煤熱解系統技術方案

本發明專利技術公開了一種煤熱解系統。其包括：干燥回轉窯用以干燥原料煤，獲得干燥物料；熱解回轉窯用以熱解由干燥回轉窯形成的干燥物料獲取熱半焦；加熱回轉窯用以將由熱解回轉窯形成的第一部分熱半焦加熱回流；冷卻裝置用以冷卻由熱解回轉窯形成的第二部分熱半焦，獲得產品半焦。該煤熱解系統通過在干燥回轉窯和熱解回轉窯之間增加加熱回轉窯，使得經熱解回轉窯熱解生成的熱半焦部分經加熱回轉窯加熱后回流與經干燥回轉窯干燥后的干燥物料混合，對干燥物料進一步加熱干燥物料，實現了能量梯級利用，系統熱效率也較高，并且通過干燥回轉窯、熱解回轉窯、加熱回轉窯以及冷卻裝置的順序運行實現了低變質煤熱解工藝的連續性操作提高了生產效率及生產能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及低變質煤熱解領域，尤其是涉及一種煤熱解系統。
技術介紹
我國煤炭資源豐富，其中低變質煤占我國煤炭總量的50%以上。但低變質煤通常具有高氧含量、高水分、穩定性差及低熱值等特點，因此該類煤很難用作大規模的工業氣化原料，更多的僅僅是用于局部地區的動力燃料。通過對低變質煤的熱解提質技術，能在很大程度上改變其孔隙結構，降低其水分和揮發分，提高熱值及熱穩定性，且還能回收部分焦油和煤氣。因此低變質煤熱解提質技術是一種低變質煤高效利用的有效途徑，其不但有利于彌補部分石油天然氣資源缺口，而且能提高我國低變質煤的利用水平，促進我國經濟的發展。國內外對低變質煤熱解提質技術的研究也較多，但到目前為止，多數熱解工藝仍不成熟，尚處于試驗或示范階段，其主要難點在于:(1)如何提高焦油的回收率及焦油質量；(2)工藝中熱的有效利用；(3)工藝運行過程的可操作性及穩定性；(4)工藝的投資成本及生產能力等。早在80年代，法國馬利諾熱分解中心(簡稱CPM)開發了多段熱解工藝，其主要分為干燥、熱解和冷卻三部分。該工藝過程為:先用250°C的熱煙氣將濕煤干燥，然后將干燥后的煤送入內熱式回轉爐中熱解，并借助熱解產生的有機揮發物在爐內燃燒進行加熱，最后將熱解后的成品焦冷卻排出。該工藝的主要缺點是煤熱解產生的焦油等有機化合物不能回收利用。中國煤炭科學總院北京化工分院也開發了一種多段回轉爐氣體熱載體內外熱式低中溫快速熱解工藝，簡稱MRF工藝(授權公告號CN1031348C)。該工藝的開發路線是將煤炭干燥、熱解及冷卻分別在三個回轉爐中進行，干燥采用熱煙氣換熱干燥，熱解采用外加熱式加熱，半焦冷卻采用內冷式冷卻。該工藝的主要特點是工藝條件控制靈活，且外熱式熱解有利于煤氣和焦油的回收。但該工藝的不足之處是熱利用率偏低。此外，神華集團有限責任公司也公開了一種煤熱解提質裝置(公開號CN101608126A)。該裝置主要包括回轉干燥器、熱解器、加熱回轉窯，其中回轉干燥器設有套筒結構，能使原料煤和熱半焦實現間接換熱，同時冷卻熱半焦。該裝置實現煤熱解的主要工藝路線為:首先原料煤在回轉干燥器中與熱煙道氣并流直接換熱，而熱半焦則通過回轉干燥器外筒與原來煤間接換熱，而后將干燥后的煤與加熱回轉窯中的高溫熱半焦按一定比例經螺旋混料器混合進入熱解器進行熱解；熱解后的半焦部分用作循環熱半焦加熱干燥煤，部分回收為產品焦，過程中產生的煤氣供加熱回轉窯燃燒加熱半焦，同時回收部分焦油。該煤熱解提質裝置的優點是操作靈活，且生產的半焦和焦油質量較好，并實現了能量梯級利用，系統熱效率也較高。但該裝置存在的不足之處是:(1)套筒結構回轉干燥器加工復雜，且成本高；(2)該裝置中的熱解器為靜態反應器，不能實現連續操作，生產效率受到限制；(3)螺旋輸送設備易發生固體物料堵塞，很難實現裝置的平穩運行。因此，如何解決以上難點是實現煤熱解高效利用的關鍵。
技術實現思路
