專利名稱：一種煤的干餾方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤化工領(lǐng)域，涉及一種煤的干餾方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著世界石油資源的日益匱乏和高油價(jià)時(shí)代的到來，世界各國利用煤干餾技術(shù)生產(chǎn)煤焦油替代石油資源已成為重要的補(bǔ)充方案。碳是煤中最重要的組成元素.碳含量隨煤化程度的升高而增加，泥炭為50 60% ;褐煤為60 77% ;煙煤為74 92% ;無煙煤為90 98%。氫是煤中第二個(gè)重要的組成元素.腐泥煤的氫含量比腐植煤高，一般在6%以上，有時(shí)達(dá)11%。煤化工以替代石油化工的產(chǎn)品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等，它與能源、化工技術(shù)結(jié)合，可形成煤炭-能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。煤炭能源化工產(chǎn)業(yè)將在中國能源的可持續(xù)利用中扮演 重要的角色，是今后20年的重要發(fā)展方向，這對(duì)于中國減輕燃煤造成的環(huán)境污染、降低中國對(duì)進(jìn)口石油的依賴均有著重大意義。當(dāng)煤料的溫度高于100°C時(shí)，煤中的水分蒸發(fā)出；溫度升高到200°C以上時(shí)，煤中結(jié)合水釋出；高達(dá)350°C以上時(shí)，粘結(jié)性煤開始軟化，并進(jìn)一步形成粘稠的膠質(zhì)體(泥煤、褐煤等不發(fā)生此現(xiàn)象)；至400 500°C大部分干氣和焦油析出，稱一次熱分解產(chǎn)物；在450 550°C，熱分解繼續(xù)進(jìn)行，殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；高于550°C，半焦繼續(xù)分解，析出余下的揮發(fā)物(主要成分是氫氣)，半焦失重同時(shí)進(jìn)行收縮，形成裂紋；溫度高于800°C，半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。當(dāng)干餾在室式干餾爐內(nèi)進(jìn)行時(shí)，一次熱分解產(chǎn)物與赤熱焦炭及高溫爐壁相接觸，發(fā)生二次熱分解，形成二次熱分解產(chǎn)物(焦?fàn)t煤氣和其他煉焦化學(xué)產(chǎn)品)。煤干餾的產(chǎn)物是煤炭、煤焦油和干氣。煤干餾產(chǎn)物的產(chǎn)率和組成取決于原料煤質(zhì)、加工條件(主要是溫度和時(shí)間)。隨著干餾終溫的不同，煤干餾產(chǎn)品也不同。低溫干餾固體產(chǎn)物為結(jié)構(gòu)疏松的黑色半焦，煤氣產(chǎn)率低，焦油產(chǎn)率高；高溫干餾固體產(chǎn)物則為結(jié)構(gòu)致密的銀灰色焦炭，干氣產(chǎn)率高而焦油產(chǎn)率低。中溫干餾產(chǎn)物的收率，則介于低溫干餾和高溫干餾之間。煤干餾過程中生成的干氣主要成分為氫氣和甲烷，可作為燃料或化工原料。高溫干餾主要用于生產(chǎn)冶金焦炭，所得的焦油為芳香烴、雜環(huán)化合物的混合物，是工業(yè)上獲得芳香烴的重要來源；低溫干餾煤焦油比高溫焦油含有較多烷烴，是人造石油重要來源之煤粉流化干餾技術(shù)是將塊狀煤粉碎為細(xì)粉與高溫?zé)彷d體(煤灰)在流化狀態(tài)下，直接與間接接觸傳熱并發(fā)生熱分解反應(yīng)的過程，其特征為煤粉干餾熱強(qiáng)度高、干餾速度快、煤焦油產(chǎn)率高、氣固可得到快速分離。由Lurgi GmbH公司(聯(lián)邦德國)和Ruhrgas AG公司(美國)開發(fā)研究的魯奇魯爾煤氣公司法(Lurgi Ruhrgas)(郭樹才主編.煤化工工藝學(xué)(第二版)·北京化學(xué)工業(yè)出版社，2006，22-24.)，其工藝流程是將粒度小于5_的煤粉與焦炭熱載體混合之后，在重力移動(dòng)床直立反應(yīng)器中進(jìn)行干餾。產(chǎn)生的煤氣和焦油蒸氣引至氣體凈化和焦油回收系統(tǒng)，循環(huán)的焦炭部分離開直立爐用風(fēng)動(dòng)輸送機(jī)提升加熱，與廢氣分離后作為熱載體再返回到直立爐。在常壓下進(jìn)行熱解得到熱值為26 32MJ/m3的煤氣、半焦以及煤基原油，后者是焦油產(chǎn)品經(jīng)過加氫制得大連理工大學(xué)開發(fā)的固體熱載體干餾新技術(shù)(郭樹才，羅長齊，張代佳等，褐煤固體熱載體干餾新技術(shù)工業(yè)性試驗(yàn).大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，35 (I) :46-50.)，其主要實(shí)驗(yàn)裝置有混合器、反應(yīng)槽、流化燃燒提升管、集合槽和焦油冷凝回收系統(tǒng)等。原料煤粉碎干燥后加入原料槽。干餾產(chǎn)生的半焦為熱載體，存于集合槽，煤和半焦按一定的焦煤比分別經(jīng)給料器進(jìn)入混合器。由于混合迅速而均勻，物料粒度小，高溫的半焦將熱量傳給原料粒子，加熱速度很快，煤即發(fā)生快速熱分解。由于煤粒熱解產(chǎn)生的揮發(fā)物引出很快，二次熱解作用較輕，故新法干餾煤焦油產(chǎn)率較高。經(jīng)混合器混勻的物料進(jìn)入反應(yīng)槽，在此完成干餾過程，析出干餾氣態(tài)產(chǎn)物，即揮發(fā)產(chǎn)物。反應(yīng)槽固態(tài)產(chǎn)物半焦經(jīng)給料器進(jìn)入燃燒器。半焦或加入的燃料與預(yù)熱的空氣進(jìn)行燃燒，使半焦達(dá)到熱載體規(guī)定的溫度，在提升管中被提升到一級(jí)旋風(fēng)分離器，半焦與煙氣分離。熱半焦自一級(jí)旋風(fēng)分離器人集合槽，作為熱載體循環(huán)。多余的半焦經(jīng)排料槽作為干餾產(chǎn)物外送。煙氣在二級(jí)旋風(fēng)分離器除塵后外排。干餾氣態(tài)產(chǎn)物自反應(yīng)槽導(dǎo)出后，經(jīng)過除塵器、空冷器和水冷器析出焦油和水。煤氣經(jīng)干燥脫去水分，在_30°C左 右條件下進(jìn)行冷凍，回收煤氣中的汽油。凈煤氣經(jīng)抽氣機(jī)及計(jì)量后送出。由美國FMC和OCR聯(lián)合開發(fā)COED技術(shù)(曾爾勛.譯自《Fuel ProcessiongTechnology)) Vol4. No. 2+3，1981.)，該工藝采用低壓、多段、流化床煤干餾工藝平均粒度為O. 