[发明专利]一种内外热式中低温粉煤温分干馏系统及干馏方法

说明书

技术领域

本发明属于煤热解干馏技术领域，具体涉及一种内外热式中低温粉煤温分干馏系统及干馏方法。

背景技术

粉煤干馏技术，也称为煤的干馏或煤的热解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热，把煤里面的焦油和煤气蒸发出来，得到焦油、煤气、兰炭的过程。该技术最早产生于19世纪，起源于德国，发明之初主要用于制取煤焦油，也用于生产炼铁用焦炭和燃料气，由于该技术的能源转化率很高，一直被国内外认为是与煤气化、煤液化并列的第三种煤炭转化技术，也是煤炭清洁利用的发展方向，符合国家能源政策。

在我国的内蒙古、新疆等地连续发现了大规模的煤田。这些煤田主要以高挥发性的低阶煤为主，约占我国煤炭资源储量50%以上。其中的褐煤和长焰煤的挥发性组分约占原煤干重的37%以上，不粘煤和弱粘煤中挥发性组分约占原煤干重的20%～37%。这些煤种在我国煤炭资源中的储量较大，具有水分大、发热量低、化学反应性好、易燃易碎等特点，不利于直接燃烧和运输，而且直接燃烧的热效率较低，温室气体排放量大，而干馏热解是对这些低质量煤进行提质的好办法。

近些年国内煤热解新工艺的开发也很活跃，也给煤热解的规模化、多联产提供了技术上的条件。比如浙江大学早在1987年就提出了热电气多联产工艺的设想，并申请了国家发明专利(专利号92100505.2，循环流化床热电气焦油多联产装置开发》，大连理工大学近年一直在开发固体热载体干馏新技术，已完成多种油页岩、褐煤的试验室实验。

但是就目前现状总体而言，国内煤的干馏工业化还处于起步阶段，大多采用直立方型块煤热解炉，干馏过程中存在着较为严重的问题，例如干馏时产生的荒煤气热值低、常压或微正压是存在普遍问题。当前的煤干馏产业技术普遍存在的问题是没有充分考虑和利用煤热解过程中的分温度失重特性，也就是没有将煤不同温度阶段的热解特性有机结合起来，即使布置有不同阶段的热解装置，但是基本都是彼此独立工作，并没有实现热量、原料以及产物的有机结合，同时无法做到将各阶段热解产物分别进行收集，更无法获得热值较高的焦油和荒煤气，因此设计一种能够实现原煤从室温到中温加热过程中的高效干馏系统，对于促进原煤的干馏产业化意义重大。同时当前国内煤干馏具有工业化优势的是基于外热式的煤干馏技术，而影响外热式煤干馏效率的主要问题是其中煤的推进方式和加热效率，当前外热式煤干馏设备中原煤推进方式采用较多的是基于直立炉的重力推进、履带输送推进、炉身滚动推进等等，这些原煤推进方式在实际使用中具有较大的工业化缺陷，同时外热加热效率一直难以获得提高，这些在一定程度上限制了原煤的干馏产业化应用。

发明内容

本发明基于上述现有技术问题，首次创新提出一种按温度分段进行煤干馏（简称“煤温分干馏”）的温分干馏技术，具体涉及一种内外热式中低温粉煤温分干馏系统及干馏方法，首次创新的将煤干馏按温度分为两段或多段并利用不同设备有机结合来实现干馏，首次创新的将内热式回转窑与外热式螺旋推料干馏装置有机结合，利用回转窑对原煤进行风选除尘、预热干燥和脱水处理，并利用外热式螺旋推料干馏装置实现高效率的中低温干馏过程和其高热值荒煤气与焦油产物的析出，首次创新的将燃烧烟气引入螺旋输送装置内和回转窑中实现热能的高效循环利用，首次创新的按不同温度收集荒煤气，首次以一整套系统实现了原煤从室温到中温加热过程中的温度分割干馏技术，同时很好的解决了现有煤干馏技术中的原煤推进问题，并以全新加热方式大大提高了干馏加热效率和热利用效率，整个干馏过程具有煤受热均匀、干馏时间短、加热效率高、焦油收率高、荒煤气分段收集利用、螺旋推进装置煤气含尘量低、经济收益好等独特优点，同时整个温分干馏系统容易实现、操作简单，市场推广前景广阔。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：