煤炭液化残渣的连续焦化设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种煤炭液化残渣的连续焦化设备。其包括一焦化炉，所述焦化炉具有进料口、气相出口和焦炭出口；焦化炉外壁设有加热及保温层，及其内设有搅混推进装置；所述进料口通过管线与原料输入装置连接；所述气相出口和焦炭出口分别通过管线与一真空发生装置连接。本实用新型专利技术通过采用上述技术方案，具有结构简单、操作方便、易于放大和提高焦化油产率等优点，可以直接作为煤炭液化工艺的后续处理工序，从而提高整个煤炭液化工艺的效益。本实用新型专利技术亦适用于煤焦油、渣油等油煤浆的焦化和固液分离。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种煤炭液化残渣的连续焦化设备。
技术介绍
随着地球石油资源的日益短缺，煤炭作为另一种地球蕴藏量丰富的能源资源，亦 日益受到人们的重视。采用煤炭液化工艺能将煤炭转化成液态燃料、化工原料和产品，能有 效舒缓石油危机。而煤炭液化过程中产生的液化残渣是一种高炭、高灰的副产物，其一般含 有40 50%固体物质，主要是未转化的煤、煤中矿物质、催化剂等，另含有约20%的重质 油，其余为浙青烯和前浙青烯。煤炭液化产生的液化残渣的量很大，约占原料煤炭的20 40%，因此，如何高效利用该些煤炭液化残渣对提高煤炭液化工艺的经济性和环境保护有 着重要的意义。目前，煤炭液化残渣的利用途径主要有气化、燃烧和焦化等传统方式。根据煤炭液 化残渣的组成和性质，将煤炭液化残渣进行焦化是一条优选的加工途径，即先对煤炭液化 残渣通过干馏进一步转化成可蒸馏油、气体和焦炭，产生的重质油可以用作循环溶剂配煤 浆，产生的气体可用作燃料气或用于制氢，焦炭则可用于气化炉气化或废热炉燃烧，提高了 产品的附加值。当前，关于煤炭液化残渣直接焦化的研究较少，没有可供借鉴的、较为成熟的技术 经验。20世纪80年代，德国的Pyrosol煤直接液化工艺利用旋转焦化炉将减压残渣连续 加氢焦化，但属于低温焦化，油产率较低。美国Exxon公司采用灵活焦化法干馏液化残渣， 灵活焦化就是利用自身产生的焦粉作为热载体的流化床焦化工艺，其焦化油产率为5% 10% (对原料煤)，但其工艺复杂，投资高，目前在石油渣油加工中有一定的应用。国内煤炭 科学研究总院北京煤化工研究分院利用40kg炼焦试验装置初步探讨了用室式炼焦炉进行 液化残渣直接炼焦的可能性，但这套装置是高温间歇操作，油收率不高。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、 焦化时间较短、能连续运作的煤炭液化残渣的连续焦化设备。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案煤炭液化残渣的连续焦化设备，包括一焦化炉，所述焦化炉具有进料口、气相出口 和焦炭出口 ；焦化炉外壁设有加热及保温层，及其内设有搅混推进装置；所述进料口通过 管线与原料输入装置连接；所述气相出口和焦炭出口分别通过管线与一真空发生装置连 接。为使缩短煤炭液化残渣通过焦化炉的时间及减少其在通过焦化炉的过程中粘附 于炉内壁及搅混推进装置的粘附量，上述搅混推进装置采用差速双螺旋杆输送装置。作为优选，上述气相出口与真空发生装置之间的管线上设有一油气分离装置。该 油气分离装置能将焦化过程中产生的油气分离成重质油和气体。该重质油可用作煤直接液化工艺中的循环溶剂配煤浆；该气体可用于制氢。作为优选，上述焦炭出口处连接一焦炭缓存罐，所述真空发生装置通过压力平衡 管与该焦炭缓存罐连接。进一步，上述焦炭缓存罐与真空发生装置之间的压力平衡管上接入一氮气储存 罐。作为优选，上述气相出口处设有刮刀机构。该刮刀机构能有效防止气相出口结焦 现象的发生。为防止液化残渣在进料时被油气带出焦化炉，焦化炉内对应进料口的位置设有挡 板。本技术通过采用上述技术方案，具有结构简单、操作方便、易于放大和提高焦 化油产率等优点，可以直接作为煤炭液化工艺的后续处理工序，从而提高整个煤炭液化工 艺的效益。本技术亦适用于煤焦油、渣油等油煤浆的焦化和固液分离。附图说明图1是本技术所述连续焦化设备的结构示意图。图2是图1的A-A向剖视结构示意图。