[发明专利]一种由低煤化度粉煤生产焦油、半焦及合成燃料气的方法

说明书

【技术领域】

本发明属于粉煤热转化利用技术领域。更具体地，本发明涉及一种利用低煤化度粉煤生产高品质焦油、半焦及合成燃料气的方法。

【背景技术】

在我国的能源结构比例中，煤炭资源储量和消费量占到一次能源总量的70%以上，随着石油、天然气等资源的进一步短缺，煤炭将在很长一段时间内成为我国能源结构的主体。在我国的煤炭资源总量中，低煤化度煤（如褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤）探明储量占到30%以上，主要分布在内蒙、陕西、云南等地，在开采和运输过程中会产生大量的粉煤，这种粉煤资源存在着粒度小、易氧化自燃、含水量高、热利用效率低、不粘结或粘结性差等缺陷。如何高效清洁地利用这类资源对提高我国煤炭资源利用效率、推动当地经济发展、实现可持续发展具有非常重要的意义。

众所周知，煤的热加工是目前加工处理年轻煤资源的有效途径，通过热加工获取焦油、半焦及合成燃料气的过程能量转化率高达80%以上，远高于气化、煤直接液化等煤加工转化方式。同时，煤的热加工过程极大程度上保持了煤炭中的有机大分子结构，是获取化工基本原料尤其是长链杂环类化合物的主要途径，其中有些单体有机物目前尚无法通过其它化工合成方法获得。另外，煤炭通过热加工处理获得的焦油、半焦及合成燃料气产品亦可进一步作为原料进行深加工处理，因此，开发出更加先进、高效的煤热加工工艺技术是实现煤炭资源绿色梯级利用，发展现代洁净煤技术的重要技术基础。

本发明是根据我国的能源结构比例状况，针对低煤化度粉煤高效利用难度大，传统处理方法综合热效率低，合成燃料气和焦油产率和品质低，且环境污染严重的现状下提出的。通过本发明所采用的工艺方法来达到高效利用低煤化度粉煤、提高合成燃料气和焦油的产率和性质、提高热效率和降低环境污染的目的。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种由低煤化度粉煤生产焦油、半焦及合成燃料气的方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种由低煤化度粉煤生产焦油、半焦及合成燃料气的方法。

该生产方法的步骤如下：

A、低煤化度粉煤的预干燥：

把所述的低煤化度粉煤送到气流干燥器1中，用高温烟气干燥，得到干燥粉煤与废烟气的混合物；所述干燥粉煤的水含量是以干燥粉煤总重量计8.0%以下；

所述的高温烟气或者是由间壁式反应器3排出并经返回气再热器7换热后的废热烟气与由气固分离器2排出的一部分废烟气即循环烟气所组成的混合物，或者是由所述间壁式反应器3排出并经返回气再热器7换热后的废热烟气、由湿法/干法熄焦装置6产生的高温惰性熄焦气和由气固分离器2排出的一部分废烟气（即循环烟气）组成的混合物；

B、干燥粉煤的分离：

来自步骤A的干燥粉煤与废烟气的混合物在气固分离器2中进行气固分离，得到干燥粉煤与废烟气；所述的干燥粉煤由气固分离器2底部的出料口排出，然后送到间壁式反应器3中；所述的废烟气由气固分离器2侧面排出口排出，其中一部分废烟气（即循环烟气）返回到气流干燥器1，剩余部分送至返回气预热器8进行余热回收，而已回收余热的废烟气外排；

C、低煤化度粉煤的转化：

来自步骤B的干燥粉煤在间壁式反应器3中在温度300℃-700℃的条件进行转化反应，得到一种含有合成燃料气、水蒸汽和焦油的轻质气态产物与一种高温半焦；所述高温半焦由间壁式反应器3出料端排出送至湿法/干法熄焦装置6；

所述转化反应需要的热量是由所述合成燃料气与空气通过燃烧提供的；在如开车、检修等非正常状态运行时，所述合成燃料气由其它燃料代替。

D、轻质气态产物的除尘：

来自步骤C的轻质气态产物由管道送到气体除尘器4，以除去其中的微粉尘；得到的净化轻质气态产物再由管道送到洗涤-电捕装置5进行处理；由气体除尘器4排出的微粉尘送至湿法/干法熄焦装置6进行冷却回收；

E、轻质气态产物的分离与收集：