2_的原料，順序通過四個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器，其中第一級(jí)反應(yīng)器起煤的干燥和預(yù)熱的作用，在最后一級(jí)反應(yīng)器中，用水蒸氣和氧的混合物對(duì)中間反應(yīng)器中產(chǎn)生的半焦進(jìn)行部分氣化。氣化產(chǎn)生的煤氣作為熱解反應(yīng)器和干燥器的熱載體和流化介質(zhì)。借助于固相和氣相逆流流動(dòng)，使反應(yīng)區(qū)根據(jù)煤脫氣程度的要求提高溫度，有力地控制熱解過程的進(jìn)行。熱解在壓力35 70kPa下進(jìn)行。最終產(chǎn)品為半焦、中熱值(15 18MJ/m3)煤氣以及煤基原油，后者是用熱解液體產(chǎn)品在壓力17 21MPa下催化(Ni-Mo)加氫制得的。澳大利亞的CSIRO于20世紀(jì)70年代中期開始研究用快速熱解煤的方法(吳永寬.國外煤低溫干餾技術(shù)的開發(fā)狀況與面臨的課題.煤質(zhì)技術(shù)(COAL QUALTYENDTECHNOLOGY)，1995，I :43-44.)以獲取液體燃料，先后建立了 lg/h，100g/h, 20kg/h 三種不同規(guī)模的試驗(yàn)裝置，對(duì)多種煙煤、次煙煤、褐煤進(jìn)行了熱解試驗(yàn)。該工藝采用氮?dú)饬骰纳匙哟矠榉磻?yīng)器，將粉碎的煤粉(<0. 2mm)用氮?dú)鈬娙敕磻?yīng)器的沙子床中，加熱速度約為104°C /s，熱解反應(yīng)的主要過程約在Is內(nèi)完成。另外對(duì)熱解焦油也進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，并用幾種不同類型的反應(yīng)器進(jìn)行了焦油加氫處理的研究。Garrett法是美國西方研究公司研究開發(fā)的(吳永寬.國外煤低溫干餾技術(shù)的開發(fā)狀況與面臨的課題·煤質(zhì)技術(shù)(COAL QUALTYEND TECHNOLOGY)，1995，I :39-40.)。將粉碎至O. Imm的煤粉，在常壓氣流床反應(yīng)器中進(jìn)行熱解。該工藝是為生產(chǎn)液體和氣體燃料以及適于作動(dòng)力鍋爐的燃料設(shè)計(jì)的，其依據(jù)是短停留時(shí)間快速干餾能獲得較高的焦油產(chǎn)率。熱載體是用經(jīng)空氣加熱的自產(chǎn)循環(huán)半焦。熱解在幾分之一秒內(nèi)發(fā)生，停留時(shí)間小于2s，因而揮發(fā)物二次裂解最小，液體產(chǎn)率高。在577°C，焦油產(chǎn)率高達(dá)35質(zhì)量％。在氣流床反應(yīng)器中，流化介質(zhì)是利用炭化后的煤氣，經(jīng)分離出熱解半焦和液體產(chǎn)品之后返回到循環(huán)系統(tǒng)中。液體產(chǎn)品進(jìn)行加氫制成煤基原油。此外還得到半焦和發(fā)熱量22 24MJ/m3的中熱值煤氣。托斯考(Toscoal)方法是美國油頁巖公司(Oil Sha lecorp)和Rocky Flats研究中心開發(fā)的(郭樹才主編.煤化工工藝學(xué)(第二版).北京化學(xué)工業(yè)出版社，2006，
19-20.)。預(yù)先制備并預(yù)熱的煤送入回轉(zhuǎn)爐中，在此與赤熱的瓷球熱載體接觸而發(fā)生熱解。熱解產(chǎn)品引至氣體凈化和碳?xì)浠衔锘厥障到y(tǒng)。瓷球與半焦在機(jī)械分離器中分離后，用一部分自產(chǎn)干鎦煤氣燃燒的熱量直接加熱，然后作為循環(huán)固體熱載體再回到回轉(zhuǎn)爐中。加熱瓷球之后的廢氣用于煤的預(yù)熱。工藝的產(chǎn)品為半焦、油和熱值為22MJ/m3的煤氣。日本的煤炭快速熱解法(徐振剛，日本的煤炭快速熱解技術(shù).潔凈煤技術(shù)，2001，7(1) :48-51，56.)，該方法是將煤的氣化和熱解結(jié)合在一起的獨(dú)具特色的熱解技術(shù)。它可以從高揮發(fā)分原料煤中最大限度地獲得氣態(tài)(煤氣)和液態(tài)(焦油和苯類)產(chǎn)品。原料煤經(jīng)干燥，并被磨細(xì)到有80%小于O. 074mm后，用氮?dú)饣驘峤猱a(chǎn)生的氣體密相輸送，經(jīng)加料器噴入反應(yīng)器的熱解段。然后被來自下段半焦化產(chǎn)生的高溫氣體快速加熱，在600 950°C和
O.3MPa下，于幾秒內(nèi)快速熱解，產(chǎn)生氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物以及固體半焦。在熱解段內(nèi)，氣態(tài)與固態(tài)產(chǎn)物同時(shí)向上流動(dòng)。固體半焦經(jīng)高溫旋風(fēng)分離器從氣體中分離出來后，一部分返回反應(yīng) 器的氣化段與氧氣和水蒸氣在1500 1650°C和O. 3MPa下發(fā)生氣化反應(yīng)，而為上段的熱解反應(yīng)提供熱源；其余半焦經(jīng)換熱器回收余熱后，作為固體半焦產(chǎn)品。從高溫旋風(fēng)分離器出來的高溫氣體中含有氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物，經(jīng)過一個(gè)間接式換熱器回收余熱，然后再經(jīng)脫苯、脫硫、脫氨以及其他凈化處理后，作為氣態(tài)產(chǎn)品。間接式換熱器采用油作為換熱介質(zhì)，從煤氣中回收的余熱用來產(chǎn)生蒸汽。煤氣冷卻過程中產(chǎn)生的焦油和凈化過程中產(chǎn)生的苯類作為主要液態(tài)廣品。上述國內(nèi)外煤粉干餾均未涉及管式燒炭器燒炭和加熱原料技術(shù)，且工藝過程也各不相同。中國專利公開號(hào)CN 201395576所涉及的一種流化床粉煤低溫干餾多聯(lián)產(chǎn)裝置，包括粉煤干餾單元、氣化單元以及燃燒單元。粉煤干餾單元、氣化單元以及燃燒單元可以單獨(dú)運(yùn)行也可以同時(shí)運(yùn)行，或者粉煤干餾單元與氣化單元和燃燒單元組合運(yùn)行。粉煤干餾單元由灰融聚粉煤干餾爐、一級(jí)旋風(fēng)除塵器、二級(jí)旋風(fēng)除塵器、熱解氣冷卻凈化系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、熱解氣儲(chǔ)罐、半焦儲(chǔ)斗以及半焦輸送系統(tǒng)組成；氣化單元由灰融聚粉煤氣化爐、高溫除塵系統(tǒng)、廢熱回收系統(tǒng)、中溫除塵系統(tǒng)以及煤氣洗滌冷卻塔組成。該裝置運(yùn)行控制方便。