图中1-焦化炉；11-进料口 ； 12-气相出口 ； 13-焦炭出口 ； 14-炉壁；15-加热及保温 层；16-挡板；21-双螺旋输送杆；22-动力机构；31-原料罐；32-进料泵；33-进料管线； 41-油气分离装置；42-气体出料管线；43-刮刀机构；51-出料阀；52-焦炭缓存罐；53-氮 气储存罐；54-压力平衡管；6-真空泵；7-熄焦池。现结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明具体实施方式如图1所示，本技术所述的煤炭液化残渣的连续焦化设备包括一卧式的焦化 炉1，该焦化炉1的炉壁14外设置加热及保温层15。焦化炉1内还设有搅混推进装置，该 搅混推进装置由双螺旋输送杆21和动力机构22组成。焦化炉1的一端侧设有进料口 11，该进料口 11通过进料管线33、进料泵32和原 料罐31连接。焦化炉1内对应进料口 11的位置还设有挡板16。焦化炉11的顶部设有气相出口 12。该气相出口 12通过气体出料管线42与一真 空泵6连接。在气相出口 12和真空泵6之间的气体出料管线上接有一油气分离装置41。 此外，在气相出口 12处还设有刮刀机构43。焦化炉11的另一端侧底部设有焦炭出口 13。焦炭出口 13处设有出料阀51并通 过压力平衡管54与另一真空泵6连接。在出料阀51和真空泵6之间的管线上设有一焦炭 缓存罐52，焦炭缓存罐52与真空泵6之间的管线上还接入一氮气储存罐53。而焦炭缓存 罐52的出料口设有出料阀51并通过管线接入一熄焦池7。本技术的运作过程如下设定需要处理的原料为煤炭液化热熔催化工艺中的减压蒸馏塔塔底的液化残渣， 该液化残渣中固体重量含量约35%，浙青烯约20%，油约45%。首先，启动两个真空泵6，对整个焦化设备进行连续抽真空，并保持整个焦化设备 的相对真空度为_98KPa ；对焦化炉进行加热，并保持炉内温度为500°C (相当于常压温度为 680 0C )。待整个焦化设备达到稳定状态后，启动原料罐31的阀门并启动进料泵32，以8kg/ 小时的速度使液化残渣进入焦化炉1，在动力机构22的驱动下双螺旋输送杆21以12r/分 钟的转速使液化残渣沿螺旋输送杆自焦化炉的一端侧翻滚移动向焦化炉1的另一端侧，移 动过程中同时进行减压受热焦化。减压受热焦化过程中产生的油气自气相出口 12离开焦化炉并通过气体出料管线 进入油气分离装置41，自油气分离装置41出来的重质油约5. 36Kg/小时，可用作循环溶剂 配制煤浆；自油气分离装置41出来的气体约0.24Kg/小时，可用于制氢。气相出口处的刮 刀机构能有效防止气相出口结焦现象的发生。约10分钟(即焦化时间)，液化残渣移动到焦化炉1的另一端侧，焦化结束，焦炭 自焦炭出口 13进入焦炭缓存罐52。当焦炭缓存罐52内的焦炭储存到一定量时，在不停止 进料的情况下，先关闭焦炭出口 13的出料阀51和另一真空泵6，然后打开氮气储存罐53的 阀门向焦炭缓存罐52通入氮气，打开焦炭缓存罐出料口处的出料阀51使焦炭快速排入熄 焦池中降温；排料完成后及时关闭焦炭缓存罐出料口处的出料阀51，并打开焦炭出口 13的 出料阀51和启动另一真空泵6。排入焦炭缓存罐中的焦炭约2. 40Kg/小时。需停止连续焦化设备时，应先停止进料和停止加热；待不再有油气产生时，停止真 空泵；待焦化炉降到室温时，停止双螺旋输送杆，并排净缓存罐内的焦炭。此外，为了防止焦化过程中焦粉被油气带出焦化炉，应增加焦化炉的高度以保证 焦粉有足够的时间沉降。权利要求煤炭液化残渣的连续焦化设备，其特征在于，包括一焦化炉，所述焦化炉具有进料口、气相出口和焦炭出口；焦化炉外壁设有加热及保温层，及其内设有搅混推进装置；所述进料口通过管线与原料输入装置连接；所述气相出口和焦炭出口分别通过管线与一真本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤炭液化残渣的连续焦化设备，其特征在于，包括一焦化炉，所述焦化炉具有进料口、气相出口和焦炭出口；焦化炉外壁设有加热及保温层，及其内设有搅混推进装置；所述进料口通过管线与原料输入装置连接；所述气相出口和焦炭出口分别通过管线与一真空发生装置连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴克，陈翀，吴春来，高晋生，张治林，沙颖逊，顾菁，
申请(专利权)人：肇庆市顺鑫煤化工科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]