小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于煤化工領(lǐng)域，涉及用于制取煤焦油、頁巖油、半焦、干餾氣，具體為一種小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾裝置。其特點(diǎn)是：干餾爐體內(nèi)中間部位自上而下的設(shè)有所述的干餾氣集氣腔、中間直接冷卻器；干餾氣集氣腔一側(cè)安裝干餾油氣引出管。由所述的干餾氣集氣腔、薄層干餾腔、管式燃燒器、輻射加熱腔、氣體熱載體出口、組成低溫干餾段，低溫干餾段是內(nèi)熱與外熱結(jié)合干餾技術(shù)，外熱由管式燃燒器內(nèi)置燃燒，依靠輻射熱加熱原料；內(nèi)熱是經(jīng)輻射加熱腔下部上來的循環(huán)干餾氣，經(jīng)管式燃燒器外側(cè)加熱至550至900℃，經(jīng)氣體熱載體出口進(jìn)入薄層干餾腔，對(duì)煤進(jìn)行加熱熱解，通過內(nèi)外熱結(jié)合克服外熱溫度梯度大，干餾傳熱時(shí)間長處理量小。薄層干餾技術(shù)，降低干餾厚度，減少料層阻力方式，適應(yīng)處理原料粒徑范圍在0.1～30mm的煤、油頁巖等原料。
【專利說明】小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煤化工領(lǐng)域，涉及用于制取煤焦油、頁巖油、半焦、干餾氣，具體為一種 小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國是富煤少油的能源結(jié)構(gòu)，煤占一次能源消費(fèi)約70%的比重。煤中又有55%左 右的褐煤(約13%)和次煙煤(約42%)，是高揮發(fā)份，高含水，富含有機(jī)質(zhì)，燃燒效率低的低階 煤(煤化程度低)。能源消費(fèi)的主導(dǎo)地位決定實(shí)現(xiàn)煤炭高效潔凈利用，是解決我國燃煤污染、 石油短缺，實(shí)現(xiàn)資源、能源、環(huán)境整體優(yōu)化與可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。直接提取油氣/化學(xué) 品是其高效清潔利用的必然選擇。干餾熱解是利用煤炭本身組成與結(jié)構(gòu)特征生產(chǎn)替代油氣 資源的溫和轉(zhuǎn)化過程。通過干餾熱解生產(chǎn)的油屬原料油，可經(jīng)加氫產(chǎn)燃料油，亦可深加工生 產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品。干餾熱解是化工原料重要的生產(chǎn)方式，與煤氣化方式相比，提高了煤中氫 的利用率，同直接液化相比，大大降低投資和技術(shù)難度。一般對(duì)干餾裝置的選擇有下列的要 求：能適應(yīng)原料的性能(粒度、含油率、含水率、熱崩、熱值等）與處理量的變化。具有相對(duì)高 的干餾氣熱值、原料利用率、低污水廢氣廢渣排放等要求。
[0003] 中溫干餾工藝 以不粘煤，弱粘煤25-120mm塊煤為原料，采用中溫干餾爐干餾技術(shù)，在大同、陜北、內(nèi) 蒙、東北、新疆等地廣泛采用。按中溫干餾爐對(duì)煤種干餾的加熱方式，可以分為三類： 外熱式中溫干餾爐。煤料干餾過程所需要的熱量，通過回爐煤氣在燃燒室燃燒后，將熱 量由爐壁傳入，煤料是在隔絕空氣的條件下，以熱傳導(dǎo)為主的傳熱方式進(jìn)行干餾炭化。
[0004] 這類爐型其主要特點(diǎn)是，干餾所得的炭化煤氣可燃組分含量高，氣體質(zhì)量好，熱值 高，一般可達(dá)到330(T3700kcal/m3,半焦產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0005] 內(nèi)熱式中溫干餾爐。煤料干餾過程所需要的熱量由高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入炭化室內(nèi)與 煤料進(jìn)行接觸加熱。以對(duì)流熱傳導(dǎo)為主的傳熱方式進(jìn)行干餾炭化。
