[发明专利]一种褐煤低温干馏热解方法

说明书

技术领域

本发明属于煤的干馏热解技术领域，具体涉及一种褐煤低温干馏热解方法。

背景技术

我国褐煤资源丰富，据20世纪末的统计，全国已探明褐煤保有储量1300亿吨，占全国煤炭储量的13%左右。另据全国第三次煤炭资源预测结果表明，另有褐煤预测资源量1903亿吨，占全国煤炭预测资源量的41.18%。由于褐煤煤化程度低、水分高、易风化自燃等劣势，不适宜长距离运输，一直未形成规模化科学利用。目前这些煤90%作为动力煤直接燃烧使用，这种未考虑原煤化合物性质差异而同等条件下进行燃烧的粗放式利用既是对资源的一种浪费，同时也会带来不少环境问题。

开发利用褐煤资源对缓解我国资源瓶颈约束、保障我国能源安全的意义重大，因此开发一种提高资源利用率、降低污染物排放的褐煤干馏热解工艺，是当前褐煤能源综合利用领域内的重要课题。

目前，专利公开号为CN103666508A公开的“一种低阶煤低温干馏热解工艺”，该工艺是以改造的多段炉为干馏设备，以低阶煤物料热解提油后的瓦斯气体作为循环载热体，对低阶煤干燥预热、干馏热解，提取焦油和生产半焦，实现了资源的科学合理利用；然而，该工艺中选取的低温干馏物料的粒径≤50mm，对于大粒径的物料则不能得到充分的利用，造成部分资源的浪费；另外，该工艺虽然是利用产生的瓦斯气体作为循环载热体循环利用，但是此瓦斯气体在通入多段炉前需要在外部经加热器加热到一定温度，这样需要消耗额外的设备及能源，增加了成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中褐煤的资源利用率低、污染物排放多的问题。

为此，本发明提供了一种褐煤低温干馏热解方法，包括以下步骤：

1)将煤矿运来的褐煤破碎、筛分，选取粒径为150毫米以下的筛下物；

2)将筛下物送入立式干燥炉中采用250度以下的低温烟气直接干燥，与褐煤逆向接触，在立式干燥炉中对筛下物干燥3小时脱去部分水分；

3)将脱去部分水分的筛下物集中到立式干燥炉底部的卸料斗中，然后对其进行筛分，选取粒径为30～150毫米的筛下物作为低温干馏物料；

4)将低温干馏物料送入内热式干馏炉上部的连体煤仓，并通过阀门及辅助煤仓进入内热式干馏炉，在重力作用下由干燥段、干馏段、冷却段依次下移；

5)低温干馏物料在干燥段时，与干馏段透过料层上升的含焦油的粗煤气进行热交换，再去除剩余部分水分完成干燥过程；

6)经干燥后的低温干馏物料向下移动进入干馏段后，与内热式干馏炉内燃烧煤气产生的废气进行热交换，将低温干馏物料加热到450～550度，发生干馏热解反应，生成含煤焦油的粗煤气和褐煤半焦，完成干馏过程；

7)生成的褐煤半焦进入内热式干馏炉下部的冷却段，与送入内热式干馏炉内的煤气、空气的混合气初步换热后由内热式干馏炉底部的排料设备排出炉外；

8)生成的含煤焦油的粗煤气上升依次透过干馏段、干燥段，行进过程中通过料层滤去气体中夹带的部分粉尘后，由内热式干馏炉顶的集气导管引出；引出的气体经洗涤、换热、捕除焦油雾后得到焦油氨水混合物和煤气；焦油氨水混合物经焦油氨水分离装置进一步分离获得煤焦油；煤气经加压后一部分送至立式干燥炉供褐煤干燥和内热式干馏炉供褐煤干馏使用，剩余部分作为产品外送。

上述步骤2)中立式干燥炉中脱去部分水分的筛下物的含水率≤20%。

上述步骤2)中筛下物在立式干燥炉中经分料器分布、截流器烘烤、导流排汽翻板翻料。

上述步骤2)中筛下物在立式干燥炉中是自上而下通过多级塔式构件曲线下沉。

上述步骤2)中筛下物脱去水分所需的热量由设置在立式干燥炉外部的热风炉供给。

上述步骤8)中集气导管引出的气体经直接式初冷塔洗涤、间接式冷却器换热、电捕焦油器捕除焦油雾。

本发明的有益效果：

(1)本发明能够充分获取褐煤中的褐煤半焦和煤焦油，褐煤的干馏反应基本完全。

(2)本发明选用粒径为30～150毫米的物料作为低温干馏原料，物料粒径的范围宽，充分利用了褐煤原料进行干馏，避免了资源的浪费。

(3)本发明的内热式干馏炉中采用反应制得的煤气在炉内与空气混合燃烧产生高温热废气干馏褐煤原料，无需增加额外的设备及消耗额外的能源，节约成本，减少了环境污染。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

图2是本发明中内热式干馏炉的结构示意图。