原料煤適應(yīng)性強(qiáng)，操作穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，操作彈性大(70 120% )，裝置易于實(shí)現(xiàn)長周期穩(wěn)定運(yùn)行，安全環(huán)保。但該工藝燃燒單元并未涉及管式燒炭器燒炭技術(shù)，而且該工藝技術(shù)存在以下幾點(diǎn)不足一、灰融聚粉煤干餾將加大生成半焦的燃燒量，以便產(chǎn)出足量的煤灰滿足粉煤干餾所需的熱載體和熱源；二、生成半焦的燃燒量大會(huì)使燃燒單元的設(shè)備尺寸大，造成裝置投資增加；三、由于采用灰融聚粉煤干餾所產(chǎn)半焦中的灰分含量高。中國專利公開號(hào)CN 101328415所涉及的煤粉一種活塞式流化床低溫干餾工藝方法利用提升管流化催化裂化裝置原理，以提升管流化催化裂化裝置的提升管反應(yīng)器為干餾反應(yīng)器，以提升管流化催化裂化裝置的催化劑再生器為高溫水煤氣發(fā)生器，以高溫水煤氣為干餾原料的流化介質(zhì)和熱載體，將干餾原料輸送到提升管流化床反應(yīng)器中進(jìn)行原料的干餾反應(yīng)，反應(yīng)后油氣進(jìn)行分離得到干餾產(chǎn)品，干餾半焦進(jìn)入水煤氣發(fā)生器，干餾半焦中的碳、空氣中的氧和水蒸汽進(jìn)行氧化及水煤氣反應(yīng)，反應(yīng)得到的水煤氣用做干餾過程的流化介質(zhì)和熱載體，干餾半焦進(jìn)行水煤氣反應(yīng)后的固體灰渣排出。但該工藝并未涉及管式燒炭器燒炭和外排半焦技術(shù)，而且該工藝技術(shù)采用高溫水煤氣循環(huán)作為干餾原料的流化介質(zhì)和熱載體存在以下不足首先，高溫氣體循環(huán)對(duì)氣體壓縮機(jī)提出更高的材質(zhì)要求；其次，高溫氣體的循環(huán)壓縮設(shè)備始終處于高苛刻運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將影響裝置的長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。中國專利號(hào)200610137759所涉及一種低溫煤干餾生產(chǎn)工藝技術(shù)主要特征為原料煤經(jīng)煤斗、放料滾筒、輔助煤箱，進(jìn)入爐頂部集氣陣傘進(jìn)行分料；然后進(jìn)入干燥段，經(jīng)干燥段預(yù)加熱后進(jìn)入干餾段，運(yùn)行溫度100°c 550°C，運(yùn)行約4小時(shí)，加熱區(qū)溫度調(diào)控在700 800°C之間，使半焦揮發(fā)份降到6%以下；然后進(jìn)入冷卻段，高溫半焦通過水冷夾套排焦箱冷卻降溫。該發(fā)明加入到爐內(nèi)的熱量被煤充分吸收，干餾時(shí)間短，直接迅速，同時(shí)采用大空腔設(shè)計(jì)，爐底布?xì)饣▔Φ木鶆蚬┙o加熱氣體，使干餾爐處理量較內(nèi)燃外熱式爐提高了 3倍以上且加熱均勻，溫度控制較低，使焦油產(chǎn)率提高，由原回收率50%以下提高到現(xiàn)在80%以上。但該工藝未涉及管式燒炭器燒炭和煤粉流化床干餾技術(shù)。該技術(shù)的煤原料粒度為20 120mm，干燥和干餾需4小時(shí)，如此將嚴(yán)重制約采用該技術(shù)的大型化裝置建設(shè)
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種煤的干餾方法及裝置，以解決現(xiàn)有煤粉干餾裝置存在燒炭器燒炭負(fù)荷大且溫度無法靈活調(diào)節(jié)和控制、高溫煤灰與煤粉原料混合比例高、外排半焦炭含量低和能耗高等問題。使用本發(fā)明可大幅降低管式燒炭器和燒炭器總的燒炭負(fù)荷、總燒焦風(fēng)用量下降、裝置能耗大幅降低、裝置結(jié)構(gòu)尺寸減小使設(shè)備投資下降，另外排出裝置具有高熱值的半焦還可作為循環(huán)流化床鍋爐燃料或作為生產(chǎn)合成氣合成甲醇原料進(jìn)一步利用，節(jié)約了能源。本發(fā)明提供一種煤的干餾方法，其特征在于包括下述步驟I)粒徑< 3_的煤粉原料在提升氣的作用下進(jìn)入設(shè)置在管式燒炭器中的進(jìn)料管后，與來自燒炭器的高溫煤灰混合進(jìn)入干餾反應(yīng)器進(jìn)行干餾，反應(yīng)生成油氣經(jīng)干餾反應(yīng)器中的第I旋風(fēng)分離器進(jìn)行分離，分離出的反應(yīng)生成油氣進(jìn)入分餾系統(tǒng)進(jìn)行分餾，分離出的半焦進(jìn)入步驟II);II)來自步驟I)的半焦進(jìn)入干餾反應(yīng)器中的半焦密相床和汽提段進(jìn)行汽提，汽提后，一部分半焦經(jīng)過取熱降溫后排出裝置，另一部分半焦進(jìn)入管式燒炭器下部與燒炭風(fēng)接觸并沿管式燒炭器上行進(jìn)行燒炭，之后進(jìn)行再生半焦與煙氣的分離；III)分離后的再生半焦進(jìn)入燒炭器的高溫煤灰密相床中，燒去再生半焦上的炭，燒炭器燒炭后生成的高溫煤灰作為熱載體通過高溫煤灰輸送管與經(jīng)管式燒炭器加熱后的煤粉原料混合進(jìn)入干餾反應(yīng)器，管式燒炭器和燒炭器燒炭后生成的煙氣排出裝置。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于所述經(jīng)汽提后的一部分半焦經(jīng)過取熱降溫至(80°C后排出裝置。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于所述經(jīng)汽提后的一部分半焦經(jīng)過取熱器取熱降溫至(80°C進(jìn)入半焦排料罐排出裝置。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于所述經(jīng)汽提后的另一部分半焦通過第I半焦斜管及第I半焦流量控制閥進(jìn)入管式燒炭器下部。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于所述干餾反應(yīng)器中煤粉原料干餾反應(yīng)時(shí)間為2 lOmin，干餾反應(yīng)溫度為460 560°C，干餾反應(yīng)絕對(duì)壓力為O. 10 O. 40MPa。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于所述的煤粉原料中水含量< 15重量％。
