热解煤的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热解煤的方法和系统，所述方法包括：(1)将煤在旋转床热解反应器内进行热解处理，以便得到油气混合物和热解半焦；(2)将所述油气混合物进行冷却处理，以便得到焦油和煤气；(3)将所述热解半焦的一部分和所述煤气的一部分与空气进行燃烧，以便得到供热烟气和灰渣；以及(4)将所述灰渣返回步骤(1)与所述煤混合后供给至所述旋转床热解反应器，并将所述供热烟气返回步骤(1)中的所述旋转床热解反应器的辐射加热管作为热源使用，以便得到降温烟气。该方法可以实现煤的高效热解，并且焦油产率高，同时可以解决现有技术中能耗高的难题，从而有效降低处理成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工领域，具体而言，本专利技术设及一种热解煤的方法和系统。
技术介绍
随着国内能源需求日益增大和优质煤炭资源量锐减，在可预见的未来，W褐煤为 代表的低阶煤转化综合利用将成为支撑未来能源需求的潜力所在。近年来，国内外针对褐 煤提质利用技术展开大量研究，目的在于改善煤质，提高褐煤利用的经济性和安全性，扩展 其应用范围。目前形成的低阶煤利用技术流派众多，水平参差不齐，有些已经进行了小型工 业化示范，大部分还处在实验室研究阶段，行业内缺乏对各类技术的客观评价分析。 煤热解工艺很多，产品方案也各异，可W根据不同方法按操作条件、热载体的类 型、加热方式、原料运行状态进行分类。1)按加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混 合式。外热式技术中的加热介质与原料不直接接触，热量由管壁传入；内热式炉的加热介质 与原料直接接触。2)按加热介质的不同则有固体热载体法和气体热载体法两种。固体热载 体由热解生产的半焦或热灰作为循环热载体，充分利用热解固体热能；气体热载体由高溫 热烟气或惰性气作为循环热载体，进行干燥干馈。3)根据固体物料在主要设备（反应器） 内的运行状况，可分为旋转床、固定床、流化床、气流床及滚动床（回转炉/害）技术等。 目前的煤热解工艺中，固体载热法已经有大量的实验研究和较好的工业实践经 验，被公认为是一种较好的热解方法，固固传热较快，但通常热载体用量较大，运对装备运 行提出了较高的要求。另外，无论是W高溫提质煤还是其它固体物料（如瓷球等）作为热 载体，都需要通过额外的燃料燃烧对其供热，导致整个过程热效率较低；单独W热解焦循环 使用作为热载体，循环用量大，得到的提质煤产品是燃烧过的焦渣与新鲜焦渣的混合物，其 作为优质燃料的利用价值较低；在实际操作中，重质焦油和提质煤细粒子粘附在旋风分离 器和冷却管路的内壁，影响系统的稳定运行；传统的固体热载体煤热解工艺通常采用机械 揽拌进行物料混合，消耗大量动力的同时也给工艺的放大带来了困难。单独W气体作为热 源的内热式气体热载体热解工艺，气体载热能耗很高，气体夹带粉尘对后续工序设备要求 苛刻，同时直接影响焦油和煤气等主要热解产品的品质。 阳〇化]因此，现有的热解煤的技术有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的 一个目的在于提出一种热解煤的方法和系统，该方法可W实现煤的高效热解，并且焦油产 率高，同时可W解决现有技术中能耗高的难题，从而有效降低处理成本。 在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种热解煤的方法。根据本专利技术的实施例，该 方法包括： (1)将煤在旋转床热解反应器内进行热解处理，W便得到油气混合物和热解半 焦； (2)将所述油气混合物进行冷却处理，w便得到焦油和煤气；w及 (3)将所述热解半焦的一部分和所述煤气的一部分与空气进行燃烧，W便得到供 热烟气和灰渣；W及 (4)将所述灰渣返回步骤（1)与所述煤混合后供给至所述旋转床热解反应器，并 将所述供热烟气返回步骤（1)中的所述旋转床热解反应器的福射加热管作为热源使用，W 便得到降溫烟气。 由此，根据本专利技术实施例的热解煤的方法可W实现煤的高效热解，并且焦油产率 高，同时可W解决现有技术中能耗高的难题，从而有效降低处理成本。 另外，根据本专利技术上述实施例的热解煤的方法还可W具有如下附加的技术特征： 在本专利技术的一些实施例中，所述热解煤的方法进一步包括：（5)在将所述煤在所 述旋转床热解反应器内进行热解处理之前，预先对所述煤进行干燥处理。由此，可W显著提 高煤的热解效率。 