專利名稱：一種基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著煤炭開采技術(shù)的提高，我國煤炭產(chǎn)地的低變質(zhì)粉煤大量增加，但由于現(xiàn)有煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)的限制，很多粉煤資源無法利用。低變質(zhì)粉煤通常具有水分大、粒徑小，化學(xué)反應(yīng)性好，易燃易碎，灰分高、低熱值等特點，不適于遠距離運輸和長時間儲存；但直接燃燒未提質(zhì)的低變質(zhì)粉煤，不僅燃燒效率低，還會造成嚴重的環(huán)境污染。因此，開發(fā)低變質(zhì)粉煤的干燥、干餾提質(zhì)技術(shù)是解決煤炭資源高效、潔凈利用的重要途徑之一。雖然煤的干燥技術(shù)已有多年研究，但現(xiàn)有工業(yè)化和準工業(yè)化的技術(shù)仍然存在很多問題。如煤高溫?zé)煔夤苁礁稍锛夹g(shù)的動力消耗和維護費用較高，煤粉與煙氣直接接觸存在一定的安全隱患。而以過熱蒸氣為干燥介質(zhì)的管式干燥機又存在單臺設(shè)備干燥能力小，管徑細，易堵塞，投資高，污染大等問題未能大規(guī)模推廣。煤的干餾是煤潔凈高效轉(zhuǎn)化利用的關(guān)鍵步驟?，F(xiàn)有煤干餾技術(shù)多數(shù)適用于優(yōu)質(zhì)塊煤，而不適合于低變質(zhì)粉煤；現(xiàn)有干餾爐的規(guī)模小，煤處理量小，液態(tài)和氣態(tài)產(chǎn)物產(chǎn)率低。如粉煤沸騰床干餾爐干餾得到的焦油中粉塵含量高，干餾煤氣熱值低；氣流內(nèi)熱式干餾爐則要求原煤塊度在20 80mm之間，塊煤的導(dǎo)熱性差，料層透氣性不好，受熱不均勻，干餾得到的焦油產(chǎn)率低，半焦質(zhì)量不均勻；而立式干餾爐干餾所需熱量由加熱爐墻傳入，熱效率低。因此到目前為止還沒有真正能夠大規(guī)模推廣的成熟的煤干餾技術(shù)，特別是針對低變質(zhì)粉煤的干餾技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝流程簡單，無氧環(huán)境，操作安全的適用于高水分、低變質(zhì)粉煤的振動流化床干燥和臥式多室流化床干餾方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的—種基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，包括下列步驟( I)將原料煤破碎后，通過螺旋輸送機送至振動流化床干燥設(shè)備；(2)將過熱蒸氣作干燥介質(zhì)，通過多孔板對粉煤進行加熱干燥，過熱蒸氣夾帶的粉煤經(jīng)旋風(fēng)分離器過濾后進入臥式多室流化床干餾爐；(3)將干燥后的粉煤送至臥式多室流化床干餾爐內(nèi)，過濾后進入的過熱蒸氣作流化介質(zhì)，通過多孔板將粉煤進行低溫干餾；(4)干餾產(chǎn)生的高溫干餾氣通過一級旋風(fēng)分離器和二級旋風(fēng)分離器除塵后送至油氣冷卻分離系統(tǒng)冷卻，冷卻后的油水混合物再送至油水分離器進行油水分離；(5)臥式多室流化床干餾爐出料口排出的半焦送至熄焦系統(tǒng)冷卻后進行儲存；
(6)用粉煤干餾產(chǎn)生的煤氣作為低溫過熱蒸氣鍋爐和高溫過熱蒸氣鍋爐的加熱燃料使用，低溫過熱蒸氣鍋爐和高溫過熱蒸氣鍋爐產(chǎn)生的不同溫度的過熱蒸氣分別送至振動流化床干燥設(shè)備進行粉煤干燥和臥式多室流化床干餾爐進行粉煤低溫干餾。粉煤在干燥前可破碎篩成粒徑< 6_的顆粒。所述步驟(2)中過熱蒸氣溫度為120-300°C，常壓干燥，干燥時間5-20分鐘。所述步驟(3)中過熱蒸氣入爐溫度為550_650°C，干餾爐內(nèi)溫度為500-600°C，壓力為0. 01-1. OMpa，干餾時間5 30分鐘。 所述臥式多室流化床內(nèi)設(shè)有加熱構(gòu)件通過輻射傳熱方式給粉煤干餾提供熱量。根據(jù)上述方法所用的系統(tǒng)，包括破碎機1，振動流化床干燥設(shè)備3，旋風(fēng)分離器4，臥式多室流化床干餾爐5，一級旋風(fēng)分離器6，二級旋風(fēng)分離器7，油氣冷卻分離系統(tǒng)8，油水分離器9，熄焦系統(tǒng)10，低溫過熱蒸氣鍋爐11，高溫過熱蒸氣鍋爐12 ;其中，所述破碎機I依次連接振動流化床干燥設(shè)備3，旋風(fēng)分離器4 ;所述旋風(fēng)分離器4出口與振動流化床干燥設(shè)備3出口共同依次連接臥式多室流化床干餾爐5，一級旋風(fēng)分離器6，二級旋風(fēng)分離器7，油氣冷卻分離系統(tǒng)8，油水分離器9 ;所述油氣冷卻分離系統(tǒng)8氣出口分別連接高溫過熱蒸氣鍋爐12和低溫過熱蒸氣鍋爐11，所述高溫過熱蒸氣鍋爐12連接臥式多室流化床干餾爐5，所述低溫過熱蒸氣鍋爐11連接振動流化床干燥設(shè)備3，所述臥式多室流化床干餾爐5固體物出口連接熄焦系統(tǒng)10。