[发明专利]一种粉煤干馏装置及粉煤干馏方法

说明书

本发明涉及一种粉煤干馏装置及粉煤干馏方法，属于煤化工和石油加工技术领域。气体冷却器与焦炭气化炉以及第一旋风分离器连通，第一旋风分离器与第一集气室及第一密相床连通。粉煤干馏反应器的一端设置于沉降汽提器，另一端与焦炭气化炉连通并设有粉煤进料口以及重油喷嘴。第二旋风分离器与粉煤干馏反应器、第二集气室及第二密相床连通，半焦冷却器与油气汽提段连通。第一斜管与油气汽提段及第一密相床连通。该干馏装置结构简单，投资低，操作灵活；装置无烟气排放，焦炭气化生成气体可进一步合成甲醇乃至轻质油品。干馏方法包括：采用上述粉煤干馏装置进行循环的焦炭气化、粉煤干馏和重油裂解。该方法简单，易操作，效率高。

技术领域

本发明涉及煤化工和石油加工技术领域，且特别涉及一种粉煤干馏装置及粉煤干馏方法。

背景技术

随着世界石油资源日益匮乏，国内外利用煤干馏技术生产煤焦油替代石油资源已成为重要的补充方案。当煤料的温度高于100℃时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200℃以上时，煤中结合水释出；高达350℃以上时，粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象)；至400-500℃大部分干气和焦油析出，称一次热分解产物；在450-550℃，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550℃，半焦继续分解，析出余下的挥发物(主要成分是氢气)，半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；温度高于800℃，半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。当干馏在室式干馏炉内进行时，一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物(焦炉煤气和其他炼热解学产品)。

煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、加工条件(主要是温度和时间)。随着干馏终温的不同，煤干馏产品也不同。低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦，煤气产率低，焦油产率高；高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭，干气产率高而焦油产率低。中温干馏产物的收率，则介于低温干馏和高温干馏之间。煤干馏过程中生成的干气主要成分为氢气和甲烷，可作为燃料或化工原料。高温干馏主要用于生产冶金焦炭，所得的焦油为芳香烃、杂环化合物的混合物，是工业上获得芳香烃的重要来源；低温干馏煤焦油比高温焦油含有较多烷烃，是人造石油重要来源之一。

煤粉流化干馏技术是将块状煤粉碎为细粉与高温热载体在流化状态下，直接或间接接触传热并发生热分解反应的过程，其特点包括：煤粉干馏热强度高、干馏速度快、煤焦油产率高、气固可得到快速分离。

目前的干馏技术中，至少存在以下不足：

一、灰融聚粉煤干馏会加大生成半焦的燃烧量；生成半焦的燃烧量大会使燃烧单元的设备尺寸大，造成装置投资增加；灰融聚粉煤干馏所产半焦中的灰分含量高。

二、采用高温水煤气循环作为干馏原料的流化介质和热载体，高温气体循环对气体压缩机提出更高的材质要求；高温气体的循环压缩设备始终处于高苛刻运转状态，将影响装置的长周期运转，严重制约采用该技术的大型化装置建设。

三、基本未涉及劣质重油的热加工热解及劣质重油流化热改质。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种粉煤干馏装置，该粉煤干馏装置结构简单，投资低，操作灵活；装置无烟气排放，焦炭气化生成气体可进一步合成甲醇乃至轻质油品。

本发明的目的之二在于提供一种粉煤干馏方法，该方法简单，该方法简单，易操作，效率高。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出一种粉煤干馏装置，其包括焦炭气化炉、气体冷却器、第一旋风分离器、粉煤干馏反应器、沉降汽提器、第二旋风分离器、半焦冷却器以及第一斜管。