[发明专利]多级流化床粉煤热解及除尘耦合制取煤焦油煤气的系统及方法

权利要求书

1.一种多级流化床粉煤热解及除尘耦合制取煤焦油煤气的系统，其特征在于系统包括干燥单元、流化床热解及除尘单元、循环半焦加热单元、余热回收单元以及后处理单元；

干燥单元，利用余热回收单元产生的低热烟气作为热源对粉煤进行流化换热和间接换热，其包括多级流化床干燥器(1)、除尘组合，多级流化床干燥器(1)的导气口与除尘组合连通，除尘组合与余热回收单元连接；多级流化床干燥器(1)内设置有可通过热气流化换热干燥粉煤的干燥腔(1-2)和可对粉煤间接换热的加热腔(1-5)；

流化床热解及除尘单元，采用气固热载体多级流化热解除尘，其热解荒煤气经多级旋风除尘后与干燥后的粒煤换热，将荒煤气的重质组分凝结在粒煤上并以此裹挟细粉除尘，重质组分二次热解为轻质组分；流化热解后的半焦经吹灰后可作为颗粒除尘的滤料进一步对荒煤气过滤除尘；其包括流化床热解反应器(4)以及错流式颗粒层过滤器(12)；所述流化床热解反应器(4)包括设置在反应器筒体(4-1)上且与多级流化床干燥器(1)连通的干煤入口(4g)、与错流式颗粒层过滤器(12)的荒煤气入口连通的荒煤气导出口(4a)、与除尘组合连通的干煤细粉进料口(4b)、与错流式颗粒层过滤器(12)的滤料入口连通的半焦出口(4e)、与循环半焦加热单元连通的高温半焦进料口(4c)、与后处理单元连通的油气分离粉尘出口(4d)以及与余热回收单元连通的流化煤气入口(4f)，在反应器筒体(4-1)内自上而下设置有能够对干煤预热并对荒煤气过滤的流化换热床(4-2)、能够使干煤流化热解的热解床(4-6)以及利用流化煤气对半焦流化吹灰的吹灰分离床(4-9)以及能够对热解荒煤气和流化煤气进行除尘、油气分离的多级旋风分离组合；流化换热床(4-2)与热解床(4-6)、吹灰分离床(4-9)之间分别设置有固体溢流通道和气流通道；

后处理单元，包括油洗塔(14)，错流式颗粒层过滤器(12)的荒煤气出口与油洗塔(14)连通，使油气分离。

2.根据权利要求1所述的多级流化床粉煤热解及除尘耦合制取煤焦油煤气的系统，其特征在于：所述流化床热解反应器(4)包括2～6层热解床(4-6)。

3.根据权利要求1所述的多级流化床粉煤热解及除尘耦合制取煤焦油煤气的系统，其特征在于：所述多级旋风分离组合包括设置在流化换热床(4-2)底部并与流化换热床(4-2)之间形成气流缓存腔的环形挡板(4-3)和设置在环形挡板(4-3)上的多级旋风分离器(4-5)，多级旋风分离器(4-5)的顶部延伸至环形挡板(4-3)上方，油气分离粉尘出口(4d)通过管道延伸至反应器筒体(4-1)外部。

4.根据权利要求1所述的多级流化床粉煤热解及除尘耦合制取煤焦油煤气的系统，其特征在于：所述固体溢流通道包括连通流化换热床(4-2)与相邻热解床(4-6)的一级溢流通道(4-4)、连通吹灰分离床(4-9)与相邻热解床(4-6)之间的二级溢流通道(4-8)以及连通两两热解床(4-6)之间的热解溢流通道(4-7)；所述干煤细粉进料口(4b)开设在一级溢流通道(4-4)的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的多级流化床粉煤热解及除尘耦合制取煤焦油煤气的系统，其特征在于：所述热解溢流通道(4-7)上端的入料口高于对应热解床(4-6)的高度；一级溢流通道(4-4)的上端入料口高于流化换热床(4-2)高度，二级溢流通道(4-8)的上端入料口高于最下层热解床(4-6)的高度。

6.根据权利要求4所述的多级流化床粉煤热解及除尘耦合制取煤焦油煤气的系统，其特征在于：所述热解床(4-6)和流化换热床(4-2)以及吹灰分离床(4-9)倾斜设置，且与水平面之间的夹角是为5°～25°。

7.根据权利要求1～6任一项所述的多级流化床粉煤热解及除尘耦合制取煤焦油煤气的系统，其特征在于：所述多级流化床干燥器(1)的干燥腔(1-2)内自上而下设置有多个干燥床层(1-3)，在干燥床层(1-3)上设置有透气孔，且在上下干燥床层(1-3)之间设置有粉煤溢流管道(1-4)；在加热腔(1-5)内设置有与粉煤换热的加热盘管(1-6)。