本專利技術目的在于克服現有技術不足，提供一種煤熱解系統，以提高煤熱解生產效率。為此，在本專利技術中提供了一種煤熱解系統包括:干燥回轉窯，用以干燥原料煤，獲得干燥物料，包括原料煤導入口和干燥物料出口 ；熱解回轉窯，用以熱解由干燥回轉窯形成的干燥物料獲取熱半焦，包括與干燥物料出口相連通的混合物料入口，以及遠離混合物料入口的第一熱半焦出口和第二熱半焦出口 ；加熱回轉窯，用以將由熱解回轉窯形成的第一部分熱半焦加熱回流，包括與第一熱半焦出口相連的第一熱半焦入口、以及與混合物料入口相連的回流熱半焦出口 ；冷卻裝置，用以冷卻由熱解回轉窯形成的第二部分熱半焦，獲得產品半焦，包括與第二熱半焦出口相連通的第二熱半焦導入口和產品半焦出口。進一步地，上述加熱回轉窯的回流熱半焦出口通過回流熱半焦供料管連接至干燥回轉窯和熱解回轉窯之間的供料流路上，將干燥回轉窯和熱解回轉窯之間的供料流路分為靠近所述干燥回轉窯設置的干燥物料供料段和靠近所述熱解回轉窯設置的混合物料段。進一步地，上述回流熱半焦供料管和干燥物料供料段分別設有控流閥。進一步地，上述熱解回轉窯內部遠離混合物料入口的一端設有篩分部，篩分部包括由篩網隔開的細料腔和粗料腔，第一熱半焦出口與粗料腔內部相同，第二熱半焦出口與細料腔內部相通。進一步地，上述熱解回轉窯的第二熱半焦出口和冷卻裝置的第二熱半焦導入口之間的流路上設有插板閥。進一步地，上述熱解回轉窯還包括:第一中轉倉，具有漏斗形結構，大口端與第一熱半焦出口相連通，小口端與第一熱半焦入口相連通；第二中轉倉，具有漏斗形結構，大口端與第二熱半焦出口相連通，小口端與冷卻裝置相連通；第一中轉倉大口端與第二中轉倉的大口端之間設有相連通的溢流口。進一步地，上述熱解回轉窯的第一熱半焦出口和加熱回轉窯的第一熱半焦入口之間設有熱半焦緩沖倉。進一步地，上述熱半焦緩沖倉設置在高于第一熱半焦入口的位置，熱半焦緩沖倉的入口端與第一熱半焦出口通過提升裝置相連，出口端與第一熱半焦入口相連。進一步地，上述煤熱解系統還包括與熱解回轉窯相連的尾氣處理系統，尾氣處理系統用以脫除熱解回轉窯中產生的第一尾氣中的焦油，并將第一尾氣中脫離焦油后的煤氣輸送至加熱回轉窯中。進一步地，上述煤熱解系統還包括與干燥回轉窯相連的載氣循環系統，載氣循環系統包括:混氣調溫箱，連接在氮氣供氣裝置與干燥回轉窯之間，用以混合氮氣和干燥回轉窯所產生的第二尾氣形成煙氣，包括與干燥回轉窯的煙氣入口相連的煙氣出口，以及與干燥回轉窯的第二尾氣出口相連的尾氣入口 ；除塵系統，連接在第二尾氣出口和尾氣入口之間，用以對第二尾氣進行除塵。進一步地， 上述加熱回轉窯與除塵系統相連，將由加熱回轉窯生成的第三尾氣作為循環載氣輸送至除塵系統。進一步地,上述冷卻裝置包括一組螺旋冷卻機或依次首尾相連的多組螺旋冷卻機。本專利技術的有益效果:本專利技術所提供的煤熱解系統通過在干燥回轉窯和熱解回轉窯之間增加加熱回轉窯，使得經熱解回轉窯熱解生成的熱半焦部分經加熱回轉窯加熱后回流與經干燥回轉窯干燥后的干燥物料混合，對干燥物料進一步加熱干燥物料，實現了能量梯級利用，系統熱效率也較高，并且通過干燥回轉窯、熱解回轉窯、加熱回轉窯以及冷卻裝置的順序運行實現了低變質煤熱解工藝的連續性操作，在很大程度上提高生產效率及生產能力。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本專利技術還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本專利技術作進一步詳細的說明。附圖說明附圖構成本說明書的一部分、用于進一步理解本專利技術，附圖示出了本專利技術的優選實施例，并與說明書一起用來說明本專利技術的原理。圖中:圖1示出了根據本專利技術煤熱解系統的結構示意圖。具體實施例方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術的實施例中的技術方案進行詳細的說明，但如下實施例以及附圖僅是用以理解本專利技術，而不能限制本專利技術，本專利技術可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。