一种热解装置与气基竖炉联用系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种热解装置与气基竖炉联用系统。该系统包括热解装置、分离净化系统、重整变换系统和气基竖炉；热解装置包括装置本体、颗粒移动床、热解油气出口、催化剂入口和催化剂出口；颗粒移动床包括外壳和内壳，内壳位于外壳内部，外壳和内壳固定在装置本体下部的侧壁上，由此限定颗粒移动床的内部空间。本实用新型专利技术的系统有效利用了通常难以利用的粉煤，热解装置产生的热解气粉尘含量低，降低了后续处理成本和能耗，系统产生的还原气可直接用于气基竖炉的生产。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤炭分阶梯级利用
，尤其涉及针对长焰煤、褐煤等中低阶粉煤的一种热解装置与气基竖炉联用系统。
技术介绍
煤本身的结构特点，决定了低阶煤挥发分高、活性强，由于水分和氧含量高而热值低，直接利用(燃烧或气化)效率低，经济价值远不如高阶煤，因此，大规模开发利用的低阶煤必须先对其进行加工提质才能用于生活生产。最为科学和常用的加工方法之一是热解，也称“干馏”或“热分解”。热解是指煤在隔绝空气或在惰性气体条件下持续加热至较高温度时，所发生的一系列物理变化和化学反应，在此过程中煤会发生交联键断裂、产物重组和二次反应，最终得到气体(煤气)、液体(焦油)、及固体(半焦)等产物。焦油中含有目前尚无法人工合成的多种稠环芳香烃类化合物及杂环化合物。与直接燃烧相比，热解实现了煤中不同成分的梯级转化，是一种资源高效综合利用方法，可减少燃煤造成的环境污染，提高低阶煤资源综合利用价值的优势，创造显著的经济社会效益。我国是钢铁生产第一大国，目前废钢供应量远远满足不了钢铁生产的需要。国内废钢缺口得不到足够补充，进一步加剧了市场供应的紧张局面。在这种情况下，适时发展直接还原技术是必要的。直接还原工艺不用焦炭和烧结矿，因而可适应当前越来越严格的环保要求。目前，全世界有十几种直接还原法实现了工业化生产，包括Midrex、HyL-Ⅲ、煤基回转窑、转底炉、流化床法等。只有气基竖炉工艺Midrex和HyL-Ⅲ可以大型化生产，产品质量高、投资低，能耗在现行直接还原生产方法中最低。但气基竖炉对还原气的净化程度要求高。然而，煤热解产生的热解油气，成分复杂、重质焦油组分多，粉尘含量大、粉尘形状不规则，需要后续设置复杂的除尘系统处理热解油气才可得到煤制气和高品质焦油。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出一种热解装置与气基竖炉联用系统，将其他设备难以处理的粉煤高温热解后获得热解油气，在催化剂作用下热解油气继续裂解为高品质热解油气，高品质热解油气杂质含量少，将净化后的热解气直接送入气基竖炉系统，降低钢铁冶炼成本。本技术的目的之一是提供一种热解装置与气基竖炉联用系统，包括热解装置、分离净化系统、重整变换系统和气基竖炉；所述热解装置包括装置本体、颗粒移动床、热解油气出口、催化剂入口和催化剂出口；所述颗粒移动床包括外壳和内壳，所述内壳位于所述外壳内部，所述外壳和内壳固定在所述装置本体下部的侧壁上，由此限定所述颗粒移动床的内部空间；外壳的侧面板和内壳的侧面板为多孔结构；所述催化剂入口和催化剂出口位于所述外壳对应的装置本体的侧壁上，所述热解油气出口位于所述内壳对应的装置本体的侧壁上，所述催化剂入口位于所述催化剂出口上方；所述热解装置热解油气出口连接分离净化系统热解油气入口，所述分离净化系统气体出口连接重整变换系统气体入口，所述重整变换系统气体出口连接气基竖炉气体入口。在热解油气出口处设置颗粒移动床，可有效降低热解油气中的含尘量。颗粒移动床的床料采用具有热解催化效果的氧化钙，将氧化钙破碎至1mm以下，通过催化剂入口进入颗粒移动床，优选的催化剂在颗粒移动床内的移动速率为0.1～2m/s。将热解油气出口设置在热解装置下部，使得高温半焦对高温热解油气中的重质焦油组分有继续裂解效果，使得热解气产率增加。进一步的，本技术的系统还包括焦油精制系统，所述焦油精制系统包括热解油入口和焦油出口，所述分离净化系统包括液体出口；所述分离净化系统液体出口连接所述焦油精制系统热解油入口。作为本技术优选的方案，所述外壳侧面板的孔径为0～0.05mm，孔的密度为面积孔数500～5000个/cm2。作为本技术优选的方案，所述内壳侧面板的孔径为0～0.1mm，孔的密度为面积孔数50～5000个/cm2。具体的，所述热解装置进一步包括燃气入口，所述热解装置燃气入口连接所述分离净化系统气体出口。分离净化系统产生的部分热解气可作为燃料进入热解装置，为热解反应提供能量。本技术中，所述分离净化系统包括：旋风分离器、初冷塔、鼓风机、电捕焦油器、脱硫塔、脱氨塔、洗苯塔和气柜；所述旋风分离器气体入口连接热解装置热解油气出口，所述旋风分离器气体出口连接初冷塔气体入口，所述初冷塔气体出口连接鼓风机气体入口，所述鼓风机气体出口连接电捕焦油器气体入口，所述电捕焦油器气体出口连接脱硫塔气体入口，所述脱硫塔气体出口连接脱氨塔气体入口，所述脱氨塔气体出口连接洗苯塔气体入口，所述洗苯塔气体出口连接气柜气体入口。