[0006] 其特點(diǎn)：由于大量煙氣進(jìn)入炭化室，強(qiáng)化了對(duì)煤料的加熱速率，炭化時(shí)間短，單位 容積的炭化產(chǎn)焦能力大。但其所產(chǎn)的煤氣，由于含有大量的N2及C02(約6(Γ65%)，熱值低， 一般為110(Tl300k Cal/m3。煤半焦產(chǎn)品質(zhì)量良好，但由于煙氣中存在剩余氧氣，會(huì)在炭化室 內(nèi)與燃料燃燒，使表面附著灰份，影響質(zhì)量，并損失煤料，產(chǎn)焦率低。
[0007] 內(nèi)外回?zé)峤Y(jié)合型中溫干餾爐。這類爐型是在外加熱式中溫干餾爐基礎(chǔ)上同時(shí)采用 經(jīng)冷凝冷卻回收焦油后的煤氣，部分進(jìn)入炭化室底部的冷卻段，對(duì)將出爐體的提質(zhì)煤進(jìn)行 冷卻，充分利用提質(zhì)煤的顯熱，將引入炭化室內(nèi)的煤氣升溫，進(jìn)入干餾段。既增加了炭化室 干餾內(nèi)部的熱量，而且強(qiáng)化了對(duì)流傳熱的效果，使該中溫干餾氣化爐兼有外熱式中溫干餾 爐所產(chǎn)生的高熱值、氣體質(zhì)量好的煤氣和內(nèi)熱式中溫干餾爐所具有的加速炭化，提高單位 容積產(chǎn)焦能力的特點(diǎn)。
[0008] 干餾氣循環(huán)氣體熱載體的干餾爐 此類是氣體熱載體的內(nèi)熱式爐型，加熱的熱載體是循環(huán)干餾氣，干餾油氣經(jīng)凈化后，送 干餾氣加熱爐加熱，加熱700°C左右的氣體熱載體，經(jīng)風(fēng)道送干餾爐中部，通過布風(fēng)結(jié)構(gòu)均 勻進(jìn)入干餾原料中，進(jìn)行干餾。優(yōu)點(diǎn)是由于循環(huán)氣中富含氫氣、硫化氫等，油質(zhì)相對(duì)有輕質(zhì) 化的現(xiàn)象，并且油收率較高。
[0009] 基維特爐： 為直立圓筒形的氣燃式干餾爐（結(jié)構(gòu)如圖）。爐上半部中間和爐中部兩側(cè)有長方形燃 燒室，由燒嘴通入空氣和干餾循環(huán)氣進(jìn)行燃燒，生成的熱煙氣作為熱載體進(jìn)入爐上部的兩 個(gè)干餾室加熱頁巖，干餾室呈薄層長方形，有利于氣體分布和減少阻力，生成的油蒸氣徑向 導(dǎo)出，減少了再冷凝步驟，也有利于爐型放大。油頁巖塊徑25?100mm，熱效率約73%，日 處理lkt油頁巖的干餾爐已投入生產(chǎn)。
[0010] 經(jīng)國家專利局光盤查詢檢索到的中科院過程所的干餾技術(shù)是：煤低溫定向熱解 制油氣技術(shù)，其干餾反應(yīng)器是外熱式加熱，采用集氣腔的方式收集油氣，具體的專利內(nèi)容如 下：專利號(hào)：201110098415. 3.，專利名稱：一種含碳物質(zhì)熱解的強(qiáng)化方法及裝置。專利號(hào)： 201210069945. X，專利名稱：一種用于寬粒徑分布煤的干餾裝置及方法。該技術(shù)采用內(nèi)構(gòu)件 結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)傳熱的效果，達(dá)到強(qiáng)化熱解的功能，增加單位的處理量。干餾氣熱值高。
[0011] 外熱式的干餾爐，熱量由爐壁傳入，煤料是在隔絕空氣的條件下，以熱傳導(dǎo)為主的 傳熱方式進(jìn)行干餾炭化。這樣要達(dá)到干餾完全的效果，煤中間與爐壁的溫差較大，干餾的溫 度場(chǎng)是有梯度的，否則沒有傳熱的推動(dòng)力，同時(shí)固體傳熱慢，最主要的缺點(diǎn)是處理量小。