在本專利技術的一種實施例中，煤熱解系統包括:干燥回轉窯1、熱解回轉窯3、加熱回轉窯2以及冷卻裝置4。干燥回轉窯I用以干燥原料煤，獲得干燥物料，包括原料煤導入口和干燥物料出口 ；熱解回轉窯3用以熱解由干燥回轉窯I形成的干燥物料獲取熱半焦，包括與干燥物料出口相連通的混合物料入口、以及遠離混合物料入口的第一熱半焦出口、以及第二熱半焦出口 ；加熱回轉窯2用以將由熱解回轉窯3形成的第一部分熱半焦加熱回流，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤熱解系統，其特征在于，包括：干燥回轉窯（1），用以干燥所述原料煤，獲得干燥物料，包括原料煤導入口和干燥物料出口；熱解回轉窯（3），用以熱解由所述干燥回轉窯（1）形成的所述干燥物料獲取熱半焦，包括與所述干燥物料出口相連通的混合物料入口，以及遠離所述混合物料入口的第一熱半焦出口和第二熱半焦出口；加熱回轉窯（2），用以將由所述熱解回轉窯（3）形成的第一部分熱半焦加熱回流，包括與所述第一熱半焦出口相連的第一熱半焦入口、以及與所述混合物料入口相連的所述回流熱半焦出口；冷卻裝置（4），用以冷卻由所述熱解回轉窯（3）形成的第二部分熱半焦，獲得產品半焦，包括與所述第二熱半焦出口相連通的第二熱半焦導入口和產品半焦出口。

【技術特征摘要】
1.一種煤熱解系統,其特征在于,包括: 干燥回轉窯(I )，用以干燥所述原料煤，獲得干燥物料，包括原料煤導入口和干燥物料出口 ； 熱解回轉窯(3)，用以熱解由所述干燥回轉窯(I)形成的所述干燥物料獲取熱半焦，包括與所述干燥物料出口相連通的混合物料入口，以及遠離所述混合物料入口的第一熱半焦出口和第二熱半焦出口； 加熱回轉窯(2)，用以將由所述熱解回轉窯(3)形成的第一部分熱半焦加熱回流，包括與所述第一熱半焦出口相連的第一熱半焦入口、以及與所述混合物料入口相連的所述回流熱半焦出口； 冷卻裝置(4)，用以冷卻由所述熱解回轉窯(3)形成的第二部分熱半焦，獲得產品半焦，包括與所述第二熱半焦出口相連通的第二熱半焦導入口和產品半焦出口。2.根據權利要求1所述的煤熱解系統，其特征在于，所述加熱回轉窯(2)的回流熱半焦出口通過回流熱半焦供料管連接至所述干燥回轉窯(I)和所述熱解回轉窯(3)之間的供料流路上，將所述干燥回轉窯(I)和所述熱解回轉窯(3)之間的供料流路分為靠近所述干燥回轉窯(I)設置的干燥物料供料段和靠近所述熱解回轉窯(3)設置的混合物料段。3.根據權利要求2所述的煤熱解系統，其特征在于，所述回流熱半焦供料管和所述干燥物料供料段分別設有控流閥(11、21)。4.根據權利要求1所述的煤熱解系統，其特征在于，所述熱解回轉窯(3)內部遠離所述混合物料入口的一端設有篩分部(31)，所述篩分部(31)包括由篩網隔開的細料腔和粗料腔，所述第一熱半焦出口與所述粗料腔內部相通，所述第二熱半焦出口與所述細料腔內部相通。5.根據權利要求4所述的煤熱解系統，其特征在于，所述熱解回轉窯(3)的第二熱半焦出口和所述冷卻裝置(4)的第二熱半焦導入口之間的流路上設有插板閥(32)。6.根據權利要求5所述的煤熱解系統，其特征在于，所述熱解回轉窯(3)還包括: 第一中轉倉，具有漏斗形結構，大口端與所述第一熱半焦出口...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭治，王鶴鳴，陳茂山，彭寶仔，杜萬斗，麻林，
申請(專利權)人：神華集團有限責任公司，中國神華煤制油化工有限公司，中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，
類型：發明
國別省市：