[发明专利]粉煤的干馏方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于粉煤干馏技术领域，涉及一种粉煤的干馏方法及装置。

背景技术

随着世界石油资源的日益匮乏和高油价时代的到来，世界各国利用煤干馏技术生产煤焦油，已经成为替代、补充石油资源的重要方案。煤干馏的产物是半焦、油气(主要是煤焦油和液化气)以及煤气；煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤性质、加工条件(主要是温度和时间)。

《大连理工大学学报》1995年2月第1期刊登的“褐煤固体热载体干馏新技术工业性试验”一文所介绍的粉煤干馏方法，是将原料煤粉碎到小于6mm，在干燥提升管内用热烟气提升并加热干燥后，干煤入干煤贮槽，再经给料机去混合器。来自热半焦贮槽的800℃热焦粉在混合器与干煤相混合，混合后物料的温度为550～650℃；然后进入反应器，完成煤的快速热解反应，析出干馏气态产物。煤或半焦粉在流化燃烧炉燃烧生成800～900℃的含氧烟气，在加热提升管下部与来自反应器的600℃半焦产生部分燃烧并被加热提升到热半焦贮槽；焦粉被加热到800～850℃，作为热载体(固体)循环使用。由热半焦贮槽出来的热烟气去干燥提升管。反应器下部由产品半焦管导出部分焦粉，经过冷却，作为半焦产品出厂。上述方法存在的问题是：①用流化燃烧炉产生的含氧烟气在加热提升管内与来自反应器的半焦产生部分燃烧，半焦被加热提升到热半焦贮槽，热焦粉再从热半焦贮槽进入混合器与干煤相混合，混合后进入反应器进行反应；这就使工艺过程较为复杂。②仅使用热焦粉作为固体热载体加热干煤，使固体热载体的循环量较大，会降低半焦产品的生产能力；生成大量的热焦粉，能耗也较高。

中国专利CN101328415A公开了一种活塞式流化床低温干馏工艺方法，利用提升管流化催化裂化装置原理，以提升管反应器为干馏反应器，以催化剂再生器为高温水煤气发生器，以高温水煤气为干馏原料的流化介质和热载体。将干馏原料输送到提升管流化床反应器中进行干馏反应，反应后油气进行分离得到干馏产品。干馏半焦进入水煤气发生器，干馏半焦中的碳、空气中的氧和水蒸汽进行氧化及水煤气反应，得到水煤气。存在的问题是：用作干馏原料流化介质和热载体的高温水煤气，需要用气体压缩机从水煤气发生器输送到提升管干馏反应器。输送高温水煤气会对气体压缩机提出更高的材质要求；另外气体压缩机始终处于高苛刻运转状态，将影响到干馏装置的长周期运转。

发明内容

本发明的目的是提供一种粉煤的干馏方法及装置，以解决现有的粉煤干馏技术分别存在的工艺过程较为复杂、固体热载体的循环量较大、气体热载体需要使用气体压缩机输送等问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种粉煤的干馏方法，其特征在于：该方法依次包括如下步骤：

A.粉煤原料经粉煤原料进料管进入干馏反应器，来自管式烧炭器的高温固体热载体和无氧烟气进入干馏反应器，粉煤原料与高温固体热载体和无氧烟气在干馏反应器内的混合传热区域进行混合并接触传热，之后粉煤原料在干馏反应器密相床内进行干馏反应，生成水蒸汽、油气、煤气和固体产物，干馏反应器密相床内的粉煤干馏固体产物与固体热载体相互混合形成半焦，干馏反应器内的气体经设于干馏反应器内的旋风分离器分离出半焦后由干馏反应器流出，干馏反应器密相床内的半焦向下流动，进入设于干馏反应器下方的汽提段；

B.向汽提段内通入汽提水蒸汽，汽提出半焦夹带的油气，在汽提段内汽提后的半焦流动至汽提段的下部，一部分经取热降温后排出干馏装置，另一部分经半焦输送管进入管式烧炭器的下部；

C.进入管式烧炭器内的半焦与从管式烧炭器底部通入的烧炭空气接触，沿管式烧炭器上行进行烧炭，生成高温固体热载体和无氧烟气，高温固体热载体和无氧烟气进入干馏反应器内，与粉煤原料混合。

用于实现上述方法的粉煤干馏装置，包括干馏反应器、热载体生成装置，其特征在于：干馏反应器为床层式流化床干馏反应器，热载体生成装置为与干馏反应器同轴设置的管式烧炭器，干馏反应器上设有粉煤原料进料管，干馏反应器的下方与其同轴设置有汽提段，管式烧炭器穿过汽提段，其顶部出口位于干馏反应器密相床界面的上方、粉煤原料进料管出口的下方，汽提段的下部设有半焦排料管和半焦输送管，半焦排料管的出口与取热器相连，取热器通过管道与半焦排料罐相连，半焦输送管的出口与管式烧炭器的下部相连，管式烧炭器的底部设有烧炭空气分布器。