本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于煤粉原料與高溫煤灰的混合是在高溫煤灰輸送管中進(jìn)行的，高溫煤灰與煤粉原料重量比為O. 01 I. 5，混合溫度為460 560°C。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于所述提升氣采用干氣或水蒸汽。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于進(jìn)料管中的提升氣的氣體線速為I. O 15. Om/s,煤粉原料在進(jìn)料管中停留時(shí)間I. O 5. Omin，煤粉原料進(jìn)入高溫煤灰輸送管前溫度控制為450 560°C之間。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于所述經(jīng)汽提后的另一部分半焦進(jìn)入管式燒炭器下部后與燒炭風(fēng)接觸并沿管式燒炭器上行燒炭，補(bǔ)充燒炭風(fēng)在管式燒炭器中上部進(jìn)入。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于管式燒炭器內(nèi)溫度在650 750°C之間，燒炭風(fēng)在管式燒炭器中的線速為I. O 20. Om/s，燒炭時(shí)間為3 40s。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于所述燒炭風(fēng)為壓縮空氣。 本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于燒炭器中的高溫煤灰密相床溫度在650 750°C，燒炭器中的操作線速為O I. 2m/s，燒炭時(shí)間為O 5min，絕對(duì)壓力為O. I O. 40MPa。本發(fā)明方法進(jìn)一步特征在于所述分離后的再生半焦進(jìn)入燒炭器的高溫煤灰密相床中，用主風(fēng)燒去再生半焦上的炭，主風(fēng)為壓縮空氣。本發(fā)明還提供一種煤的干餾裝置，其特征在于該裝置包括燒炭器、管式燒炭器、進(jìn)料管和干餾反應(yīng)器，干餾反應(yīng)器包括第I旋風(fēng)分離器和汽提段，燒炭器通過高溫煤灰輸送管與干餾反應(yīng)器相連通，進(jìn)料管位于管式燒炭器內(nèi)部并與其同軸設(shè)置，進(jìn)料管出口與高溫煤灰輸送管相連通，進(jìn)料管進(jìn)口設(shè)置在管式燒炭器底部，管式燒炭器頂部與燒炭器相連通，底部通過第I半焦斜管與干餾反應(yīng)器下部的汽提段相連通。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述煤的干餾裝置還包括取熱器，設(shè)置于干餾反應(yīng)器外部，通過第II半焦斜管和設(shè)置于其上的第II半焦流量控制閥與干餾反應(yīng)器下部的汽提段相連通。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述燒炭器通過高溫煤灰輸送管和設(shè)置于其上的高溫煤灰流量控制閥與干餾反應(yīng)器相連通。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述管式燒炭器底部通過第I半焦斜管和設(shè)置于其上的第I半焦流量控制閥與干餾反應(yīng)器下部的汽提段相連通。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述管式燒炭器上設(shè)有兩個(gè)燒炭風(fēng)分布環(huán)，一個(gè)設(shè)置于底部，且在第I半焦斜管入口下方；另一個(gè)設(shè)置于中上部，且在進(jìn)料管出口上方。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述取熱器與半焦排料罐相聯(lián)通。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于其特征在于所述燒炭器設(shè)置在干餾反應(yīng)器上方。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述燒炭器的金屬外殼內(nèi)襯隔熱耐磨襯里。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述高溫煤灰輸送管采用橫截面為圓形的金屬管，直徑Φ200 3000mm，入口設(shè)置在燒炭器高溫煤灰密相床的上部，出口位置設(shè)在干餾反應(yīng)器中的半焦密相床界面的上部。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述干餾反應(yīng)器為金屬外殼內(nèi)襯隔熱耐磨襯里。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述進(jìn)料管采用橫截面為圓形的金屬管，直徑Φ 200 3000mm，管道壁厚3 10cm，長度為8 35m。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于所述進(jìn)料管與高溫煤灰輸送管為任意角度連接。
本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于管式燒炭器采用橫截面為圓形的金屬管，內(nèi)襯隔熱耐磨襯里，長度為10 40m,直徑Φ400 5000mm。本發(fā)明裝置進(jìn)一步特征在于管式燒炭器與進(jìn)料管的直徑比為2. 5 20. O。本發(fā)明適用于各種煤的細(xì)粉干餾加工。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果I)本發(fā)明采用煤的干餾生成半焦連續(xù)外排，可大幅降低管式燒炭器和燒炭器總的燒炭負(fù)荷、總燒焦風(fēng)用量下降、裝置能耗大幅降低、裝置結(jié)構(gòu)尺寸減小使設(shè)備投資下降。排出裝置具有高熱值的半焦可作為循環(huán)流化床鍋爐燃料或作為生產(chǎn)合成氣合成甲醇原料進(jìn)一步利用。2)本發(fā)明采用管式燒炭器和燒炭器復(fù)合燒炭可有效控制高溫頁巖灰溫度在 650 750°C之間，本發(fā)明燒炭器溫度控制性強(qiáng)，可保護(hù)設(shè)備不超溫、保證裝置長周期運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)。另外，管式燒炭器與常規(guī)床層燒炭器相比具有較強(qiáng)的燒炭能力和更靈活的操作彈性，在管式燒炭器中，半焦始終與新鮮空氣接觸，增加了管式燒炭器的燒炭速率，提高了管式燒炭器的燒炭效率，由此也可降低燒炭器的再生半焦藏量，縮小了燒炭器的尺寸，使裝置設(shè)備投資下降。3)本發(fā)明煤粉原料加熱主要是在管式燒炭器中以及在高溫煤灰輸送管與高溫煤灰混合傳熱中實(shí)現(xiàn)的，從而可降低高溫煤灰與煤粉原料混合比例，從而提高外排半焦的含炭量，提高半焦的進(jìn)一步利用價(jià)值。4)本發(fā)明采用粒徑< 3mm的煤粉原料，可保證原料在裝置中正常流化與干餾，得到較高的煤焦油收率。在本發(fā)明工藝條件下，煤焦油產(chǎn)率占煤粉含油量(鋁甑法)的85 105%。5)本發(fā)明煤粉原料干餾溫度穩(wěn)定，煤焦油產(chǎn)率高，煤粉原料處理量大。6)本發(fā)明循環(huán)操作連續(xù)穩(wěn)定、裝置調(diào)節(jié)靈活。7)本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)尺寸下降，設(shè)備投資低。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但并不限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。附圖及