[0012] 內(nèi)熱式的氣體量較大，帶塵量因此較多。同時(shí)氣體輸送動(dòng)力消耗大。不適用處理 小粒徑的原料，干餾氣循環(huán)氣體熱載體類干餾爐主要是巴西的佩特洛瑟克斯?fàn)t，中國成大 集團(tuán)的全循環(huán)爐。尤其佩特洛瑟克斯?fàn)t，缺點(diǎn)是為克服加熱爐積炭，干餾氣凈化系統(tǒng)龐大， 氣體循環(huán)量大動(dòng)力消耗也大。相對(duì)的投資高。
[0013] 內(nèi)外回?zé)峤Y(jié)合型中溫干餾氣化爐：主要是考伯斯?fàn)t類的直立式爐型，該類爐的缺 點(diǎn)是在做干餾時(shí)，尤其小粒徑的原料間隙小，氣體阻力大，不能利用末或小粒徑的原料。
[0014] 對(duì)于處理大粒徑的原料，不管采用那種方式，都是熱量從外向內(nèi)傳熱，由于粒徑 大，首先是傳熱時(shí)間長，干餾時(shí)間長，處理量相對(duì)小。更重要的是由于高溫區(qū)始終在外層，并 且比原料的最佳干餾終溫要高很多才能向內(nèi)傳熱，當(dāng)原料中心溫度達(dá)到最佳干餾溫度時(shí)， 焦油從中心區(qū)熱解焦油，向外釋放時(shí)必須經(jīng)過高溫區(qū)，焦油產(chǎn)生二次裂解，焦油油質(zhì)變重， 油量減少，熱解氣增加。這也是為什么一般的塊干餾是中溫干餾，而不能是低溫干餾的重要 原因。
[0015] 內(nèi)構(gòu)件強(qiáng)化熱解技術(shù)： 該技術(shù)是較新的技術(shù)，特點(diǎn)是強(qiáng)化傳熱，要求在結(jié)構(gòu)上加較多的傳熱件，耐高溫金屬耗 量大，成本高；由于是靠金屬的間接加熱，內(nèi)構(gòu)件將原料分成不同的間隔，原料的傳熱有較 大的改善，但依然是不均勻的；同時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜對(duì)原料的阻礙和粘結(jié)性要求高，使得原料的使 用范圍變??；金屬結(jié)構(gòu)復(fù)雜高溫下金屬變形對(duì)設(shè)備的影響較多。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明的目的是利用末和小顆粒的原料干餾，提高原料的利用率；充分利用干餾 的半焦熱量，降低干餾的能耗采用低溫燃燒技術(shù)，減少氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氮氧化物排 放，實(shí)現(xiàn)綠色能源新工藝；提高焦油產(chǎn)率及油質(zhì)輕化，副產(chǎn)高熱值燃?xì)?，提高原料氫的利?率；找到一種投資少，經(jīng)濟(jì)性好的干餾、熱解、提質(zhì)煤與油頁巖利用的龍頭工藝。本發(fā)明的目 的是這樣實(shí)現(xiàn)的：它可以是由單個(gè)或若干個(gè)單體干餾爐體組合而成，干餾爐體包含加料倉、 加料機(jī)、干燥段、低溫干餾段、中溫干餾段、中溫半焦氣體直接冷卻段、低溫半焦水冷室、下 料機(jī)、下料管、干餾氣集氣腔、薄層干餾腔、管式燃燒器、輻射加熱腔、氣體熱載體出口、氣體 熱載體上入口、中間直接冷卻氣噴口、氣體熱載體下入口、冷卻水管、燃料氣預(yù)熱器、管式燃 燒器的鰭片、干餾爐體，干餾爐體上端部設(shè)有加料倉、加料機(jī)，下端部設(shè)有下料機(jī)、下料管， 其特征在于：干餾爐體內(nèi)的兩側(cè)設(shè)有相同的所述的管式燃燒器、輻射加熱腔、氣體熱載體出 口、氣體熱載體上入口、氣體熱載體下入口、冷卻水管，干餾爐體內(nèi)中間部位自上而下的設(shè) 有所述的干餾氣集氣腔、中間直接冷卻器；干餾氣集氣腔一側(cè)安裝干餾油氣引出管。
[0017] 所述的低溫干餾段包括干餾氣集氣腔、薄層干餾腔、管式燃燒器、輻射加熱腔、氣 體熱載體出口；所述的中溫半焦氣體直接冷卻段包括氣體熱載體上入口、中間直接冷卻氣 噴口、氣體熱載體下入口。
