專利名稱：活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能源領(lǐng)域內(nèi)原煤熱解的方法，尤其涉及一種活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐及方法。
背景技術(shù)：
隨著全球石油需求不斷上升，國際油價(jià)持續(xù)走高，使得世界各國都在積極尋找石油替代資源。褐煤經(jīng)低溫干餾可得半焦、焦油以及不凝氣，因此，利用褐煤通過干餾技術(shù)生產(chǎn)汽柴油組分替代石油資源已成為重要的備選方案。煤的低溫干餾反應(yīng)可以在惰性氣氛、加氫以及催化加氫條件下進(jìn)行。與惰性氣氛相比，在催化加氫的條件下，焦油的產(chǎn)率明顯提高，且在相同的焦油產(chǎn)率下，催化加氫的成本低，對材質(zhì)要求低。此外，煤催化加氫熱解還可提高煤熱解轉(zhuǎn)化率，有效降低煤的熱解轉(zhuǎn)
化溫度等等。現(xiàn)有技術(shù)中，通過立式爐進(jìn)行煤的催化加氫干餾，存在催化劑較難加入且加入后催化劑較難分離的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、操作方便、原煤熱解的焦油產(chǎn)率高的活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐及方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐，包括爐墻、爐頂、 旋轉(zhuǎn)爐底，所述旋轉(zhuǎn)爐底包括上底和下底，上底和下底之間為架空的空間；所述架空的空間與上底上方的爐膛空間之間設(shè)有爐氣循環(huán)裝置；所述爐氣循環(huán)裝置安裝有催化劑模塊，并設(shè)有氧化劑入口。本發(fā)明的上述的旋轉(zhuǎn)床干餾爐通過活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的的方法，干餾爐內(nèi)的礦物自身熱解氣經(jīng)設(shè)于干餾爐外的催化劑和氧化劑活化后與干餾爐爐內(nèi)的礦物接觸，進(jìn)行熱解反應(yīng)，所述的催化劑不與礦物直接接觸。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐及方法。由于在旋轉(zhuǎn)床干餾爐內(nèi)物料架空的空間與爐底上方的爐膛空間之間設(shè)置爐氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，在風(fēng)機(jī)的進(jìn)口安裝有催化劑模塊并設(shè)置氧化劑的接入口。熱解氣在爐內(nèi)強(qiáng)制循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下與氧化劑在催化劑的作用下活化，被活化后與原煤接觸進(jìn)行熱解反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)生的熱解氣經(jīng)冷卻后，分別得到熱解產(chǎn)物半焦、焦油、煤氣。通過該方法，可以利用活化自身熱解氣中甲烷等成分，與原煤熱解產(chǎn)生的大分子自由基結(jié)合， 從而提高原煤熱解的焦油產(chǎn)率。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、水封槽，2、旋轉(zhuǎn)爐底，3、架空的空間，4、爐墻，5、輻射管，6、爐頂，7、物料， 8、吸氣口，9、氧化劑入口，10、催化劑模塊，11、溫控模塊，12、循環(huán)風(fēng)機(jī)，13、噴氣口。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明的活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐，其較佳的具體實(shí)施方式
是包括爐墻、爐頂、旋轉(zhuǎn)爐底，所述旋轉(zhuǎn)爐底包括上底和下底，上底和下底之間為架空的空間；所述架空的空間與上底上方的爐膛空間之間設(shè)有爐氣循環(huán)裝置；所述爐氣循環(huán)裝置安裝有催化劑模塊，并設(shè)有氧化劑入口。所述的爐氣循環(huán)裝置包括一臺(tái)或多臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述爐墻上設(shè)有吸氣口和噴氣口，所述的循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別與所述爐墻上的吸氣口和噴氣口連接；所述吸氣口正對所述上底上方的爐膛空間，所述噴氣口正對所述上底和下底之間架空的空間；或者，所述吸氣口正對所述上底和下底之間架空的空間，所述噴氣口正對所述上底上方的爐膛空間；所述催化劑模塊設(shè)于所述循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，所述氧化劑入口設(shè)于所述催化劑模塊的前部。所述吸氣口和噴氣口分別包括一個(gè)或多個(gè)；所述多個(gè)吸氣口和噴氣口設(shè)在干餾爐的同一側(cè)，或分設(shè)在干餾爐的兩側(cè)。所述的催化劑模塊設(shè)有獨(dú)立的溫控模塊，可根據(jù)煤種的不同調(diào)節(jié)合適的溫度，可
重復(fù)使用。所述爐膛空間設(shè)有輻射管加熱裝置，所述的輻射管加熱裝置包括鋼制管子，所述鋼制管子的端頭安裝燃燒器，所述鋼制管子的形狀包括一種或多種形狀直管、U型管、W型管。本發(fā)明的上述的旋轉(zhuǎn)床干餾爐通過活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的的方法，干餾爐內(nèi)的礦物自身熱解氣經(jīng)設(shè)于干餾爐外的催化劑和氧化劑活化后與干餾爐爐內(nèi)的礦物接觸，進(jìn)行熱解反應(yīng)，所述的催化劑不與礦物直接接觸。該方法通過活化礦物自身熱解氣中的甲烷成分，與礦物熱解產(chǎn)生的大分子自由基
