一种煤炭干馏方法及实现该方法的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤炭干馏方法及实现该方法的装置，以解决现有的外热式干馏工艺存在的热值利用率低和设备造价高、内热式干馏工艺存在的氮气混入煤气以及内外热式组合干馏工艺存在的半焦输送困难的问题。所公开的方法将煤炭依次经过不同温度的外热式加热区、内热式燃烧区和外热式加热区进行干馏，并且利用内热式干馏区产生的热半焦为原料煤进行加热，同时内热式加热区产生的烟气被排出。所公开的装置包括外筒、内筒以及外筒与内筒之间的烟道，内筒中安装有内部与烟道相通的燃烧筒，并且内筒和燃烧筒外壁上设有水平返料螺旋，延长煤炭加热干馏的时间，同时实现直接和间接加热烟气与煤气的隔离，保证煤气的品质，提高生产效率和干馏热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种煤炭干馏方法及实现该方法的装置
本专利技术属于煤化工
，具体涉及一种煤炭干馏方法及实现该方法的装置。技术背景常见的煤炭干馏方法主要有外热式干馏法、半焦直接加热干馏法(内热式干馏法) 和内外热式组合干馏方法。外热式干馏法存在有传热效率低的缺点，并且外热式干馏设备因采取加热夹套固定不动、内筒旋转的方式，所以内筒须具有较高的高温强度，这样便会造成金属内筒造价昂贵、并且具有高温变形的风险；同时设备的内筒为整体式结构，在安装拆卸时因设备体积大重量大引起操作不便。内热式干馏过程中因空气与煤炭直接接触，干馏过程中产生的煤气中含有过多的二氧化碳、氨气和氮气，这样就会给后续的煤气处理带来不便，导致最终得到的煤气质量较差。内外热式组合干馏工艺通常的做法是在外热式干馏设备的基础上再设置一套回转装置，专门用于半焦的内热式燃烧，被加热的半焦与烟气分离后再进入外热式干馏设备， 这种工艺投资大，两个回转炉之间热半焦输送环节多、输送困难，且设备故障率高，热耗高， 大规模生产设备多，占地大，设备运行不经济。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种热值利用率高、所产煤气质量较好的煤炭干馏方法。为此，本专利技术提供的煤炭干馏方法中设有外热式400 600°C加热区、内热式 800 1000°C燃烧区和外热式600 800°C加热区；方法是将原煤和经800 1000°C燃烧区燃烧干馏的热半焦返料混合后，经400 600°C加热区加热干馏后一部分返送回至800 1000°C燃烧区、一部分送入600 800°C加热区；经800 1000°C燃烧区燃烧干馏后的煤炭为热半焦返料继续送入400 600°C加热区与新进的原料煤炭混合；收集经600 800°C加热区加热干馏的煤炭作为最终的半焦产品；收集400 600°C加热区和600 800°C加热区产生的煤气；同时，过程中用外热式600 800°C加热区的热源、内热式800 1000°C燃烧区直接加热的热半焦和产生的烟气作为400 600°C加热区的热源。本专利技术的方法将外热式和内热式相结合对煤炭进行加热干馏，方法中内热式 800 1000°C燃烧区产生的烟气被排出，不进入煤气产品，进而保证煤气不被氮气污染；外热式加热区的热源被持续用于加热干馏煤炭，进而提高外热式热量的利用效率。本专利技术的另一目的在于提供一种实现上述方法的煤炭干馏设备，同时解决内外热式组合干馏工艺中，两个回转炉之间热半焦输送困难的问题。所提供的设备具体包括外筒、固定安装在外筒中的内筒以及外筒与内筒之间形成的轴向烟道；所述内筒的两端分别为进料端和出料端，且由进料端至出料端为走料方向；所述内筒的进料端安装有进料装置；所述内筒的出料端安装有出料装置；在外筒中沿走料方向依次设有加热干馏I区和加热干馏II区；在位于加热干馏I区的内筒中固定安装有燃烧筒；所述燃烧筒的壁上开设有返料进口、热半焦出口、烟气出口和气体进口 ；所述燃烧筒的外壁上固定安装有热半焦返料螺旋，该热半焦返料螺旋的一端设有热半焦进口，该热半焦进口与热半焦出口相接，另一端设有热半焦返料出口且该热半焦返料出口位于远离出料端的一端；所述烟气出口与所述烟道相通；在位于加热干馏I区的内筒的壁上开设有混料出口且该混料出口位于远离进料端的一端；在位于加热干馏I区的内筒的外壁上固定安装有返料螺旋，该返料螺旋的一端设有混料进口，该混料进口与混料出口相接，另一端设有返料出口，该返料出口与燃烧筒上的返料进口相接；在位于加热干馏II区的内筒上设有煤气出口 ；所述烟道一端安装有燃气输入装置，且该燃气输入装置位于出料端，另一端安装有烟气输出装置，且该烟气输出装置位于进料端。所述燃烧筒位于进料端。所述返料进口位于远离进料端的一端。