本技术中，所述重整变换系统包括：精细脱硫塔、重整塔、变换塔和脱碳装置；所述精细脱硫塔气体入口连接分离净化系统气体出口，所述精细脱硫塔气体出口连接重整塔气体入口，所述重整塔气体出口连接变换塔气体入口，所述变换塔气体出口连接脱碳装置气体入口，所述脱碳装置气体出口连接所述气基竖炉气体入口。本技术的另一目的是提供一种利用上述系统处理煤的方法，包括如下步骤：将破碎后的原料加入所述热解装置中，使原料发生热解反应，热解反应产生热解油气和热解半焦；将所述热解油气送入所述颗粒移动床，催化剂经所述催化剂入口进入所述颗粒移动床，对所述热解油气进行除尘、降温，所述热解油气在所述催化剂作用下继续裂解，热解油气中的大分子组分分解成小分子气体，获得高品质热解油气，催化剂由催化剂出口排出；将所述高品质热解油气经热解油气出口送入所述分离净化系统，获得热解气和热解油，然后将所述热解气送入所述重整变换系统处理，获得还原气；将所述还原气送入所述气基竖炉。作为本技术优选的方案，将所述分离净化系统产生的热解油送入所述焦油精制系统，获得高品质焦油。作为本技术优选的方案，将所述分离净化系统产生的部分热解气作为燃料送入所述热解装置。本技术的热解装置与气基竖炉联用系统，将颗粒移动床内置在热解装置内，有效降低了热解油气中的含尘量，降低了后续焦油预处理成本；通过颗粒移动床降低了热解油气温度，使部分焦油冷凝，重质焦油收率下降；采用热解催化剂作为颗粒移动床的床料，进一步提高热解气有效气体组分含量；热解气经重整变换处理后，所得还原气直接进入气基竖炉，成本低，单位产品能耗低。附图说明图1是本技术实施例热解装置与气基竖炉联用系统示意图；图2是本技术实施例系统中颗粒移动床的主视示意图；图3是利用本技术实施例的系统处理煤的方法的流程图。图中：100-热解装置；1-装置本体；11-热解油气出口；12-催化剂入口；13-催化剂出口；2-颗粒移动床；21-外壳；22-内壳；3-蓄热式辐射管；200-分离净化系统；201-旋风分离器；202-初冷塔；203-鼓风机；204-电捕焦油器；205-脱硫塔；206-脱氨塔；207-洗苯塔；208-气柜；300-重装变换系统；301-精细脱硫塔；302-重整塔；303-变换塔；304-脱碳装置；400-气基竖炉；500-焦油精制系统。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本技术的限制。如图1所示，一方面，本技术实施例提供一种热解装置与气基竖炉联用系统，包括热解装置100、分离净化系统200、重整变换系统30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热解装置与气基竖炉联用系统，其特征在于，包括热解装置、分离净化系统、重整变换系统和气基竖炉，所述热解装置包括装置本体、颗粒移动床、热解油气出口、催化剂入口和催化剂出口；所述颗粒移动床包括外壳和内壳，所述内壳位于所述外壳内部，所述外壳和内壳固定在所述装置本体下部的侧壁上，由此限定所述颗粒移动床的内部空间；外壳的侧面板和内壳的侧面板为多孔结构；所述催化剂入口和催化剂出口位于所述外壳对应的装置本体的侧壁上，所述热解油气出口位于所述内壳对应的装置本体的侧壁上，所述催化剂入口位于所述催化剂出口上方；所述热解装置热解油气出口连接分离净化系统热解油气入口，所述分离净化系统气体出口连接重整变换系统气体入口，所述重整变换系统气体出口连接气基竖炉气体入口。

【技术特征摘要】
1.一种热解装置与气基竖炉联用系统，其特征在于，包括热解装置、分离净化系统、重整变换系统和气基竖炉，所述热解装置包括装置本体、颗粒移动床、热解油气出口、催化剂入口和催化剂出口；所述颗粒移动床包括外壳和内壳，所述内壳位于所述外壳内部，所述外壳和内壳固定在所述装置本体下部的侧壁上，由此限定所述颗粒移动床的内部空间；外壳的侧面板和内壳的侧面板为多孔结构；所述催化剂入口和催化剂出口位于所述外壳对应的装置本体的侧壁上，所述热解油气出口位于所述内壳对应的装置本体的侧壁上，所述催化剂入口位于所述催化剂出口上方；所述热解装置热解油气出口连接分离净化系统热解油气入口，所述分离净化系统气体出口连接重整变换系统气体入口，所述重整变换系统气体出口连接气基竖炉气体入口。2.根据权利要求1所述的热解装置与气基竖炉联用系统，其特征在于，进一步包括焦油精制系统，所述焦油精制系统包括热解油入口和焦油出口，所述分离净化系统包括液体出口；所述分离净化系统液体出口连接所述焦油精制系统热解油入口。3.根据权利要求1所述的热解装置与气基竖炉联用系统，其特征在于，所述外壳侧面板的孔径为0～0.05mm，孔的密度为面积孔数500～5000个/cm2。4.根据权利要求1所述的热解装置与气基竖炉联用系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅磊，陈水渺，马正民，姜朝兴，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：新型
国别省市：北京;11