[0018] 由所述的干餾氣集氣腔、薄層干餾腔、管式燃燒器、輻射加熱腔、氣體熱載體出口、 組成低溫干餾段，低溫干餾段是內(nèi)熱與外熱結(jié)合干餾技術(shù)，外熱由管式燃燒器內(nèi)置燃燒，依 靠輻射熱加熱原料；內(nèi)熱是經(jīng)輻射加熱腔下部上來的循環(huán)干餾氣，經(jīng)管式燃燒器外側(cè)加熱 至550至900°C，經(jīng)氣體熱載體出口進(jìn)入薄層干餾腔，對(duì)煤進(jìn)行加熱熱解，通過內(nèi)外熱結(jié)合 克服外熱溫度梯度大，干餾傳熱時(shí)間長處理量小。
[0019] 所述的管式燃燒器的溫度在600?950°C之間，減少氣體熱力型的氮氧化物的產(chǎn) 生量，從源頭減少污染物排放，根據(jù)生產(chǎn)需要靈活控制干餾溫度，為實(shí)現(xiàn)低溫和中溫的分段 干餾提供保證；所述的薄層干餾腔的厚度在100mm?800mm之間設(shè)置，實(shí)際厚度根據(jù)原料特 性不同而變；干餾段分為所述的低溫干餾段和所述的中溫干餾段兩段，低溫干餾段主要是 溫和干餾，作用是為得到輕質(zhì)的焦油，中溫干餾段主要是達(dá)到完全干餾和將原料中的氫元 素更多的分離出來，得到富氫的甲烷和氫氣；干餾段中間是干餾氣集氣腔、兩側(cè)是薄層干 餾腔、外側(cè)是管式燃燒器、輻射加熱腔，薄層干餾腔兩側(cè)是阻擋固體原料通過，氣體能通過 的窗格式傳熱墻壁，同時(shí)墻壁的通氣空隙可以傳遞輻射熱；所述的干餾氣集氣腔和輻射加 熱腔的正面為長方形，側(cè)面呈上寬下窄形狀，該形使煤干餾時(shí)集氣腔的百葉窗和輻射加熱 腔的內(nèi)壁呈倒V型，使煤料下行更容易，防止原料架橋堵塞。
[0020] 所述的中溫半焦氣體直接冷卻段設(shè)冷干餾循環(huán)氣布?xì)饨Y(jié)構(gòu)，中間直接冷卻氣噴口 兩側(cè)是熱半焦，半焦外側(cè)是氣體熱載體上入口的窗格式結(jié)構(gòu)，換熱后的干餾循環(huán)氣通過其 進(jìn)入燃燒器輻射加熱腔。
[0021] 干餾供熱采用管式燃燒器，管式燃燒器可采用圓形、方形結(jié)構(gòu)，并且管式燃燒器可 以采用單獨(dú)設(shè)置在輻射加熱腔內(nèi)、亦可以采用與輻射加熱腔結(jié)合成一體的方式。結(jié)合成一 體的燃燒器需設(shè)鰭片式結(jié)構(gòu)強(qiáng)化傳熱及防磨等功能。所述方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的： 步驟一、粒徑小于30_的合格原料送儲(chǔ)倉，經(jīng)皮帶I送原料干燥器干燥，原料從干燥 器上部入口進(jìn)入，來自干餾爐的煙氣從原料干燥器下部進(jìn)入，自下而上對(duì)原料進(jìn)行逆流干 燥；原料表面水被蒸發(fā)出來。原料在干燥器內(nèi)干燥去除水份，并同時(shí)去除細(xì)小的粉塵，含水 量降低后粒度在〇. 5mm?30mm范圍之間的干燥原料，經(jīng)皮帶II送入干饋爐頂?shù)募恿蟼}中儲(chǔ) 存，加料倉內(nèi)的原料經(jīng)爐頂加料機(jī)進(jìn)入爐上部，由干燥原料形成的氣阻和加料機(jī)密封共同 阻止干餾油氣外泄，原料經(jīng)干燥段進(jìn)入低溫干餾段的薄層干餾腔，由管式燃燒器和氣體熱 載體出口共同提供輻射熱和氣體熱載體顯熱，將原料加熱低溫干餾，干餾熱解生成干餾氣、 焦油、半焦；經(jīng)低溫干餾后的原料進(jìn)入中溫干餾段，中溫干餾熱由下部的管式燃燒器提供輻 射熱，對(duì)低溫干餾后的煤加熱，使干餾完全并多產(chǎn)干餾氣，充分將煤中的氫轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，同 時(shí)作為中溫半焦氣體直接冷卻段氣體的密封，干餾油氣(干餾氣和焦油）進(jìn)入干餾氣集氣 腔，經(jīng)引出管引出干餾爐，干餾完全的原料半焦下行進(jìn)入中溫半焦氣體直接冷卻段，與直接 冷卻氣噴口和氣體熱載體下入口噴出的循環(huán)干餾氣直接換熱降溫，再經(jīng)低溫半焦水冷室降 溫，最后進(jìn)如燃料氣預(yù)熱器降溫，半焦冷卻，經(jīng)下料機(jī)、下料管排出干餾爐。
