[发明专利]一种兰炭炉荒煤气改质方法及装置

说明书

本发明公开了一种兰炭炉荒煤气改质方法及装置。本发明所提供的方法包括：在炉内热解干馏原煤后冷却热解干馏产品，过程中回收冷却时的余热，产生蒸汽，并将蒸汽加热到600℃以上后，送入炉内对原煤进行热解和部分气化，增加煤气产量,同时降低兰炭产出量和降低煤气中的氮氢比。本发明的装置包括：设在兰炭炉外部两侧的蓄热室和安装在兰炭炉内的上火道；所述蓄热室内设有蓄热体和燃烧器，所述蓄热室上设有蒸汽进口、空气进口、烟气出口和上火道连接口，所述蒸汽进口与兰炭冷却余热回收装置连通，所述上火道与兰炭炉内相通并与所述上火道接口连通。本发明充分利用余热蒸汽，明显提高煤气质量，为兰炭炉煤气高质利用提供条件。

技术领域

本发明涉及煤炭热解干馏技术，具体涉及一种兰炭炉荒煤气改质方法及装置。

背景技术

传统的兰炭炉采用空气和煤气混合气体作为气体热载体，通过贫氧燃烧获得600-900℃气体热载体，对块煤进行热解干馏，获得兰炭、煤焦油和荒煤气三种产品。根据煤气与空气不同稀释比贫氧燃烧后可获得不同温度的气体热载体，工业上通过稀释比来调节兰炭炉热解温度，实现中低温煤炭热解。

现有生产技术中，兰炭炉由于采用空气作为助燃剂，通过中低温煤热解后，出产的荒煤气中氮气含量高，通常荒煤气中氮气体积含量为30-50％，严重影响了荒煤气的利用价值。

为了降低荒煤气中氮气含量，一种简单的办法就是利用纯氧或者富氧气体作为助燃剂使用，但是实际中这种方法的弊端是易引起爆炸，制氧提高了兰炭炉的运营成本，经济上不合算。

除此之外，可用荒煤气制备合成氨，可以容忍荒煤气中含有一定量的氮气，但是经过变换后，荒煤气中氮氢比为3:1左右便于合成氨生产，而实际荒煤气中氮气含量比合成氨的要求高出一倍左右，而后续降氮工艺又使得合成氨成本增加。

现实中受市场因素影响，兰炭产品往往供大于求，而荒煤气和煤焦油供不应求，需要在同样生产条件下，增大兰炭炉的产气量，降低兰炭产出量，技术上有将蒸汽直接通入兰炭炉的措施，但是蒸汽与兰炭发生强吸热水煤气反应，兰炭炉降温迅速，兰炭炉产量下降，而增加空气量维持兰炭炉产量又提高了荒煤气中氮气的含量，因此，直接注入蒸汽的荒煤气降氮技术效果不明显。

发明内容

针对现有技术的缺点或不足，一种兰炭炉荒煤气改质方法。

本发明所提供的方法包括：在炉内热解干馏原煤后冷却热解干馏产品，过程中回收冷却时的余热，产生蒸汽，并将蒸汽加热到600℃以上后，送入炉内对原煤进行热解和部分气化，增加煤气产量,同时降低兰炭产出量和降低煤气中的氮氢比。

一些实施方式中，余热产生的蒸汽压力为0.1-0.6Mpa，蒸汽被加热到600-1000℃后送入炉内。

一些实施方式中，蒸汽通入炉内的量为50-200公斤/吨兰炭。

本发明还提供一种兰炭制备方法。

所提供的兰炭制备方法包括：在炉内热解干馏原煤后冷却热解干馏产品，过程中回收冷却时的余热，产生蒸汽，并将蒸汽加热到600℃以上后，送入炉内对原煤进行热解和部分气化。

同时本发明提供了一种兰炭炉荒煤气改质装置。

本发明提供的兰炭炉荒煤气改质装置包括：设在兰炭炉外部两侧的蓄热室和安装在兰炭炉内的上火道；所述蓄热室内设有蓄热体和燃烧器，所述蓄热室上设有蒸汽进口、空气进口、烟气出口和上火道连接口，所述蒸汽进口与兰炭冷却余热回收装置连通，所述上火道与兰炭炉内相通并与所述上火道接口连通。

优选的，本发明的上火道为耐火材料通道，该通道壁上开设有火眼孔，所述上火道砌筑在兰炭炉内火道上方。

进一步，本发明的蒸汽进口、烟气出口和空气进口处设置有电磁阀。

本发明还提供了一种兰炭炉。该兰炭炉上安装有本发明的兰炭炉荒煤气改质装置。