纟口口。所述礦物包括以下一種或多種油頁巖、煤、褐煤、油砂、草木。所述物料經(jīng)干餾后能釋出可燃的油和/或氣。具體實(shí)施例如圖1所示，爐體由鋼結(jié)構(gòu)架、爐殼鋼板及隔熱材料內(nèi)襯組成。爐墻爐頂是固定結(jié)構(gòu)，爐底是可移動(dòng)的。爐墻與爐底之間的縫隙采用水封(或氣封)裝置密封，使?fàn)t膛成密閉空間。爐子可以使環(huán)形的，爐膛和爐底均為環(huán)形，爐底能在爐膛內(nèi)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，爐內(nèi)加熱用的輻射管的形狀可以是U型管或W型管等。
爐底為架空層結(jié)構(gòu)，包括上底和下底，上底和下底之間為架空的空間，架空的空間與爐底上方的爐膛空間之間設(shè)有爐氣循環(huán)風(fēng)機(jī)。部分熱解氣在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下，在爐膛與架空空間之間循環(huán)流動(dòng)。循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)口裝催化劑模塊，在模塊上方設(shè)置氧化劑(如(X)2或水蒸氣)的接入口。熱解氣與經(jīng)氧化劑激活的催化劑接觸，熱解氣中的甲烷等成分被活化，與原煤熱解纏身的大分子自由基結(jié)合，從而提高原煤熱解的焦油產(chǎn)率。本發(fā)明的干餾爐所使用的燃料可以為熱值大于或等于700大卡/立方的氣體或液體燃料。本發(fā)明的干餾爐，操作簡單，運(yùn)行可靠，生產(chǎn)能力大，催化劑與原煤不直接接觸，焦油產(chǎn)率高。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐，其特征在于，包括爐墻、 爐頂、旋轉(zhuǎn)爐底，所述旋轉(zhuǎn)爐底包括上底和下底，上底和下底之間為架空的空間；所述架空的空間與上底上方的爐膛空間之間設(shè)有爐氣循環(huán)裝置；所述爐氣循環(huán)裝置安裝有催化劑模塊，并設(shè)有氧化劑入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐，其特征在于，所述的爐氣循環(huán)裝置包括一臺(tái)或多臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述爐墻上設(shè)有吸氣口和噴氣口， 所述的循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別與所述爐墻上的吸氣口和噴氣口連接；所述吸氣口正對所述上底上方的爐膛空間，所述噴氣口正對所述上底和下底之間架空的空間；或者，所述吸氣口正對所述上底和下底之間架空的空間，所述噴氣口正對所述上底上方的爐膛空間；所述催化劑模塊設(shè)于所述循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，所述氧化劑入口設(shè)于所述催化劑模塊的前部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐，其特征在于，所述吸氣口和噴氣口分別包括一個(gè)或多個(gè)；所述多個(gè)吸氣口和噴氣口設(shè)在干餾爐的同一側(cè)，或分設(shè)在干餾爐的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐，其特征在于，所述的催化劑模塊設(shè)有獨(dú)立的溫控模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐，其特征在于，所述爐膛空間設(shè)有輻射管加熱裝置，所述的輻射管加熱裝置包括鋼制管子，所述鋼制管子的端頭安裝燃燒器，所述鋼制管子的形狀包括一種或多種形狀直管、U 型管、W型管。
6.一種權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)床干餾爐通過活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的的方法，其特征在于，干餾爐內(nèi)的礦物自身熱解氣經(jīng)設(shè)于干餾爐外的催化劑和氧化劑活化后與干餾爐爐內(nèi)的礦物接觸，進(jìn)行熱解反應(yīng)，所述的催化劑不與礦物直接接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通過活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的的方法，其特征在于，該方法通過活化礦物自身熱解氣中的甲烷成分，與礦物熱解產(chǎn)生的大分子自由基結(jié)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通過活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的的方法，其特征在于，所述礦物包括以下一種或多種油頁巖、煤、褐煤、油砂、草木。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的通過活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的的方法，其特征在于，所述物料經(jīng)干餾后能釋出可燃的油和/或氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐及方法，在旋轉(zhuǎn)床干餾爐內(nèi)物料架空的空間與爐底上方的爐膛空間之間設(shè)置爐氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，在風(fēng)機(jī)的進(jìn)口安裝有催化劑模塊并設(shè)置氧化劑的接入口。熱解氣在爐內(nèi)強(qiáng)制循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下與氧化劑在催化劑的作用下活化，被活化后與原煤接觸進(jìn)行熱解反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)生的熱解氣經(jīng)冷卻后，分別得到熱解產(chǎn)物半焦、焦油、煤氣。通過該方法，可以利用活化自身熱解氣中甲烷等成分，與原煤熱解產(chǎn)生的大分子自由基結(jié)合，從而提高原煤熱解的焦油產(chǎn)率。
文檔編號(hào)C10B1/10GK102391879SQ20111028664
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者丁力, 吳道洪 申請人:北京華福工程有限公司