本實(shí)用新型屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤粉與液化殘?jiān)矡峤獬龎m的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)已探明的煤炭?jī)?chǔ)量中，中低階煤的占比達(dá)到全國(guó)保有資源量的55％以上，中低階煤含有較高含量的水分和揮發(fā)分，具有易自燃、難分選的問題，使其綜合利用受到很大限制；同時(shí)，隨著現(xiàn)代化采煤綜合技術(shù)的廣泛使用，塊煤產(chǎn)量下降，煤粉產(chǎn)量升高(80％-90％)，存在易揚(yáng)塵、易燃等問題。因此，中低階煤粉的綜合利用具有重要的意義。

目前，通過煤熱解技術(shù)將中低階煤粉中的油氣提取出來后，利用熱解半焦耦合火力發(fā)電或化工路線，被認(rèn)為是中低階煤粉高效利用最有效的途徑，是現(xiàn)代大型煤化工的主要方向。但是，由于煤粉的粒度較小，因此在分離后的油氣產(chǎn)物中存在較高的粉塵含量，這樣不僅會(huì)增大油氣產(chǎn)品的后續(xù)利用，而且會(huì)造成大量固體煤粉或半焦的浪費(fèi)。因此，必須尋找一種合適的方法，能降低油氣產(chǎn)品中的粉塵量，并使其回收利用。

在煤直接液化生產(chǎn)過程中，液化殘?jiān)牧考s為原煤質(zhì)量的30％，產(chǎn)量巨大。液化殘?jiān)鼮橐环N高炭、高揮發(fā)分、含有液化催化劑的物質(zhì)，其在一定溫度下會(huì)發(fā)生軟化，產(chǎn)生流動(dòng)性，且具有很強(qiáng)的粘結(jié)性，若進(jìn)一步升高溫度，在絕氧環(huán)境下熱解會(huì)產(chǎn)生大量的油氣產(chǎn)品，因此液化殘?jiān)睦醚芯烤哂泻苤匾囊饬x。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在提供一種中低階煤粉與液化殘?jiān)矡峤獾南到y(tǒng)和方法，根據(jù)液化殘?jiān)奶匦?，以同時(shí)解決熱解后粗煤氣的除塵問題以及液化殘?jiān)母咝Ю脝栴}。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種煤粉與液化殘?jiān)矡峤獬龎m的系統(tǒng)，包括共熱解單元、液化殘?jiān)龎m單元和油氣分離單元；其中，

所述共熱解單元包括煤粉入口、液化殘?jiān)肟凇⒋置簹獬隹诤蜔峤獍虢钩隹?，所述共熱解單元用于煤粉和液化殘?jiān)臒峤夥磻?yīng)；

所述液化殘?jiān)龎m單元設(shè)有粗煤氣入口、除塵煤氣出口以及含塵液化殘?jiān)隹冢凰龃置簹馊肟谂c所述粗煤氣出口相連；所述含塵液化殘?jiān)隹谂c所述液化殘?jiān)肟谙噙B，所述液化殘?jiān)龎m單元用于對(duì)粗煤氣處理得到除塵煤氣以及含塵煤液化殘?jiān)蜐{；

所述油氣分離單元設(shè)置有除塵煤氣入口、循環(huán)冷卻水入口、循環(huán)冷卻水出口、輕油出口、凈煤氣出口以及重質(zhì)焦油出口，所述除塵煤氣入口與所述除塵煤氣出口相連，所述油氣分離單元用于對(duì)所述除塵煤氣進(jìn)行處理得到凈煤氣、重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油。

具體地，所述共熱解單元使用的裝置是蓄熱式無熱載體下行床。

進(jìn)一步地，所述蓄熱式無熱載體下行床上段為低溫干餾段，下段為高溫干餾段，其內(nèi)部設(shè)置有多層蓄熱式輻射管，每層所述蓄熱式輻射管圍繞下行床四周平行且均勻分布，每個(gè)所述蓄熱書輻射管與相鄰上下兩層蓄熱式輻射管中的每一個(gè)蓄熱式輻射管平行且沿所述下行床的本體高度方向上錯(cuò)開分布。

具體地，所述液化殘?jiān)龎m單元使用的裝置是高溫密閉保溫容器。

所述油氣分離單元使用的裝置是水噴淋裝置。

進(jìn)一步地，所述水噴淋裝置的冷卻水入口管上設(shè)置有多個(gè)噴嘴，所述噴嘴交錯(cuò)排列，所述冷卻水入口管垂直方向上設(shè)有擋板，且所述擋板的低端位于所述凈煤氣出口的下方。

