化床干燥设备3，所述卧式多室流化床干馏炉5固体物出口连接熄焦系统10。

所述卧式多室流化床干馏炉5内设置至少一个加热构件。

还可设置螺旋输送机2，以连接破碎机1和振动流化床干燥设备3。