[发明专利]煤气循环煤炭全粒径分级热解工艺及系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种煤气循环煤炭全粒径分级热解工艺及系统。

 

背景技术

中国煤炭储量占全球煤炭资源的12％，我国低阶煤蕴藏量占煤炭储量的50％左右，产量占目前总量的30％。按中国煤的形成时代看，以侏罗纪煤储量最大，约占全国已探明保有储量的45％左右，由这一时代形成的煤除极少数无烟煤以外，其余大多数为褐煤、长焰煤、不粘煤和弱粘煤等低阶煤。在地域分布上，储量大部分集中在内蒙古、陕西、新疆、甘肃、山西、宁夏六个省（区），而这些地区是我国水资源严重匮乏的地方，一定程度上制约了利用这些低阶煤进行加工提质工业的发展。

低阶煤由于高水分，高挥发份，低热值，且极易自燃的特点，从而不适于长期储存和长距离运输，长期被视作一种劣质煤炭资源，目前仅用做坑口电厂燃料和坑口气化原料，限制了低阶煤资源的合理开发利用。如何高效转化利用低阶煤就成了煤炭利用的一个重要问题。

近年来，采用低温干馏，对低阶煤进行提质提油的工艺，由于其技术成熟、投资低等优点，受到了国内外普遍关注。  目前关于低阶煤提质加工的工艺报道有不少，其中典型的有大工固体热载体新法工艺，大唐华银LCC技术等。

公开号为CN103160294A的发明，提供了一种全方位煤炭分质利用多联产的系统及方法，备煤系统分别与末煤热解系统和粒煤热解系统相连；气化系统以空气为输入，以粒煤热解产生的半焦为原料，产生的气化煤气作为快煤热解系统的热载体；末煤热解产生的热解油气作为粒煤热解系统的热载体，产生的块焦一部分作为冶金焦输出，一部分焦作为生产电石的原料；粒煤热解系统产生的热解煤气进入粗煤气处理系统，产生的焦油用于焦油加氢；粗煤气经净化后分别作为天然气合成气、费托合成气等。

该专利存在的缺点是：末煤热解后产生的热解煤气作为粒煤热解的热源，在粒煤热解过程中会有大量的粉尘被带入热解煤气中，造成后续热解煤气的除尘困难，回收的焦油当中含有大量的粉尘，使得焦油的品质低。

公开号为CN103409152A的发明，提供了在一种高热值气体热载体低阶煤提质工艺及系统，原料煤送入干燥炉干燥，脱除大部分水后进入热解炉热解，经热解脱除大部分挥发份后得到半焦和粗热解气，所述粗热解气采用自身生产的煤焦油洗涤进行除尘、降温，降温回收焦油后的煤气分成至少两部分，第一部分热解气送入热解加热炉作为燃料燃烧，产生的高温烟气对送入热解加热炉的第二部分热解气进行间接加热，加热后的热解气送至热解炉为干燥后的原煤的热解反应提供热源。

该专利所提供方案的缺点是：

1、没有将原煤进行分级热解，这样造成小粒径末煤和大粒径粒煤一起热解，热解程度均匀化低、热解煤气和焦油产率低；

2、热解产生的高温热解气利用自身工艺产生的煤焦油洗涤除尘、降温，造成回收的焦油当中粉尘含量高，焦油品质低。

上述两个发明专利中回收的焦油当中都含有大量的粉尘，使得焦油产品的品质较低，且工艺中的余热没有得到充分利用，能源严重浪费。

 

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种煤气循环煤炭全粒径分级热解工艺，能够降低系统回收的焦油的含尘量，进而提高焦油的品质，并对工艺中的余热进行充分回收利用，节约能源。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种煤气循环煤炭全粒径分级热解工艺，包括如下步骤：

a、将原煤经过原煤预热分级系统分成末煤和粒煤；

b、将末煤送入末煤热解炉热解，粒煤送入粒煤预热解炉中预热解；

c、末煤热解产生的末煤热解煤气作为粒煤预热解的热源送入粒煤预热解炉中，末煤热解产生的高温半焦粉与粒煤预热解后的预热解粒煤混合后进入粒煤热解炉热解；

d、粒煤热解产生的粒煤热解煤气作为粒煤预热解的热源送入粒煤预热解炉中，粒煤热解产生的热半焦冷却后得到半焦产品；

e、粒煤在粒煤预热解炉内形成的滤料层对末煤热解煤气和粒煤热解煤气进行过滤，对过滤后的热解煤气进行精细除尘和冷却回收焦油产品后，得到洁净煤气；

f、洁净煤气分成两部分，一部分作为热半焦的循环载气，另一部分作为燃料送入煤气加热炉中；

g、通过热半焦预热后的循环载气进入煤气加热炉，被间接加热后变成高温煤气，并作为末煤热解的热源送入末煤热解炉中，煤气加热炉产生的高温烟气作为原煤预热的热源送入原煤预热分级系统中。