在本實(shí)用新型中，首先，利用液態(tài)液化殘?jiān)扯雀叩奶匦?，?duì)熱解粗煤氣進(jìn)行除塵。其次，當(dāng)液化殘?jiān)泻瑝m量達(dá)到50％以上時(shí)，將其在高溫下與煤粉一起加入熱解爐，在不同的溫度區(qū)間實(shí)現(xiàn)煤與液化殘?jiān)臒峤?，產(chǎn)生油氣產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了液化殘?jiān)吒郊又道谩?/p>

該實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)充分利用煤液化殘?jiān)奶匦?，作為粗煤氣的除塵劑，并在吸收飽和后與煤粉發(fā)生共熱解，產(chǎn)生油氣產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)液化殘?jiān)吒郊又道?，變廢為寶；

(2)液化殘?jiān)恼扯却?，且粉塵與液體煤液化殘?jiān)橘|(zhì)的相溶性好，易于捕集粉塵，對(duì)粗煤氣的除塵效率高；

(3)高溫除塵過程中，煤液化殘?jiān)械拇呋瘎?，?duì)于煤氣中的重質(zhì)組分具有很好的催化裂解作用，提高焦油輕質(zhì)組分質(zhì)量；

(4)高含塵煤液化殘?jiān)诟邷叵轮苯蛹尤肟焖贌峤鉅t與煤粉發(fā)生共熱解，可以充分利用液態(tài)液化殘?jiān)娘@熱，降低熱解能耗，提高了原料利用率，且在整個(gè)過程中不產(chǎn)生污染排放；

(5)利用蓄熱式無熱載體下行床作為共熱解裝置，利用輻射管加熱，無需熱載體，使得熱解油氣的品質(zhì)較高；且可靈活控制不同熱解段的溫度，熱效率高。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的生產(chǎn)工藝流程圖；

圖2是本實(shí)用新型的生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本實(shí)用新型的方案及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說明的目的，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。

本實(shí)用新型提出了一種中低階粉煤與液化殘?jiān)矡峤獬龎m的方法，如圖1，包括以下步驟：

第一步：煤粉與液化殘?jiān)矡峤猓簩峤饷悍酆鸵夯瘹堅(jiān)謩e通過煤粉噴嘴和液化殘?jiān)鼑娮靽娙肟焖贌峤鉅t，在重力的作用下向下運(yùn)行，并在運(yùn)行的過程中發(fā)生熱解反應(yīng)，產(chǎn)生半焦和油氣產(chǎn)品；

所述快速熱解爐可以是蓄熱式無熱載體下行床；

所述煤粉的粒度為0-6mm；所述液化殘?jiān)鼮橐簯B(tài)，溫度為260-360℃；

所述煤粉與液化殘?jiān)馁|(zhì)量比為1:0.1-0.5；

所述快速熱解爐上段為低溫干餾段，熱解溫度為550-700℃；下段為高溫干餾段，熱解溫度為800-950℃；

熱解時(shí)間為1-12s，優(yōu)選為6-12s；

第二步：液化殘?jiān)龎m：由快速熱解爐排出的粗煤氣進(jìn)入液態(tài)液化殘?jiān)萜鳎c液態(tài)的液化殘?jiān)M(jìn)行直接接觸后，得到除塵煤氣以及含塵煤液化殘?jiān)蜐{；

所述液態(tài)液化殘?jiān)臏囟葹?00-420℃；

第三步：油氣分離：經(jīng)液化殘?jiān)龎m后的除塵煤氣進(jìn)入油氣分離單元，經(jīng)水噴淋降溫進(jìn)一步除塵，得到凈煤氣；噴淋后的液體經(jīng)油水分離后，得到重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油，水循環(huán)利用；

第四步：含塵液化殘?jiān)蜐{處理：所述接觸洗滌后得到的含塵煤液化殘?jiān)蜐{中，含塵濃度＜50wt％的油漿循環(huán)使用；含塵濃度≥50wt％的油漿，通過密閉保溫罐直接輸送至快速熱解爐，與煤粉發(fā)生共熱解，產(chǎn)生油氣產(chǎn)品。

本實(shí)用新型還提出了一種中低階煤粉與液化殘?jiān)矡峤獬龎m的系統(tǒng)，如圖2：

本實(shí)用新型所描述的系統(tǒng)由共熱解單元1、液化殘?jiān)龎m單元2、油氣分離單元3組成。

煤與液化殘?jiān)矡峤鈫卧?的裝置可以是蓄熱式無熱載體下行床；包括煤粉入口11、液化殘?jiān)肟?2、粗煤氣出口13和熱解半焦出口14；所述液化殘?jiān)肟?2與液化殘?jiān)龎m單元2的含塵液化殘?jiān)隹?3相連；