圖是本發(fā)明的一種煤的干餾裝置的示意圖。圖中所示附圖標(biāo)記為I-燒炭器；2_管式燒炭器；3_高溫煤灰輸送管；4_高溫煤灰流量控制閥；5_油氣集氣室；6_第I旋風(fēng)分離器；7-第I燒炭風(fēng)分布環(huán)；8_干餾反應(yīng)器；9_半焦密相床；10_進(jìn)料管；11-第I半焦斜管；12_第I半焦流量控制閥；13-第II燒炭風(fēng)分布環(huán)；14-煤粉原料；15-提升氣；16-汽提蒸汽；17-半焦排料罐；18-取熱器；19-第II半焦流量控制閥；20-第II半焦斜管；21_汽提段；22_油氣；23_主風(fēng)；24_主風(fēng)分布管；25_第II旋風(fēng)分離器；26_煙氣集氣室；27_煙氣。
具體實(shí)施例方式如圖所示為本發(fā)明一種煤的干餾裝置的示意圖。該裝置主要由燒炭器I、管式燒炭器2、煤粉原料進(jìn)料管10、干餾反應(yīng)器8、半焦取熱器18、半焦排料罐17等部分組成。干餾反應(yīng)器8包括第I旋風(fēng)分離器6、油氣集氣室5、汽提段21 ;燒炭器I包括主風(fēng)分布管24、第II旋風(fēng)分離器25、煙氣集氣室26 ;管式燒炭器2設(shè)有兩個(gè)主風(fēng)分布環(huán)。燒炭器I通過高溫煤灰輸送管3與干餾反應(yīng)器8相連通，煤粉原料進(jìn)料管10位于管式燒炭器2內(nèi)部并與其同軸設(shè)置，煤粉原料進(jìn)料管10出口與高溫煤灰輸送管3相連通。燒炭器I與干餾反應(yīng)器8之間設(shè) 置高溫煤灰流量控制閥4，干餾反應(yīng)器8的下部設(shè)有汽提段21。汽提段21分別與下方的第I半焦斜管11和第II半焦斜管20相連通。第I半焦斜管11和第II半焦斜管20中部分別設(shè)置第I半焦流量控制閥12和第II半焦流量控制閥19 ;汽提段21底部，其中一路經(jīng)第II半焦斜管20與取熱器18、半焦排料罐17相連通，取熱器18與半焦排料罐17之間可設(shè)置半焦排料控制閥；汽提段21底部另一路經(jīng)第I半焦斜管11與管式燒炭器2底部相連通，管式燒炭器2出口與燒炭器I相連通。所述的燒炭器I的結(jié)構(gòu)尺寸確定和包括旋風(fēng)分離器的設(shè)置均符合石油化工領(lǐng)域的提升管式催化裂化裝置再生器的一般特征。高溫煤灰輸送管3的管道采用橫截面為圓形的金屬管內(nèi)襯隔熱耐磨襯里，內(nèi)徑為Φ200 2000mm，其具體設(shè)備直徑根據(jù)操作氣體線速進(jìn)行確定，設(shè)備高度根據(jù)半焦燒炭時(shí)間、煤灰的循環(huán)量、煤灰藏量以及煤灰在沉降時(shí)的沉降高度計(jì)算確定。所述的高溫煤灰流量控制閥4設(shè)在燒炭器I與干餾反應(yīng)器8之間相連的高溫煤灰輸送管3上，可以采用各種常用的流量控制閥(如采用滑閥)，以調(diào)節(jié)高溫煤灰的流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)干餾反應(yīng)器8的反應(yīng)溫度控制。所述的高溫煤灰輸送管3入口設(shè)置在燒炭器I高溫煤灰密相床上部，高溫煤灰密相床界面的下方。高溫煤灰輸送管3出口設(shè)置在干餾反應(yīng)器8的內(nèi)部半焦密相床9的界面上方。高溫煤灰輸送管3直徑根據(jù)高溫煤灰循環(huán)量和煤粉進(jìn)料量以及高溫煤灰輸送管3輸送介質(zhì)密度計(jì)算進(jìn)行確定。所述的干餾反應(yīng)器8包括第I旋風(fēng)分離器6及汽提段21，其設(shè)備直徑根據(jù)操作氣體線速進(jìn)行確定，密相高度根據(jù)油頁巖原料的停留時(shí)間計(jì)算確定，稀相高度根據(jù)顆粒半焦的沉降高度計(jì)算確定，汽提段21直徑和高度根據(jù)半焦汽提時(shí)間和汽提段的半焦充氣密度計(jì)算確定。所述的管式燒炭器2采用橫截面為圓形的金屬管，內(nèi)襯隔熱耐磨襯里，長度為10 40m、Φ400 5000mm ;管式燒炭器2的具體直徑根據(jù)管式燒炭器2的操作線速確定，管式燒炭器2長度根據(jù)燒炭器I以及干餾反應(yīng)器8的總高度確定。所述的煤粉原料進(jìn)料管10入口位于管式燒炭器2底部并通過管式燒炭器2內(nèi)部，與管式燒炭器2同軸設(shè)置；原料進(jìn)料管10與高溫煤灰輸送管3垂直設(shè)置，也可任意角度設(shè)置，進(jìn)料管10與高溫煤灰輸送管3內(nèi)物料流動(dòng)同向且同軸設(shè)置。煤粉原料進(jìn)料管10采用橫截面為圓形的金屬管，Φ200 3000mm,管道壁厚3 IOcm,進(jìn)料管10高度8 35m,其具體高度根據(jù)裝置高度進(jìn)行確定。所述的管式燒炭器2與進(jìn)料管10的直徑比為2. 5 20. O。所述的第I半焦斜管11和第II半焦斜管20的管道均采用橫截面為圓形的金屬管內(nèi)襯隔熱耐磨襯里，內(nèi)徑為Φ300 2000mm，其直徑根據(jù)半焦循環(huán)量和其中半焦操作密度計(jì)算確定。第I半焦流量控制閥12和第II半焦流量控制閥19設(shè)在干餾反應(yīng)器8汽提段21與管式燒炭器2和取熱器18相連的第I半焦斜管11和第II半焦斜管20上，可以采用各種常用的流量控制閥(如采用滑閥)，以調(diào)節(jié)半焦流量。所述的取熱器18結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)排除半焦流量和取熱負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算確定。半焦排料罐17采用橫截面為圓形的金屬容器，符合金屬容器的一般特征。