[发明专利]一种煤内热低温干馏的干熄焦煤气调控方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工、新能源和环保技术领域，特别涉及一种煤内热低温干馏的干熄焦煤气调控方法。

背景技术

我国晋陕宁蒙地区低变质煤炭资源丰富，该类煤为高挥发分的弱粘、不粘煤，同时焦油含量较高，对其进行低温干馏可以在分离焦油的同时，得到煤气和半焦(兰炭)，是一种分质综合利用或煤提质的有效方法，近年来得到快速发展。据报道，在晋陕宁蒙地区及新疆、云贵等地，产能可达6000万吨/a以上，已成为这些地方目前主要的煤转化工业。

对我国陕晋宁蒙等地区的兰炭生产企业而言，目前多采用内热式低温干馏直立方炉，将煤气与空气混合燃烧后从炉子下部鼓入炉内，与从上部装入的块煤相向运动，进行换热，使得煤被加热干馏。从炉顶引出的煤气经冷却和焦油捕收后，部分返回燃烧入炉，其余作为富余煤气用作其它用途；煤被干馏后成为半焦(兰炭)，经喷水或水浸熄焦后，作为碳质材料(燃料或还原剂、气化焦)外卖。

现行低温干馏用内热式直立方炉工艺目前存在的主要问题有五个方面：

一是内热采用了炉内空气和煤气燃烧加热的方式，燃烧废气混入了煤气中，既降低了煤气的热值，不仅增大了净化系统的处理能力，而且低热值煤气缺乏合理的煤气高附加值利用途径；

二是采用喷水或水浸熄焦，不仅浪费当地宝贵的水资源，而且兰炭的物理热被白白消耗，未得到有效的利用。尤其是采用水浸熄焦，兰炭中的水接近饱和，可达25～32％，为满足客户要求，不得不另外燃烧煤气烘烤；

三是焦油和粉尘分离困难；

四是碎煤无法入炉干馏；

五是干馏废水处理难度较大。其中前两个问题影响较大。

现有技术针对前两个主要问题，提出了采用富氧燃烧解决煤气热值低的问题，采用新型干熄焦技术回收利用兰炭物理热并减少兰炭中水分和节水。

现有技术提出的新型干熄焦技术(一种煤低温干馏干熄焦的方法，ZL200910021306.4；一种低温干馏干熄焦装置，ZL200920032520.5)的要点如下：将干馏炉分作干馏段和熄焦段，以净化的冷煤气进入熄焦段与高温兰炭换热，被兰炭加热的煤气自熄焦段导出，进入干馏段作为干馏介质对煤进行干馏，干馏所需热量不足的部分由干馏段下部的喷嘴燃烧煤气提供。也就是说在燃烧器中燃烧冷煤气产生高温废气，作为煤干馏所需基础热源，和干熄焦产生的高温干馏煤气混合，配制成符合煤低温干馏要求温度的高温混合气(温度760℃～850℃)，对内热式煤干馏炉炉内的煤进行无氧化加热，生产优质的兰炭。

该干馏干熄焦方法，可与常规工艺(空气助燃)或富氧干馏(助燃气体氧气含量25％－100％)配合使用。

具体实施方法为：

将干馏干熄焦产生的高温干馏煤气经洗涤、捕收焦油后制成冷煤气，冷煤气通过循环风机后，一部分引入燃烧器和高温废气合成符合煤低温干馏要求温度的高温混合气体，高温混合气体进入焦炉的干馏段，作为干馏热源；

而经过循环风机的另一部分净煤气，通过加压风机引入干馏炉的熄焦段，作为冷却兰炭熄焦的惰性介质，经过干馏炉熄焦段的冷煤气吸热后进一步经过焦炉的干馏段，和干馏热源一起对煤进行无氧化或弱氧化加热，实现无燃烧循环。

该发明适用于各类内热式煤干馏炉，即高温介质通过炉子中的煤层，加热原煤实现干馏的过程。可作为煤低温干馏生产配套技术选用。

煤气循环系统如附图1所示。根据煤气的循环要求，在煤气系统增设煤气加压风机，保证煤气系统正常循环的流量和压力要求。

对干馏过程的炉温等炉况参数的控制，通过燃烧参数进行调节(即调节燃烧器煤气和助燃气体流量)，也可通过调节熄焦煤气流量、提高熄焦料速的方式进行调节。