所述無熱載體蓄熱式下行床內(nèi)部設(shè)置多層蓄熱式輻射管，每層所述蓄熱式輻射管圍繞下行床四周平行且均勻分布，每個(gè)所述蓄熱書輻射管與相鄰上下兩層蓄熱式輻射管中的每一個(gè)蓄熱式輻射管平行且沿所述下行床的本體高度方向上錯(cuò)開分布。

所述下行床低溫干餾段和高溫干餾段的溫度通過輻射管內(nèi)燃?xì)饬髁炕蜷_啟輻射管的數(shù)量來控制，并在不同段設(shè)置熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

液化殘?jiān)龎m單元2的裝置可以是高溫密閉保溫容器，設(shè)有粗煤氣入口21、除塵煤氣出口22以及含塵液化殘?jiān)隹?3；所述粗煤氣入口21與共熱解單元1的粗煤氣出口13相連；

油氣分離單元3的裝置可以是水噴淋裝置，設(shè)有除塵煤氣入口31、循環(huán)冷卻水入口32、循環(huán)冷卻水出口33、凈煤氣出口36、輕油出口37、以及重質(zhì)焦油出口38；所述除塵煤氣入口31與液化殘?jiān)龎m單元2的除塵煤氣出口22相連；所述冷卻水入口管上設(shè)置有多個(gè)噴嘴34；所述噴嘴的方向交錯(cuò)排列，以保證冷卻水與除塵煤氣的充分接觸；所述噴淋塔內(nèi)與冷卻水入口管垂直方向設(shè)置擋板35，且擋板的低端位于凈煤氣出口36的下方，進(jìn)一步保證冷卻水與荒煤氣的充分接觸。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要說明的是，實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

利用本實(shí)用新型的系統(tǒng)，將粒度小于6mm的煤粉與液化殘?jiān)龎m單元送來的290℃的液化殘?jiān)謩e通過煤粉入口11和液化殘?jiān)肟?2噴入快速熱解爐內(nèi)，將所述煤粉與所述液化殘?jiān)磻?yīng)的質(zhì)量比為1:0.3，混合物料依靠重力的作用依次經(jīng)過快速熱解爐的低溫干餾段和高溫干餾段；其中，低溫干餾段的溫度為550-600℃，高溫干餾段的溫度為870-900℃；在低溫干餾段，液化殘?jiān)緹峤馔耆?，而煤粉在此段發(fā)生溫和熱解，產(chǎn)品以輕質(zhì)焦油為主；在高溫干餾段，煤粉熱解完全，產(chǎn)生大量的油氣產(chǎn)品，與低溫干餾段產(chǎn)生的油氣產(chǎn)品混合，共同從粗煤氣出口采出，熱解半焦從爐底的半焦出口采出；

粗煤氣進(jìn)入液態(tài)液化殘?jiān)萜?，與340℃液化殘?jiān)M(jìn)行直接接觸，得除塵煤氣以及含塵煤液化殘?jiān)蜐{；除塵煤氣進(jìn)入油氣分離單元，經(jīng)水噴淋降溫進(jìn)一步除塵，得到凈煤氣；噴淋后的液體經(jīng)油水分離后，得到重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油，水循環(huán)利用；含塵煤液化殘?jiān)蜐{中，含塵濃度＜50wt％的油漿循環(huán)使用；含塵濃度≥50wt％的油漿通過高溫密閉裝置直接輸送至快速熱解爐熱解，使液化殘?jiān)c所含的粉塵連同加入的煤粉共同熱解，進(jìn)一步獲取油氣資源。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與上述實(shí)施例1所用系統(tǒng)一樣，但工藝條件不同，如下所述。將粒度小于6mm的煤粉與液化殘?jiān)龎m單元送來的360℃的液化殘?jiān)謩e通過煤粉入口11和液化殘?jiān)肟?2噴入快速熱解爐內(nèi)，將所述煤粉與所述液化殘?jiān)磻?yīng)的質(zhì)量比為1:0.5，混合物料依靠重力的作用依次經(jīng)過快速熱解爐的低溫干餾段和高溫干餾段；其中，低溫干餾段的溫度為650-700℃，高溫干餾段的溫度為900-950℃；在低溫干餾段，液化殘?jiān)緹峤馔耆?，而煤粉在此段發(fā)生溫和熱解，產(chǎn)品以輕質(zhì)焦油為主；在高溫干餾段，煤粉熱解完全，產(chǎn)生大量的油氣產(chǎn)品，與低溫干餾段產(chǎn)生的油氣產(chǎn)品混合，共同從粗煤氣出口采出，熱解半焦從爐底的半焦出口采出；