如附圖所示本發(fā)明一種煤的干餾方法如下(a)粉碎后的(粒徑< 3mm)煤粉原料14在提升氣15的作用下進(jìn)入設(shè)置在管式燒炭器中的進(jìn)料管10，然后經(jīng)高溫煤灰輸送管3與來自燒炭器I的高溫煤灰混合接觸傳熱并進(jìn)入干餾反應(yīng)器8進(jìn)行干餾；煤粉原料14干餾反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)生成油氣22經(jīng)干餾反應(yīng)器8中的第I旋風(fēng)分離器6進(jìn)行分離，分離出反應(yīng)生成油氣22和半焦；分離出的反應(yīng)生成油氣22與汽提蒸汽經(jīng)干餾反應(yīng)器8中的油氣集氣室5進(jìn)入分餾系統(tǒng)進(jìn)行分餾。(b)分離出的半焦通過干餾反應(yīng)器8中第I旋風(fēng)分離器6的料腿進(jìn)入干餾反應(yīng)器8的半焦密相床9和汽提段21中，經(jīng)汽提蒸汽16汽提后一部分半焦經(jīng)過取熱器18取熱降溫至< 80°C進(jìn)入半焦排料罐17排出裝置；另一部分半焦通過第I半焦斜管11及第I半焦 流量控制閥12進(jìn)入管式燒炭器2下部與來自第II燒炭風(fēng)分布環(huán)13和第I燒炭風(fēng)分布環(huán)7的燒炭風(fēng)接觸并沿管式燒炭器2上行進(jìn)行接力燒炭；在通過管式燒炭器2燒炭后的再生半焦進(jìn)入燒炭器I中的第II旋風(fēng)分離器25進(jìn)行再生半焦與煙氣27分離。(c)分離后的再生半焦經(jīng)第II旋風(fēng)分離器25的料腿進(jìn)入燒炭器I的高溫煤灰密相床中，主風(fēng)23通過主風(fēng)分布管24進(jìn)入燒炭器I的底部與再生半焦接觸燒去再生半焦上的炭；燒炭器I燒炭后生成的高溫煤灰作為熱載體通過高溫煤灰輸送管3和高溫煤灰流量控制閥4向下與經(jīng)管式燒炭器2加熱的煤粉原料混合進(jìn)入干餾反應(yīng)器8為煤粉干餾提供熱源；經(jīng)過管式燒炭器2和燒炭器I燒炭后生成的煙氣27經(jīng)第II旋風(fēng)分離器25通過燒炭器I的煙氣集氣室26排出燒炭器I。本發(fā)明采用外排半焦和管式燒炭器2與燒炭器I的復(fù)合燒炭技術(shù)進(jìn)行煤粉原料的干餾加工。由于外排部分半焦，使管式燒炭器2和燒炭器I總的燒炭負(fù)荷低、總燒焦風(fēng)量下降、裝置的設(shè)備尺寸和裝置能耗降低；管式燒炭器2-燒炭器I的復(fù)合燒炭技術(shù)是在管式燒炭器2中未燒炭完全的再生半焦進(jìn)入燒炭器I。進(jìn)入燒炭器I主風(fēng)的主要作用是適量補(bǔ)充燒炭主風(fēng)控制燒炭器I溫度為650 750°C，燒炭器I空氣線速為O I. 2m/s，絕對(duì)壓力為
O.10 O. 40MPa，燒炭時(shí)間為O 5min。該方法可使設(shè)備不超溫?fù)p壞、達(dá)到長周期生產(chǎn)的目的。采用管式燒炭器2提高了裝置的燒炭能力和燒炭效率，降低了燒炭器I的高溫煤灰藏量，縮小了燒炭器I設(shè)備的尺寸，使裝置設(shè)備投資下降；采用粒徑彡3mm的煤粉原料14，則可保證原料和煤灰在裝置中正常流化與干餾；采用粒徑< 3mm的油頁巖細(xì)粉原料可得到較高的煤焦油收率(煤焦油收率占油煤粉原料含油量的85 105% )。所述的半焦取熱器18將半焦冷卻到彡80°C排出裝置。所述燒炭器I內(nèi)高溫煤灰溫度為650 750°C，燒炭器絕對(duì)壓力為O. I O. 40MPa、線速為O I. 2m/s、燒炭時(shí)間為O 5min。燒炭器I的主風(fēng)23為壓縮空氣，該主風(fēng)23的主要作用是適量補(bǔ)充燒炭主風(fēng)，達(dá)到控制燒炭器I的高溫煤灰密相床溫度在650 750°C之目的。主風(fēng)23的風(fēng)量根據(jù)燒炭器I的高溫煤灰藏量和燒炭器I溫度控制目標(biāo)通過熱平衡計(jì)算確定。所述的煤粉進(jìn)料管10入口設(shè)置在管式燒炭器2底部，進(jìn)料提升氣15采用干氣或水蒸汽，煤粉進(jìn)料管10中的氣體操作線速為I. O 15. Om/s、煤粉在進(jìn)料管10中停留時(shí)間I.O 5. Omin，煤粉進(jìn)料14進(jìn)入高溫煤灰輸送管3前溫度控制為450 560°C之間。所述的干懼反應(yīng)器8的操作條件為反應(yīng)溫度為460 560 V，較好為480 540°C，最好為500 520°C ;干餾時(shí)間為2 lOmin，較好為3. O 6. Omin，最好為3. 5 4. 5min。煤粉原料14通過管式燒炭器2加熱，再與高溫煤灰接觸混合，高溫煤灰與煤粉原料混合重量比為O. Ol I. 5，混合溫度為460 560°C。高溫煤灰與煤粉原料重量比由混合時(shí)的熱平衡計(jì)算確定；干餾反應(yīng)器8反應(yīng)絕對(duì)壓力為O. 10 O. 40MPa。所述的干餾反應(yīng)器8的汽提段21的汽提條件是常規(guī)的，汽提介質(zhì)為高溫過熱水蒸汽，汽提溫度為480 520°C。所述的半焦在管式燒炭器2下部與第II燒 炭風(fēng)分布環(huán)13中的燒炭風(fēng)接觸并沿管式燒炭器2上行進(jìn)行燒炭。調(diào)節(jié)燒炭風(fēng)量可將管式燒炭器2燒炭溫度控制為650 750°C，管式燒炭器2的空氣線速為1.0 20111/8、燒炭時(shí)間為3 408。燒炭風(fēng)可為壓縮空氣，其流量可根據(jù)半焦含炭量燃燒時(shí)所需空氣量計(jì)算來確定。所述的煤粉原料14粒徑彡3mm、含油量(鋁甄法)5 35%、含水量彡15%。目前在煤化工領(lǐng)域，將煤原料破碎到粒徑< 3mm在技術(shù)上是成熟的。煤化工領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)煤干餾的操作和控制過程是清楚的，可以根據(jù)具體操作情況選用上述操作條件。對(duì)比例與實(shí)施例對(duì)比例煤粉原料性質(zhì)見表1，干餾裝置的操作條件、產(chǎn)品分布見表2。實(shí)施例I實(shí)施例所用的煤粉原料性質(zhì)見表3。煤粉干餾在實(shí)驗(yàn)室流化床裝置上進(jìn)行，半焦采用管式燒炭后進(jìn)入燒炭器內(nèi)燒炭，再生半焦再進(jìn)入燒炭器并由主風(fēng)量控制燒炭器溫度。干餾反應(yīng)器汽提段的汽提介質(zhì)為水蒸汽，汽提溫度均為500°C。本實(shí)施例煤粉干餾裝置的操作條件、產(chǎn)品分布及部分產(chǎn)品性質(zhì)見表4。實(shí)施例2按實(shí)施例1，所不同的是燒炭器溫度、燒炭器時(shí)間、煤粉原料與高溫煤灰的重量比、干餾反應(yīng)器干餾溫度、干餾反應(yīng)器干餾時(shí)間、煤粉原料進(jìn)料管氣體線速、煤粉原料進(jìn)料管停留時(shí)間、管式燒炭器溫度、管式燒炭器燒焦時(shí)間、管式燒炭器線速。