[0022] 步驟二、干餾油氣經(jīng)干餾爐引出，進(jìn)入焦油回收系統(tǒng)，回收重質(zhì)焦油，中油。再經(jīng)電 捕油器收油。收油后的干餾氣經(jīng)干餾氣加壓風(fēng)機(jī)加壓，一部分送干餾氣脫硫系統(tǒng)脫硫，脫出 的硫化氫等氣體經(jīng)硫化氫輸出管大部分外送處理，一部分經(jīng)硫化氫輸送泵加入循環(huán)干餾氣 中，通過增加干餾氣中硫化氫的濃度，為低溫干餾提供供氫體，起到焦油輕質(zhì)化的作用，脫 硫干氣送分氫系統(tǒng)分離氫氣，氫氣經(jīng)氫氣輸出管外送，脫氫后的干氣作為燃料氣送干餾爐 燃料氣預(yù)熱器預(yù)熱，預(yù)熱后送管式燃燒器與風(fēng)機(jī)送出的空氣配比燃燒，并根據(jù)原料的最佳 干餾溫度，控制燃燒器溫度為低溫干餾段和中溫干餾段提供熱量。管式燃燒器排出的煙氣， 送原料干燥器干燥原料。經(jīng)干燥器上部煙氣出口至粉塵分離，煙氣過濾后經(jīng)風(fēng)機(jī)送煙囪排 空。另一部分不經(jīng)干餾氣脫硫系統(tǒng)，直接送干餾爐的高溫半焦直接冷卻段的氣噴口，進(jìn)入高 溫半焦中，給半焦降溫，同時(shí)氣體升溫。一少部分氣體直接向上經(jīng)一定的厚煤層，進(jìn)入干餾 氣集氣腔，大部分穿過半焦薄層經(jīng)氣體熱載體上入口，進(jìn)入輻射加熱腔，氣體經(jīng)加熱達(dá)到 干餾溫度，經(jīng)氣體熱載體出口進(jìn)入薄層干餾腔，干餾原料，生成干餾油氣，干餾油氣經(jīng)干餾 氣集氣腔收集油氣，經(jīng)出口引出干餾爐。
[0023] 步驟一中原料粒徑為0mm至30mm的煤或頁巖；步驟一中管式燃燒爐的煙氣溫度在 150°C至250°C之間；步驟一低溫干餾段干餾溫度控制在480°C至650°C之間，中溫干餾段干 餾溫度控制在650°C至900°C之間；步驟一管式燃燒器的燃燒溫度控制在600°C至950°C之 間，實(shí)現(xiàn)低氮燃燒并為低溫干餾段和中溫干餾段供熱。
[0024] 步驟二的收油率達(dá)到83%?92% (格金含油率）；步驟二循環(huán)氣動(dòng)力消耗較全循環(huán) 氣體熱載體降低70% ;步驟二中循環(huán)氣中的硫化氫的濃度控制在干餾氣原硫化氫濃度的1 至2倍之間，為干餾提供活性高的供氫物質(zhì)，強(qiáng)化焦油的輕質(zhì)化功能；較外熱式傳熱強(qiáng)度提 高1. 5至4倍；低溫干餾段干餾時(shí)間1至3小時(shí)，下料速度0. 8至2. 5米/小時(shí)。
[0025] 低溫干餾段的另一種形式：即輻射加熱腔與干餾氣集氣腔的位置調(diào)換，輻射加熱 腔安裝在中間變?yōu)橐粋€(gè)，干餾氣集氣腔安裝在外側(cè)變?yōu)閮蓚€(gè)，相應(yīng)的干餾油氣引出管變?yōu)?兩個(gè)，同時(shí)氣體熱載體出口、氣體熱載體上入口也改到中間安裝，并且氣體熱載體上入口安 裝在中間直接冷卻器上面。
[0026] 本發(fā)明綜合基維特爐薄層干餾的料層阻力小的技術(shù)特點(diǎn)；內(nèi)外熱結(jié)合干餾等直立 式爐半焦熱量充分回收，能耗低和爐體組合排列布置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；佩特洛瑟克斯?fàn)t和全循 環(huán)干餾爐的技術(shù)理念，在吸取上述爐型的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，創(chuàng)新思路與管式低氮燃燒器組結(jié)合， 達(dá)到節(jié)能降耗，低污染排放的效果。