所述返料进口位于远离出料端的一端，所述热半焦出口位于远离进料端的一端。所述烟气出口位于远离进料端的一端。所述进料装置包括进料螺旋，该进料螺旋通过动静盘与内筒连接；所述出料装置包括出料螺旋，该出料螺旋通过动静盘与内筒连接。所述进料螺旋为中空结构，所述气体进口通过进气管与燃气和空气供给装置连接，且进气管穿过进料螺旋。所述燃气输入装置包括燃气室，该燃气室通过机械密封安装在内筒和外筒上，所述燃气室上设有燃气进口和燃气出口，所述燃气出口与烟道相通；所述烟气输出装置包括烟气室，该烟气室通过机械密封安装在内筒和外筒上，所述烟气室上设有烟气进口和烟气排放口，所述烟气进口与烟道相通。本专利技术提供的装置中位于加热干馏I区的内筒中为400 600°C加热区，燃烧筒内为800 1000°C燃烧区，位于加热干馏II区的内筒中为600 800°C加热区，煤炭在该装置中的被输送路线如图3所示，采取该输送方式有效解决了现有的外热式回转干馏和半焦热载体直接加热结合时，两个回转炉之间热半焦输送困难的问题；燃气由装置的出料端进入烟道后经整个干馏区最终由进料端输出，大大提高了燃气的热值利用率；半焦直接加热过程中(燃烧室内)产生的烟气经烟气出口进入烟道后最终排出，避免了氮气和二氧化碳对煤气的污染。并且，装置中的内筒与外筒一起旋转，因此内筒壁较传统外热式设备的内筒壁薄，极大地降低干馏炉体造价；装置中的内筒和燃烧筒外壁上还设有水平返料螺旋，以延长煤炭被加热干馏的时间，实现直接和间接加热烟气与煤气的隔离，保证原料被充分加热干馏，保证煤气的品质，提高生产效率和干馏热效率，可实现低能耗大规模面煤、油页岩的干馏生产。以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图I为本专利技术的方法的工艺流程图2为实施例I提供的装置的结构示意图3为煤炭在装置中的输送工艺流程图中各代码表示1_外筒、2-内筒、3-烟道、4-燃烧筒、5-热半焦返料螺旋、6-烟气出口、7-热半焦返料出口、8_返料螺旋、9-返料进口、10-煤气出口、11-进料螺旋、12-出料螺旋、13-燃气室、14-烟气室、15-垂直进料道、16-进料翻板阀、17-垂直出料道、18-出料翻板阀、19-大齿轮与传动装置、20-托轮与滚圈、21-煤气和空气输送装置、22-烟气排放口、23-煤气管、24-燃气进口。具体实施方式如何将外热式回转干馏和半焦热载体直接加热结合(内外热式结合)，并在一个设备中完成煤炭干馏，不仅对面煤干馏具有重要意义，而且对大规模生产所需设备大型化，降低大规模生产的设备投资，减少占地，提高热效率，保证半焦质量，提高焦油回收率，提高煤气热值都具有重要意义。本专利技术的方法将外热式和内热式间接式结合对煤炭进行加热干懼，参考附图说明图1，具体方法中设有外热式400 600°C加热区、内热式800 1000°C燃烧区和外热式600 800°C加热区；方法是将原煤和经800 1000°C燃烧区燃烧干馏的热半焦返料混合后，经400 600°C加热区加热干馏后一部分返送回至800 1000°C燃烧区、一部分送入600 800°C加热区；经800 1000°C燃烧区燃烧干馏后的煤炭为热半焦返料继续送入 400 600°C加热区与新进的原料煤炭混合；收集经600 800°C加热区加热干馏的煤炭作为最终的半焦；收集400 600°C加热区和600 800°C加热区产生的煤气；同时，过程中用外热式600 800°C加热区的热源、内热式800 1000°C燃烧区直接加热的半焦和产生的烟气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤炭干馏方法，其特征在于，方法中设有外热式400～600℃加热区、内热式800～1000℃燃烧区和外热式600～800℃加热区；方法是将原煤和经800～1000℃燃烧区燃烧干馏的热半焦返料混合后，经400～600℃加热区加热干馏后一部分返送回至800～1000℃燃烧区、一部分送入600～800℃加热区；经800～1000℃燃烧区燃烧干馏后的煤炭为热半焦返料继续送入400～600℃加热区与新进的原料煤炭混合；收集经600～800℃加热区加热干馏的煤炭作为最终的半焦产品；收集400～600℃加热区和600～800℃加热区产生的煤气；同时，用外热式600～800℃加热区的热源、内热式800～1000℃燃烧区直接加热的热半焦和产生的烟气作为400～600℃加热区的热源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，姜国璋，马飞，高光耀，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：