本實(shí)施例煤粉干餾裝置的操作條件、產(chǎn)品分布及部分產(chǎn)品性質(zhì)見表5。實(shí)施例3按實(shí)施例1，所不同的是燒炭器溫度、燒炭器時(shí)間、煤粉原料與高溫煤灰的重量比、干餾反應(yīng)器干餾溫度、干餾反應(yīng)器干餾時(shí)間、煤粉原料進(jìn)料管氣體線速、煤粉原料進(jìn)料管停留時(shí)間、管式燒炭器溫度、管式燒炭器燒焦時(shí)間、管式燒炭器線速。本實(shí)施例煤粉干餾裝置的操作條件、產(chǎn)品分布及部分產(chǎn)品性質(zhì)見表6。實(shí)施例4按實(shí)施例1，所不同的是燒炭器溫度、燒炭器時(shí)間、煤粉原料與高溫煤灰的重量比、干餾反應(yīng)器干餾溫度、干餾反應(yīng)器干餾時(shí)間、煤粉原料進(jìn)料管氣體線速、煤粉原料進(jìn)料管停留時(shí)間、管式燒炭器溫度、管式燒炭器燒焦時(shí)間、管式燒炭器線速。本實(shí)施例煤粉干餾裝置的操作條件、產(chǎn)品分布及部分產(chǎn)品性質(zhì)見表7。實(shí)施例5按實(shí)施例1，所不同的是燒炭器溫度、燒炭器時(shí)間、煤粉原料與高溫煤灰的重量比、干餾反應(yīng)器干餾溫度、干餾反應(yīng)器干餾時(shí)間、煤粉原料進(jìn)料管氣體線速、煤粉原料進(jìn)料管停留時(shí)間、管式燒炭器溫度、管式燒炭器燒焦時(shí)間、管式燒炭器線速。本實(shí)施例煤粉干餾裝置的操作條件、產(chǎn)品分布及部分產(chǎn)品性質(zhì)見表8。實(shí)施例6按實(shí)施例1，所不同的是燒炭器溫度、燒炭器時(shí)間、煤粉原料與高溫煤灰的重量比、干餾反應(yīng)器干餾溫度、干餾反應(yīng)器干餾時(shí)間、煤粉原料進(jìn)料管氣體線速、煤粉原料進(jìn)料管停留時(shí)間、管式燒炭器溫度、管式燒炭器燒焦時(shí)間、管式燒炭器線速。本實(shí)施例煤粉干餾裝置的操作條件、產(chǎn)品分布及部分產(chǎn)品性質(zhì)見表9。 表I煤粉原料性質(zhì)(對(duì)比例)
Γ Ε
~比熱，cal/kg. VO. 264
含油量，％ (鋁甄法) 14. 50 含水量，％θΓδΟ
煤灰含量，％11.40
粒徑分布％
^ O. 5mm2. O
O. 5-5mm11.0
5-IOmm16.5
10-20mm26.3
20-30mm44.2表2固定床煤粉干餾裝置的操作條件、產(chǎn)品分布及部分產(chǎn)品性質(zhì)(對(duì)比例)
權(quán)利要求
1.一種煤的干餾方法，其特征在于包括下述步驟 I)粒徑<3mm的煤粉原料(14)在提升氣(15)的作用下進(jìn)入設(shè)置在管式燒炭器(2)中的進(jìn)料管(10)后，與來自燒炭器(I)的高溫煤灰混合進(jìn)入干餾反應(yīng)器(8)進(jìn)行干餾，反應(yīng)生成油氣(22)經(jīng)干餾反應(yīng)器(8)中的第I旋風(fēng)分離器(6)進(jìn)行分離，分離出的反應(yīng)生成油氣(22)進(jìn)入分餾系統(tǒng)進(jìn)行分餾，分離出的半焦進(jìn)入步驟II)； II)來自步驟I)的半焦進(jìn)入干餾反應(yīng)器(8)中的半焦密相床(9)和汽提段(21)進(jìn)行汽提，汽提后，一部分半焦經(jīng)過取熱降溫后排出裝置，另一部分半焦進(jìn)入管式燒炭器(2)下部與燒炭風(fēng)接觸并沿管式燒炭器(2)上行進(jìn)行燒炭，之后進(jìn)行再生半焦與煙氣的分離； III)分離后的再生半焦進(jìn)入燒炭器(I)的高溫煤灰密相床中，燒去再生半焦上的炭，燒炭器(I)燒炭后生成的高溫煤灰作為熱載體通過高溫煤灰輸送管(3)與經(jīng)管式燒炭器(2)加熱后的煤粉原料(14)混合進(jìn)入干餾反應(yīng)器(8)，管式燒炭器(2)和燒炭器(I)燒炭后生成的煙氣(27)排出裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤的干餾方法，其特征在于所述經(jīng)汽提后的一部分半焦經(jīng)過取熱降溫至< 80°C后排出裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的煤的干餾方法，其特征在于所述經(jīng)汽提后的一部分半 焦經(jīng)過取熱器(18)取熱降溫至< 80°C進(jìn)入半焦排料罐(17)排出裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤的干餾方法，其特征在于所述經(jīng)汽提后的另一部分半焦通過第I半焦斜管(11)及第I半焦流量控制閥(12)進(jìn)入管式燒炭器(2)下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤的干餾方法，其特征在于所述干餾反應(yīng)器(8)中煤粉原料干餾反應(yīng)時(shí)間為2 lOmin，干餾反應(yīng)溫度為460 560°C，干餾反應(yīng)絕對(duì)壓力為O. 10 O.40MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤的干餾方法，其特征在于所述的煤粉原料(14)中水含量(15重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤的干餾方法，其特征在于煤粉原料(14)與高溫煤灰的混合是在高溫煤灰輸送管(3)中進(jìn)行的，高溫煤灰與煤粉原料重量比為O. 01 I. 5，混合溫度為 460 560 0C ο
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤的干餾方法，其特征在于所述提升氣(15)采用干氣或水蒸汽。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或8所述的煤的干餾方法，其特征在于進(jìn)料管(10)中的提升氣的氣體線速為I. O 15. Om/s，煤粉原料(14)在進(jìn)料管(10)中停留時(shí)間I. O 5. Omin，煤粉原料(14)進(jìn)入高溫煤灰輸送管(3)前溫度控制為450 560°C之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的煤的干餾方法，其特征在于所述經(jīng)汽提后的另一部分半焦進(jìn)入管式燒炭器(2)下部后與燒炭風(fēng)接觸并沿管式燒炭器(2)上行燒炭，補(bǔ)充燒炭風(fēng)在管式燒炭器(2)中上部進(jìn)入。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤的干餾方法，其特征在于管式燒炭器(2)內(nèi)溫度在650 750°C之間，燒炭風(fēng)在管式燒炭器(2)中的線速為I. O 20. Om/s，燒炭時(shí)間為3 40so