[0027] 首先降低能耗從強(qiáng)化干餾半焦熱的利用：半焦的高位熱與干餾結(jié)合，將半焦的低 位熱與加熱管結(jié)合起來；降低半焦的熱損失；低溫?zé)煔庥糜谠细稍?，回收余熱。其次干餾 爐與加熱爐結(jié)合，減少加熱爐的成本，整體的爐體熱損失減?。蛔詈笥蓺怏w低溫燃燒供干餾 熱量，減少氮氧化物的排放。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0028] ：圖1是本發(fā)明小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合的薄層復(fù)合干餾方法原理流程圖；圖2 是本發(fā)明干餾爐體剖面結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖3是本發(fā)明干餾氣集氣腔、薄層干餾腔、輻射加 熱腔剖面俯視結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖4是本發(fā)明管式燃燒器直式安裝方式結(jié)構(gòu)原理示意圖； 圖5是本發(fā)明管式燃燒器U型安裝方式結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖6是本發(fā)明輻射加熱腔結(jié)合一 體安裝形式結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖7是本發(fā)明輻射加熱腔單獨(dú)設(shè)置形式安裝形式結(jié)構(gòu)原理示 意圖。
[0029]

【具體實(shí)施方式】：它包含加料倉1、加料機(jī)2、干燥段3、低溫干餾段4、中溫干餾段5、 中溫半焦氣體直接冷卻段6、低溫半焦水冷室7、下料機(jī)8、下料管9、干餾氣集氣腔10、薄層 干餾腔11、管式燃燒器12、輻射加熱腔13、氣體熱載體出口 14、氣體熱載體上入口 15、中間 直接冷卻氣噴口 16、氣體熱載體下入口 17、冷卻水管18、燃料氣預(yù)熱器19、管式燃燒器的鰭 片20、干餾爐體37,干餾爐體37上端部設(shè)有加料倉1、加料機(jī)2,下端部設(shè)有下料機(jī)8、下料 管9,其特征在于：干餾爐體37內(nèi)的兩側(cè)設(shè)有相同的所述的管式燃燒器12、輻射加熱腔13、 氣體熱載體出口 14、氣體熱載體上入口 15、氣體熱載體下入口 17、冷卻水管18,干餾爐體37 內(nèi)中間部位自上而下的設(shè)有所述的干餾氣集氣腔10、中間直接冷卻器38 ;所述的低溫干餾 段4包括干餾氣集氣腔10、薄層干餾腔11、管式燃燒器12、輻射加熱腔13、氣體熱載體出 口 14;所述的中溫半焦氣體直接冷卻段6包括氣體熱載體上入口 15、中間直接冷卻氣噴口 16、氣體熱載體下入口 17。
[0030] 由所述的干餾氣集氣腔10、薄層干餾腔11、管式燃燒器12、輻射加熱腔13、氣體熱 載體出口 14、組成低溫干餾段4,低溫干餾段4是內(nèi)熱與外熱結(jié)合干餾技術(shù)，外熱由管式燃 燒器12內(nèi)置燃燒，依靠輻射熱加熱原料；內(nèi)熱是經(jīng)輻射加熱腔13下部上來的循環(huán)干餾氣， 經(jīng)管式燃燒器12外側(cè)加熱至550至900°C，經(jīng)氣體熱載體出口 14進(jìn)入薄層干餾腔11，對(duì)煤 進(jìn)行加熱熱解，通過內(nèi)外熱結(jié)合克服外熱溫度梯度大，干餾傳熱時(shí)間長處理量小。