所述臥式多室流化床干餾爐5內(nèi)設(shè)置至少一個加熱構(gòu)件。還可設(shè)置螺旋輸送機2，以連接破碎機I和振動流化床干燥設(shè)備3。本發(fā)明提供的基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，有以下有益效果粉煤與過熱蒸氣直接接觸，傳熱效率高，過熱蒸氣消耗量少，能耗低；粉煤在振動流化床干燥設(shè)備內(nèi)的停留時間短，干燥后粉煤的含水量低且均勻；采用過熱蒸氣作為流化介質(zhì)，在一定程度上可以提高粉煤熱解所產(chǎn)的焦油質(zhì)量和產(chǎn)率，半焦品質(zhì)均勻，煤氣中C2以上的烷烴、烯烴和炔烴的含量高，熱值大；在臥式多室流化床中設(shè)有內(nèi)加熱構(gòu)件，可提高粉煤干餾的熱效率，減少過熱蒸氣用量小，降低能耗。整個系統(tǒng)將粉煤的干燥和干餾整合在一起，工藝流程簡單，無氧環(huán)境，操作安全。


圖I為本發(fā)明基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾系統(tǒng)的工藝流程圖。圖中1.破碎機；2.螺旋輸送機；3.振動流化床干燥設(shè)備；4.旋風(fēng)分離器；5.臥式多室流化床干餾爐；6. —級旋風(fēng)分離器；7. 二級旋風(fēng)分離器；8.油氣冷卻分離系統(tǒng)；9.油水分離器；10.熄焦系統(tǒng)；11.低溫過熱蒸氣鍋爐；12.高溫過熱蒸氣鍋爐
具體實施例方式為更好的說明本發(fā)明，下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。實施例I :如圖I所示，本實施例的粉煤處理量為0. 5t/h,以平均粒徑約為2. Omm,收到基水分含量為20%的褐煤為原料，具體實施方式
包括以下次序的工藝步驟(I)褐煤原煤經(jīng)破碎機I破碎到粒徑在3_以下，再通過螺旋輸送機2送至振動流化床3內(nèi)干燥；(2)褐煤顆粒均勻分布在振動流化床3的多孔底板上，過熱蒸氣通過多孔板對褐煤進行加熱干燥，煤顆粒在機械振動力和過熱蒸氣作用下均勻流化，快速干燥。振動流化床3內(nèi)過熱蒸氣的入爐溫度為200°C，褐煤在振動流化床3內(nèi)的停留時間為15min，出口褐煤水分含量在10%以下。過熱蒸氣夾帶的粉煤經(jīng)旋風(fēng)分離器4過濾后與振動流化床3出料口排出的干煤一起送至臥式多室流化床干餾爐5進行低溫干餾。(3)干燥后的粉煤均勻分布在臥式多室流化床干餾爐5內(nèi)的多孔底板上，過熱蒸氣通過多孔板將粉煤均勻流化，爐內(nèi)設(shè)有內(nèi)加熱構(gòu)件通過輻射傳熱方式加熱粉煤顆粒，煤粒徑小，升溫速率快，迅速熱解。過熱蒸氣的 入爐溫度是600°C，干餾溫度為550°C，壓力維持在0. IMpa，干餾時間為20min。(4)高溫干餾氣通過一級旋風(fēng)分離器6和二級旋風(fēng)分離器7除塵后送至油氣冷卻分離系統(tǒng)8冷卻，冷卻后的油水混合物再送至油水分離器9進行油水分離，最終得到成品焦油和熱值較高的潔凈煤氣。臥式多室流化床干餾爐5出料口排出的半焦送至熄焦系統(tǒng)10冷卻后進行儲存。(5)用粉煤干餾產(chǎn)生的煤氣作為低溫過熱蒸氣鍋爐11和高溫過熱蒸氣鍋爐12的加熱燃料使用，低溫過熱蒸氣鍋爐11產(chǎn)生的200°C過熱蒸氣送至振動流化床干燥設(shè)備3進行粉煤干燥，高溫過熱蒸氣鍋爐12產(chǎn)生的600°C過熱蒸氣進入臥式多室流化床干餾爐5進行粉煤低溫干餾。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，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)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，包括下列步驟 (1)將原料煤破碎后，通過螺旋輸送機送至振動流化床干燥設(shè)備； (2)將過熱蒸氣作干燥介質(zhì)，通過多孔板對粉煤進行加熱干燥，過熱蒸氣夾帶的粉煤經(jīng)旋風(fēng)分離器過濾后進入臥式多室流化床干餾爐； (3)將干燥后的粉煤送至臥式多室流化床干餾爐內(nèi)，過濾后進入的過熱蒸氣作流化介質(zhì)，通過多孔板將粉煤進行低溫干餾； (4)干餾產(chǎn)生的高溫干餾氣通過一級旋風(fēng)分離器和二級旋風(fēng)分離器除塵后送至油氣冷卻分離系統(tǒng)冷卻，冷卻后的油水混合物再送至油水分離器進行油水分離； (5)臥式多室流化床干餾爐出料口排出的半焦送至熄焦系統(tǒng)冷卻后進行儲存； (6)用粉煤干餾產(chǎn)生的煤氣作為低溫過熱蒸氣鍋爐和高溫過熱蒸氣鍋爐的加熱燃料使用，低溫過熱蒸氣鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸氣送至振動流化床干燥設(shè)備進行粉煤干燥，高溫過熱蒸氣鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸氣送至臥式多室流化床干餾爐進行粉煤低溫干餾。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，粉煤在干燥前破碎篩成粒徑< 6_的顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，所述步驟(2)中過熱蒸氣溫度為120-300°C，常壓干燥，干燥時間5-20分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，所述步驟(3)中過熱蒸氣入爐溫度為550-650°C，干餾爐內(nèi)溫度為500-600°C，壓力為0.01-1. OMpa，干餾時間5 30分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法，其特征在于，所述臥式多室流化床內(nèi)設(shè)置加熱構(gòu)件通過輻射傳熱方式給粉煤干餾提供熱量。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法所用的系統(tǒng)，其特征在于，包括破碎機(1)，振動流化床干燥設(shè)備(3)，旋風(fēng)分離器(4)，臥式多室流化床干餾爐(5)，一級旋風(fēng)分離器(6)，二級旋風(fēng)分離器(7)，油氣冷卻分離系統(tǒng)(8)，油水分離器(9)，熄焦系統(tǒng)(10)，低溫過熱蒸氣鍋爐(11)，高溫過熱蒸氣鍋爐(12);其中，所述破碎機(I)依次連接振動流化床干燥設(shè)備(3)，旋風(fēng)分離器(4);所述旋風(fēng)分離器(4)出口與振動流化床干燥設(shè)備(3)出口共同依次連接臥式多室流化床干餾爐(5)，一級旋風(fēng)分離器(6)，二級旋風(fēng)分離器(7)，油氣冷卻分離系統(tǒng)(8)，油水分離器(9);所述油氣冷卻分離系統(tǒng)(8)氣出口分別連接高溫過熱蒸氣鍋爐(12)和低溫過熱蒸氣鍋爐(11)，所述高溫過熱蒸氣鍋爐(12)連接臥式多室流化床干餾爐(5)，所述低溫過熱蒸氣鍋爐(11)連接振動流化床干燥設(shè)備(3)，所述臥式多室流化床干餾爐(5)固體物出口連接熄焦系統(tǒng)(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾系統(tǒng)，其特征在于，所述臥式多室流化床干餾爐(5)內(nèi)設(shè)置至少一個加熱構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾系統(tǒng)，其特征在于，還包括螺旋輸送機(2)，以連接破碎機(I)和振動流化床干燥設(shè)備(3)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于過熱蒸氣介質(zhì)的流化床粉煤干燥、干餾方法及系統(tǒng)，將過熱蒸氣作干燥介質(zhì)，對粉煤進行加熱干燥，干燥后的粉煤利用過熱蒸氣作流化介質(zhì)，在臥式多室流化床干餾爐內(nèi)干餾，高溫干餾氣通過旋風(fēng)分離器除塵后送至油氣冷卻分離系統(tǒng)冷卻，冷卻后的混合物再進行油水分離；排出的半焦送至熄焦系統(tǒng)冷卻后進行儲存；干餾產(chǎn)生的煤氣作為低溫過熱蒸氣鍋爐和高溫過熱蒸氣鍋爐的加熱燃料，產(chǎn)生的過熱蒸氣分別送至振動流化床干燥設(shè)備和臥式多室流化床干餾爐。該發(fā)明過熱蒸氣消耗量少，能耗低,干燥后粉煤的含水量低且均勻；可以提高粉煤熱解所產(chǎn)的焦油質(zhì)量和產(chǎn)率，工藝流程簡單，無氧環(huán)境，操作安全。
文檔編號C10B53/04GK102766475SQ201210233250
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者吳道洪, 李愛蓉, 王其成 申請人:北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司