12.根據(jù)權(quán)利要求I或10所述的煤的干餾方法，其特征在于所述燒炭風(fēng)為壓縮空氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤的干餾方法，其特征在于燒炭器(I)中的高溫煤灰密相床溫度在650 750°C，燒炭器(I)中的操作線速為O I. 2m/s，燒炭時(shí)間為O 5min，絕對(duì)壓力為O. I O. 40MPa。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤的干餾方法，其特征在于所述分離后的再生半焦進(jìn)入燒炭器(I)的高溫煤灰密相床中，用主風(fēng)(23)燒去再生半焦上的炭，主風(fēng)(23)為壓縮空氣。
15.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I所述煤干餾方法的干餾裝置，其特征在于該裝置包括燒炭器(I)、管式燒炭器(2)、進(jìn)料管(10)和干餾反應(yīng)器(8)，干餾反應(yīng)器(8)包括第I旋風(fēng)分離器(6)和汽提段(21)，燒炭器(I)通過高溫煤灰輸送管(3)與干餾反應(yīng)器(8)相連通，進(jìn)料管(10)位于管式燒炭器(2)內(nèi)部并與其同軸設(shè)置，進(jìn)料管(10)出口與高溫煤灰輸送管(3)相連通，進(jìn)料管(10)進(jìn)口設(shè)置在管式燒炭器(2)底部，管式燒炭器(2)頂部與燒炭器(I)相連通，底部通過第I半焦斜管(11)與干餾反應(yīng)器(8)下部的汽提段(21)相連通。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述煤的干餾裝置還包括取熱器(18)，設(shè)置于干餾反應(yīng)器(8)外部，通過第II半焦斜管(20)和設(shè)置于其上的第II半焦流量控制閥(19)與干餾反應(yīng)器⑶下部的汽提段(21)相連通。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述燒炭器(I)通過高溫煤灰輸送管(3)和設(shè)置于其上的高溫煤灰流量控制閥(4)與干餾反應(yīng)器(8)相連通。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述管式燒炭器(2)底部通過第I半焦斜管(11)和設(shè)置于其上的第I半焦流量控制閥(12)與干餾反應(yīng)器(8)下部的汽提段(21)相連通。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述管式燒炭器(2)上設(shè)有兩個(gè)燒炭風(fēng)分布環(huán)，一個(gè)設(shè)置于底部，且在第I半焦斜管(11)入口下方；另一個(gè)設(shè)置于中上部，且在進(jìn)料管(10)出口上方。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于所述取熱器(18)與半焦排料罐(17)相聯(lián)通。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述燒炭器(I)設(shè)置在干餾反應(yīng)器(8)上方。
22.根據(jù)權(quán)利要求15或21所述的裝置，其特征在于所述燒炭器⑴的金屬外殼內(nèi)襯隔熱耐磨襯里。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述高溫煤灰輸送管(3)采用橫截面為圓形的金屬管，直徑Φ200 3000mm，入口設(shè)置在燒炭器(I)高溫煤灰密相床的上部，出口位置設(shè)在干餾反應(yīng)器(8)中的半焦密相床(9)界面的上部。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述干餾反應(yīng)器(8)為金屬外殼內(nèi)襯隔熱耐磨襯里。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述進(jìn)料管(10)采用橫截面為圓形的金屬管，直徑Φ 200 3000mm,管道壁厚3 IOcm,長度為8 35m。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，所述進(jìn)料管(10)與高溫煤灰輸送管(3)為任意角度連接。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于管式燒炭器(2)采用橫截面為圓形的金屬管，內(nèi)襯隔熱耐磨襯里，長度為10 40m，直徑Φ400 5000mm。
28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于其特征在于管式燒炭器(2)與進(jìn)料管(10)的直徑比為2.5 20. O?！?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤的干餾方法及裝置，其主要特征是煤粉原料進(jìn)料管設(shè)置在管式燒炭器內(nèi)部并與其同軸布置，燒炭器置于干餾反應(yīng)器上部，來自燒炭器的高溫煤灰向下進(jìn)入高溫煤灰輸送管，與經(jīng)進(jìn)料管進(jìn)入干餾反應(yīng)器的煤粉原料(粒徑≤3mm)在高溫煤灰輸送管內(nèi)混合傳熱并進(jìn)入干餾反應(yīng)器進(jìn)行干餾反應(yīng)，反應(yīng)生成油氣進(jìn)行分離和汽提；分離汽提后的生成油氣進(jìn)行分餾，分離汽提后的半焦一部分經(jīng)取熱后排出裝置，另一部分進(jìn)入管式燒炭器進(jìn)行燒炭生成再生半焦并進(jìn)入燒炭器中進(jìn)一步燒炭，生成的高溫煤灰循環(huán)作為煤粉原料進(jìn)入干餾反應(yīng)器干餾的補(bǔ)充熱源。本發(fā)明特別適用于各種煤粉原料的干餾加工，具有操作連續(xù)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10B57/00GK102911686SQ201110219229
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者王文柯, 陳章淼 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中石化洛陽工程有限公司