[0031] 所述的管式燃燒器12的溫度在600?950°C之間，減少氣體熱力型的氮氧化物的 產(chǎn)生量，從源頭減少污染物排放，根據(jù)生產(chǎn)需要靈活控制干餾溫度，為實(shí)現(xiàn)低溫和中溫的分 段干餾提供保證；所述的薄層干餾腔11的厚度在100mm?800mm之間設(shè)置，實(shí)際厚度根據(jù) 原料特性不同而變；干餾段分為所述的低溫干餾段4和所述的中溫干餾段5兩段，低溫干餾 段4主要是溫和干餾，作用是為得到輕質(zhì)的焦油，中溫干餾段5主要是達(dá)到完全干餾和將原 料中的氫元素更多的分離出來，得到富氫的甲烷和氫氣；干餾段中間是干餾氣集氣腔10、 兩側(cè)是薄層干餾腔11、外側(cè)是管式燃燒器12、輻射加熱腔13,薄層干餾腔11兩側(cè)是阻擋固 體原料通過，氣體能通過的窗格式傳熱墻壁，同時(shí)墻壁的通氣空隙可以傳遞輻射熱；所述的 干餾氣集氣腔10和輻射加熱腔13的正面為長方形，側(cè)面呈上寬下窄形狀，該形使煤干餾時(shí) 集氣腔10的百葉窗和輻射加熱腔13的內(nèi)壁呈倒V型，使煤料下行更容易，防止原料架橋堵 塞。
[0032] 所述的中溫半焦氣體直接冷卻段6設(shè)冷干餾循環(huán)氣布?xì)饨Y(jié)構(gòu)，中間直接冷卻氣噴 口 16兩側(cè)是熱半焦，半焦外側(cè)是氣體熱載體上入口 15的窗格式結(jié)構(gòu)，換熱后的干餾循環(huán)氣 通過其進(jìn)入燃燒器輻射加熱腔13。
[0033] 干餾供熱采用管式燃燒器，管式燃燒器可采用圓形、方形結(jié)構(gòu)，并且管式燃燒器可 以采用單獨(dú)設(shè)置在輻射加熱腔內(nèi)、亦可以采用與輻射加熱腔結(jié)合成一體的方式。結(jié)合成一 體的燃燒器需設(shè)鰭片式結(jié)構(gòu)強(qiáng)化傳熱及防磨等功能。管式燃燒器的布置形似和數(shù)量可以依 據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，不受實(shí)施例和圖的限制。
[0034] 所述方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的： 步驟一、粒徑小于30mm的合格原料送儲(chǔ)倉21，經(jīng)皮帶I 22送原料干燥器23干燥，原料 從干燥器23上部入口進(jìn)入，來自干餾爐的煙氣從原料干燥器23下部進(jìn)入，自下而上對(duì)原料 進(jìn)行逆流干燥；原料表面水被蒸發(fā)出來。原料在干燥器23內(nèi)干燥去除水份，并同時(shí)去除細(xì) 小的粉塵，含水量降低后粒度在〇. 5mm?30mm之間的干燥原料，經(jīng)皮帶II 24送入干饋爐頂 的加料倉1中儲(chǔ)存，加料倉1內(nèi)的原料經(jīng)爐頂加料機(jī)2進(jìn)入爐上部，由干燥原料形成的氣阻 和加料機(jī)2密封共同阻止干餾油氣外泄，原料經(jīng)干燥段3進(jìn)入低溫干餾段4的薄層干餾腔 11，由管式燃燒器12和氣體熱載體出口 14共同提供輻射熱和氣體熱載體顯熱，將原料加熱 低溫干餾，干餾熱解生成干餾氣、焦油、半焦；經(jīng)低溫干餾后的原料進(jìn)入中溫干餾段5,中溫 干餾熱由下部的管式燃燒器12提供輻射熱，對(duì)低溫干餾后的煤加熱，使干餾完全并多產(chǎn)干 餾氣，充分將煤中的氫轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，同時(shí)作為中溫半焦氣體直接冷卻段6氣體的密封，干餾 油氣(干餾氣和焦油）進(jìn)入干餾氣集氣腔10,經(jīng)引出管引出干餾爐，干餾完全的原料半焦下 行進(jìn)入中溫半焦氣體直接冷卻段6,與直接冷卻氣噴口 16和氣體熱載體下入口 17噴出的循 環(huán)干餾氣直接換熱降溫，再經(jīng)低溫半焦水冷室7降溫，最后進(jìn)如燃料氣預(yù)熱器19降溫，半焦 冷卻，經(jīng)下料機(jī)8、下料管9排出干餾爐。
