[发明专利]一种低阶煤蒸汽热解制取油和兰炭的工艺及装置

说明书

本发明涉及煤炭高效利用技术领域，特别涉及一种低阶煤蒸汽热解制取油和兰炭的工艺及装置，包括热解炉中低阶煤煤粉与蓄热式加热炉提供的高温蒸汽发生热解反应，热解产物进入高温过滤器将兰炭过滤排出，剩余产物经换热器降温后进入喷淋塔洗涤，析出并回收热解油，剩余的热解气排出喷淋塔并通入蓄热式加热炉作为燃料燃烧，为蒸汽的升温提供热量，获得的高温蒸汽通入热解炉参与热解反应；本发明通过热解炉、高温过滤器和喷淋塔的配合，实现了热解油(焦油)和兰炭的制取；同时，通过喷淋塔分离出热解气，通入蓄热式加热炉内作为燃料，高温燃烧提供热解热，实现热量自给自足。

技术领域

本发明涉及煤炭高效利用技术领域，特别涉及一种低阶煤蒸汽热解制取油和兰炭的工艺及装置。

背景技术

低阶煤由于硬度低、发热量低、含水量大、挥发分高、燃烧性好、直接燃烧会排放大量的硫化物及粉尘，因此如何实现褐煤等低阶煤的高效转化与清洁利用是亟需解决的。

在隔绝空气或惰性气体条件下，低阶煤在600～700℃的温度下进行热解干馏产生的固体产品叫作兰炭(又称为半焦)。兰炭具有高固定碳、高化学活性、高发热量、低灰分、低硫和低挥发分等优点，且其比表面积与孔隙率较大。

目前制备兰炭常用热解工艺有DG热解工艺、ATP热解工艺、鲁奇三段炉工艺以及SJ低温干馏热解技术，低阶煤需在600～700℃的温度下进行热解，热解过程中需要持续性热量供给，现在通常单独配置热量供给装置，导致低阶煤热解能耗较高，且环保成本大。

发明内容

本发明的目的是提供一种低阶煤蒸汽热解制取油和兰炭的工艺及装置，以解决现有低阶煤热解制取兰炭工艺能耗高的问题。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：

第一方面，本发明提供了一种煤粉蒸汽富氢气化制备可燃气的工艺，包括以下步骤：

热解炉中低阶煤煤粉与蓄热式加热炉提供的高温蒸汽发生热解反应，热解产物进入高温过滤器将兰炭过滤排出，剩余产物经换热器降温后进入喷淋塔洗涤，析出并回收热解油，剩余的热解气排出喷淋塔并通入蓄热式加热炉作为燃料燃烧，为蒸汽的升温提供热量，获得的高温蒸汽通入热解炉参与热解反应。

作为进一步的技术方案，在喷淋塔中，经接触换热洗涤热解气后的低温喷淋水进入闪蒸塔再次转变为蒸汽，并通过换热器吸收热解气显热后进入蓄热式加热炉中，获得达到热解工艺的高温蒸汽。

作为进一步的技术方案，闪蒸塔中未闪蒸的水成变为低温水，并通入喷淋塔中用作低温喷淋水。

作为进一步的技术方案，喷淋塔排出的热解气干燥后利用。

作为进一步的技术方案，蓄热式加热炉产生的高温蒸汽温度可在600℃～900℃范围调节。

第二方面，本发明提供了一种低阶煤蒸汽热解制取油和兰炭的装置，用在第一方面所述的低阶煤蒸汽热解制取油和兰炭的工艺中，包括：

热解炉，用于高温水蒸气与低阶煤煤粉的热解反应；

高温过滤器，与所述热解炉连通，用于过滤热解产物中的兰炭；

喷淋塔，与所述高温过滤器连通且之间设置换热器，所述喷淋塔用于收集热解油；

蓄热式加热炉，与所述热解炉连通并向其提供高温水蒸气，所述喷淋塔排出的热解气用作所述蓄热式加热炉的燃料。

作为进一步的技术方案，还包括闪蒸塔，与所述喷淋塔建立循环换热通道。

作为进一步的技术方案，所述蓄热式加热炉与所述闪蒸塔连通且管道内蒸汽经所述换热器换热。

作为进一步的技术方案，所述蓄热式加热炉与所述闪蒸塔连通之间连通管路上设置蒸气压缩机。

作为进一步的技术方案，所述喷淋塔上的热解气排放口设置冷凝器，用于干燥热解气。