[发明专利]一种低阶煤干馏工艺及系统

说明书

技术领域

本发明属于煤炭干馏技术领域，具体涉及一种低阶煤干馏工艺及系统。

背景技术

我国低阶煤资源丰富，超过50％的已探明的煤炭储量为低阶煤，其中含有的挥发分相当于1000亿吨的油气资源。由于低阶煤具有反应活性高，易自燃，不易长途运输，含水量大和热值低等缺点，因此目前我国的煤炭资源的开采和利用以无烟煤和烟煤为主，低阶煤的开采和利用水平较低，其主要是作为电厂动力燃煤。随着我国对能源需求的不断增加，无烟煤和烟煤资源过度开采造成的资源紧张，使得低阶煤开发和利用越来越重要，因此对低阶煤进行转化提质越来越受到重视。

目前较为成熟的低阶煤干馏工艺主要有：内热式直立炉干馏技术和流化床式固体热载体干馏技术。然而，内热式直立炉干馏技术具有所产煤气热值低，惰性组分含量高，只能处理块煤，不能处理粉煤，以及单炉处理量较小等缺点，而流化床式固体热载体干馏技术则存在固体热载体循环量大，一般原料煤与固体热载体的质量比达到1:4-1:7，甚至更高，导致能耗提高，增大了设备规模，而且生产的焦油煤气中粉尘含量高，易造成物料运行不流畅和设备易堵塞的问题。

为克服上述技术问题，中国专利文献CN103589442A提供了一种外热式与固体热载体结合的回转式干馏方法及装置，其中的干馏方法包括：将热载体与干燥预热后的原煤按照1-2:1的比例混合在干馏炉中被干馏，实现原煤的热解，产生热半焦和煤气，其中一部分热半焦作为半焦产品，一部分热半焦被净化冷却后的煤气加热后作为固体热载体，经鼓风气力输送与预热后的原煤混合进入干馏炉中干馏，半焦加热时产生的烟气对原煤进行干燥预热。上述干馏工艺和相应装置解决了现有的立式煤炭干馏工艺存在的煤气热值低，不能干馏面煤的问题，同时减少固体热载体循环量，减少煤气中粉尘产生，通过高温热半焦过滤煤气中粉尘，降低焦油中的粉尘和重质组分，降低循环半焦提升高度，节约能源，同时提高外热式回转炉热效率，减小外热式回转干馏由于热效率低产量放大后的设备尺寸，便于大规模生产。然而，上述技术方案还存在如下缺陷：作为固体热载体的热半焦在被加热的过程中所使用的加热媒介为净化冷却后的煤气，不仅浪费了高品质的煤气，提高了成本，还由于煤气的热值较高，其燃烧温度较高，当采用煤气对热半焦进行加热时，容易造成半焦的烧结，影响其作为固体热载体的功能以及其作为半焦成品的品质，而且在加热过程中，若助燃空气供量控制不当，则容易造成半焦的部分燃烧，从而增加成品半焦中的灰含量，影响成品半焦的品质，同时若热载体半焦颗粒较细，还容易引发粉尘爆炸的危险，安全可靠性低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的低阶煤干馏工艺及系统生产的成品半焦的灰含量高、品质差、安全可靠性低的缺陷，从而提供一种成品半焦灰含量低、品质优良、安全可靠性高的低阶煤干馏工艺及系统。

为此，本发明提供了一种低阶煤干馏工艺，包括如下步骤：

将干燥预热的原煤与加热后的热载体混合进行干馏，热解产生热半焦和荒煤气，一部分所述热半焦进行冷却作为半焦成品，一部分所述热半焦经温度为900-1200℃、含氧量≤1.2％且不为0的烟气直接接触加热后作为所述热载体，所述荒煤气进行净化和焦油捕集，得到煤气成品和焦油成品。

所述的低阶煤干馏工艺，对所述热半焦进行加热的烟气温度为1100℃、含氧量≤1.0％。

所述的低阶煤干馏工艺，还包括：将原煤进行筛分，筛分出的粒径为>3mm的原煤进行干馏；将热解产生的热半焦进行筛分，筛分出的粒径为≥4mm的热半焦作为所述的热载体。

所述的低阶煤干馏工艺，所述干燥预热后的原煤温度为180-240℃；加热后的所述热载体的温度为800-1000℃；热解产生的所述热半焦的温度为500-600℃；

所述的低阶煤干馏工艺，所述原煤与所述热载体的质量比不小于1:1。

本发明还提供了一种低阶煤干馏系统，沿工艺路线依次连接设置有干燥机和外热式干馏炉，所述外热式干馏炉上设置的外热式干馏炉第一出料口与冷焦系统连接，所述外热式干馏炉上设置的荒煤气出口与煤气净化和焦油捕集系统连接；还包括：

载体加热炉，所述载体加热炉上设置的载体加热炉进料口与所述外热式干馏炉上设置的外热式干馏炉第二出料口连接，所述载体加热炉上设置的载体加热炉出料口与所述外热式干馏炉上设置的外热式干馏炉进料口连接；