在本专利技术的一些实施例中，所述热解煤的方法进一步包括：(6)在将所述油气混 合物进行冷却处理之前，预先对所述油气混合物进行除尘处理，W便得到除尘后油气和半 焦颗粒。由此，可W显著提高焦油和煤气的品质。 在本专利技术的一些实施例中，所述热解煤的方法进一步包括：（7)在将所述供热烟 气返回步骤（1)中的所述旋转床热解反应器的福射加热管作为热源使用之前，预先将所述 供热烟气进行除尘处理，W便得到除尘后供热烟气和灰渣颗粒；W及（8)将所述灰渣颗粒 返回步骤（1)与所述煤混合后供给至所述旋转床热解反应器。由此，可W显著提高原料利 用率。 在本专利技术的一些实施例中，所述热解煤的方法进一步包括：(9)将所述热解半焦 的另一部分和所述半焦颗粒与所述降溫烟气进行换热处理，W便得到降溫半焦和升溫烟 气；W及（10)将所述升溫烟气返回步骤（5)对所述煤进行干燥处理。由此，可W进一步降 低能耗。 在本专利技术的另一个方面，本专利技术提出了一种热解煤的系统。根据本专利技术的实施例， 该系统用于实施上述热解煤的方法。根据本专利技术的实施例，该系统包括： 旋转床热解反应器，所述旋转床热解反应器具有物料入口、供热烟气入口、降溫烟 气出口、油气混合物出口和热解半焦出口，且适于将煤在旋转床热解反应器内进行热解处 理，W便得到油气混合物和热解半焦； 冷却装置，所述冷却装置具有油气混合物入口、焦油出口和煤气出口，所述油气混 合物入口与所述油气混合物出口相连，且适于将所述油气混合物进行冷却处理，W便得到 焦油和煤气； 燃烧装置，所述燃烧装置具有空气入口、煤气入口、热解半焦入口、灰渣出口和供 热烟气出口，所述煤气入口与所述煤气出口相连，所述热解半焦入口与所述热解半焦出口 相连，所述灰渣出口与所述物料入口相连，所述供热烟气出口与所述供热烟气入口相连，且 适于将所述热解半焦的一部分和所述煤气的一部分与空气进行燃烧，W便得到供热烟气和 灰渣，并将所述灰渣返回与所述煤混合后供给至所述旋转床热解反应器，将所述供热烟气 返回所述旋转床热解反应器的福射加热管作为热源使用，W便得到降溫烟气。 由此，根据本专利技术实施例的热解煤的系统可W实现煤的高效热解，并且焦油产率 高，同时可w解决现有技术中能耗高的难题，从而有效降低处理成本。 另外，根据本专利技术上述实施例的热解煤的系统还可W具有如下附加的技术特征： 在本专利技术的一些实施例中，所述热解煤的系统进一步包括：干燥装置，所述干燥装 置与所述物料入口相连，且适于在将所述煤在旋转床热解反应器内进行热解处理之前，预 先对所述煤进行干燥处理。由此，可W显著提高煤的热解效率。在本专利技术的一些实施例中，所述热解煤的系统进一步包括：第一除尘装置，所述第 一除尘装置具有油气混合物进口、除尘后油气出口和半焦颗粒出口，所述油气混合物进口 与所述油气混合物出口相连，所述除尘后油气出口与所述油气混合物入口相连，且适于在 将所述油气混合物进行冷却处理之前，预先对所述油气混合物进行除尘处理，W便得到除 尘后油气和半焦颗粒。由此，可W显著提高焦油和煤气的品质。 在本专利技术的一些实施例中，所述热解煤的系统进一步包括：第二除尘装置，所述第 二除尘装置具有含尘供热烟气入口、除尘后供热烟气出口和灰渣颗粒出口，所述含尘供热 烟气入口与所述供热烟气出口相连，所述除尘后供热烟气出口与所述供热烟气入口相连， 所述灰渣颗粒出口与所述物料入口相连，且适于在将所述供热烟气返回所述旋转床热解反 应器的福射加热管作为热源使用之前，预先将所述供热烟气进行除尘处理，W便得到除尘 后供热烟气和灰渣颗粒，并将所述灰渣颗粒返回所述旋转床热解反应器。由此，可W显著提 高原料利用率。 在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热解煤的方法，其特征在于，包括：(1)将煤在旋转床热解反应器内进行热解处理，以便得到油气混合物和热解半焦；(2)将所述油气混合物进行冷却处理，以便得到焦油和煤气；(3)将所述热解半焦的一部分和所述煤气的一部分与空气进行燃烧，以便得到供热烟气和灰渣；以及(4)将所述灰渣返回步骤(1)与所述煤混合后供给至所述旋转床热解反应器，并将所述供热烟气返回步骤(1)中的所述旋转床热解反应器的辐射加热管作为热源使用，以便得到降温烟气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裴培，孙宝林，刘周恩，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11