粗煤氣進(jìn)入液態(tài)液化殘?jiān)萜?，與380℃液化殘?jiān)M(jìn)行直接接觸，得除塵煤氣以及含塵煤液化殘?jiān)蜐{；除塵煤氣進(jìn)入油氣分離單元，經(jīng)水噴淋降溫進(jìn)一步除塵，得到凈煤氣；噴淋后的液體經(jīng)油水分離后，得到重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油，水循環(huán)利用；含塵煤液化殘?jiān)蜐{中，含塵濃度＜50wt％的油漿循環(huán)使用；含塵濃度≥50wt％的油漿通過高溫密閉裝置直接輸送至快速熱解爐熱解，使液化殘?jiān)c所含的粉塵連同加入的煤粉共同熱解，進(jìn)一步獲取油氣資源。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與上述實(shí)施例1所用系統(tǒng)一樣，但工藝條件不同，如下所述。將粒度小于6mm的煤粉與液化殘?jiān)龎m單元送來的240℃的液化殘?jiān)謩e通過煤粉入口11和液化殘?jiān)肟?2噴入快速熱解爐內(nèi)，將所述煤粉與所述液化殘?jiān)磻?yīng)的質(zhì)量比為1:0.4，混合物料依靠重力的作用依次經(jīng)過快速熱解爐的低溫干餾段和高溫干餾段；其中，低溫干餾段的溫度為550-580℃，高溫干餾段的溫度為800-850℃；在低溫干餾段，液化殘?jiān)緹峤馔耆悍墼诖硕伟l(fā)生溫和熱解，產(chǎn)品以輕質(zhì)焦油為主；在高溫干餾段，煤粉熱解完全，產(chǎn)生大量的油氣產(chǎn)品，與低溫干餾段產(chǎn)生的油氣產(chǎn)品混合，共同從粗煤氣出口采出，熱解半焦從爐底的半焦出口采出；

粗煤氣進(jìn)入液態(tài)液化殘?jiān)萜鳎c420℃液化殘?jiān)M(jìn)行直接接觸，得除塵煤氣以及含塵煤液化殘?jiān)蜐{；除塵煤氣進(jìn)入油氣分離單元，經(jīng)水噴淋降溫進(jìn)一步除塵，得到凈煤氣；噴淋后的液體經(jīng)油水分離后，得到重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油，水循環(huán)利用；含塵煤液化殘?jiān)蜐{中，含塵濃度＜50wt％的油漿循環(huán)使用；含塵濃度≥50wt％的油漿通過高溫密閉裝置直接輸送至快速熱解爐熱解，使液化殘?jiān)c所含的粉塵連同加入的煤粉共同熱解，進(jìn)一步獲取油氣資源。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與上述實(shí)施例1所用系統(tǒng)一樣，但工藝條件不同，如下所述。將粒度小于6mm的煤粉與液化殘?jiān)龎m單元送來的320℃的液化殘?jiān)謩e通過煤粉入口11和液化殘?jiān)肟?2噴入快速熱解爐內(nèi)，將所述煤粉與所述液化殘?jiān)磻?yīng)的質(zhì)量比為1:0.2，混合物料依靠重力的作用依次經(jīng)過快速熱解爐的低溫干餾段和高溫干餾段；其中，低溫干餾段的溫度為600-650℃，高溫干餾段的溫度為880-950℃；在低溫干餾段，液化殘?jiān)緹峤馔耆?，而煤粉在此段發(fā)生溫和熱解，產(chǎn)品以輕質(zhì)焦油為主；在高溫干餾段，煤粉熱解完全，產(chǎn)生大量的油氣產(chǎn)品，與低溫干餾段產(chǎn)生的油氣產(chǎn)品混合，共同從粗煤氣出口采出，熱解半焦從爐底的半焦出口采出；

粗煤氣進(jìn)入液態(tài)液化殘?jiān)萜?，與300℃液化殘?jiān)M(jìn)行直接接觸，得除塵煤氣以及含塵煤液化殘?jiān)蜐{；除塵煤氣進(jìn)入油氣分離單元，經(jīng)水噴淋降溫進(jìn)一步除塵，得到凈煤氣；噴淋后的液體經(jīng)油水分離后，得到重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油，水循環(huán)利用；含塵煤液化殘?jiān)蜐{中，含塵濃度＜50wt％的油漿循環(huán)使用；含塵濃度≥50wt％的油漿通過高溫密閉裝置直接輸送至快速熱解爐熱解，使液化殘?jiān)c所含的粉塵連同加入的煤粉共同熱解，進(jìn)一步獲取油氣資源。。