[0035] 步驟二、干餾油氣經(jīng)干餾爐引出，進(jìn)入焦油回收系統(tǒng)25,回收重質(zhì)焦油，中油。再經(jīng) 電捕油器26收油。收油后的干餾氣經(jīng)干餾氣加壓風(fēng)機(jī)27加壓，一部分送干餾氣脫硫系統(tǒng) 28脫硫，脫出的硫化氫等氣體經(jīng)硫化氫輸出管29大部分外送處理，一部分經(jīng)硫化氫輸送泵 36加入循環(huán)干餾氣中，通過增加干餾氣中硫化氫的濃度，為低溫干餾提供供氫體，起到焦油 輕質(zhì)化的作用，脫硫干氣送分氫系統(tǒng)30分離氫氣，氫氣經(jīng)氫氣輸出管31外送，脫氫后的干 氣作為燃料氣送干餾爐燃料氣預(yù)熱器19預(yù)熱，預(yù)熱后送管式燃燒器12與風(fēng)機(jī)32送出的空 氣配比燃燒，并根據(jù)原料的最佳干餾溫度，控制燃燒器溫度為低溫干餾段4和中溫干餾段5 提供熱量。管式燃燒器12排出的煙氣，送原料干燥器23干燥原料。經(jīng)干燥器23上部煙氣 出口至粉塵分離33,煙氣過濾后經(jīng)風(fēng)機(jī)34送煙@ 35排空。另一部分不經(jīng)干餾氣脫硫系統(tǒng) 28,直接送干餾爐的高溫半焦直接冷卻段6的氣噴口 16,進(jìn)入高溫半焦中，給半焦降溫，同 時(shí)氣體升溫。一少部分氣體直接向上經(jīng)一定的厚煤層，進(jìn)入干餾氣集氣腔10,大部分穿過半 焦薄層經(jīng)氣體熱載體上入口 15，進(jìn)入輻射加熱腔13,氣體經(jīng)加熱達(dá)到干餾溫度，經(jīng)氣體熱 載體出口 14進(jìn)入薄層干餾腔11，干餾原料，生成干餾油氣，干餾油氣經(jīng)干餾氣集氣腔10收 集油氣，經(jīng)干餾油氣出口 39引出干餾爐。
[0036] 步驟一中原料粒徑為0mm至30mm的煤或頁巖；步驟一中管式燃燒爐的煙氣溫度在 150°C至250°C之間；步驟一低溫干餾段4干餾溫度控制在480°C至650°C之間，中溫干餾段 5干餾溫度控制在650°C至900°C之間；步驟一管式燃燒器12的燃燒溫度控制在600°C至 950°C之間，實(shí)現(xiàn)低氮燃燒并為低溫干餾段4和中溫干餾段5供熱。
[0037] 步驟二的收油率達(dá)到83%?92% (格金含油率）；步驟二循環(huán)氣動(dòng)力消耗較全循環(huán) 氣體熱載體降低70% ;步驟二中循環(huán)氣中的硫化氫的濃度控制在干餾氣原硫化氫濃度的1 至2倍之間，為干餾提供活性高的供氫物質(zhì)，強(qiáng)化焦油的輕質(zhì)化功能；較外熱式傳熱強(qiáng)度提 高1. 5至4倍；低溫干餾段4干餾時(shí)間1至3小時(shí)，下料速度0. 8至2. 5米/小時(shí)。低溫干 餾段4的另一種形式：即輻射加熱腔13與干餾氣集氣腔10的位置調(diào)換，輻射加熱腔13安 裝在中間變?yōu)橐粋€(gè)，干餾氣集氣腔10安裝在外側(cè)變?yōu)閮蓚€(gè)，相應(yīng)的干餾油氣引出管39變?yōu)?兩個(gè)，同時(shí)氣體熱載體出口 14、氣體熱載體上入口 15也改到中間安裝，并且氣體熱載體上 入口 15安裝在中間直接冷卻器38上面。
[0038] 低溫氣體熱載體經(jīng)中溫半焦氣體直接冷卻段氣體噴口噴入，吸收高溫半焦的顯熱 升溫，同時(shí)給半焦降溫，少部分熱氣直接上升進(jìn)入到干餾氣集氣器，大部分經(jīng)外側(cè)的噴口進(jìn) 入管式燃燒器的腔體，經(jīng)管式燃燒器進(jìn)一步加熱，通過噴口進(jìn)入干餾段，同管式燃燒器的輻 射熱共同給原料供熱，由于氣體熱載體的傳熱作用，薄層原料兩側(cè)的溫度梯度減小，加熱均 勻。生成的干餾油氣與氣體熱載體通過干餾氣集氣器排出干餾爐，去焦油回收和后續(xù)處理 裝置。經(jīng)脫硫分氫后的凈化干餾氣，從爐下部低溫燃料氣預(yù)熱段的入口進(jìn)入預(yù)熱腔體，經(jīng)預(yù) 熱后，進(jìn)入管式燃燒器與空氣進(jìn)行低溫燃燒，為干餾供熱，排放的低溫?zé)煔饨?jīng)原料干燥器干 燥原料，同時(shí)將部分細(xì)塵吹出，減少原料的帶塵含量。
[0039] 粒徑小于30mm的合格原料送儲(chǔ)倉21，經(jīng)皮帶I 22送原料干燥器23干燥，原料從 干燥器23上部入口進(jìn)入，來自干餾爐的150°C至250°C煙氣從原料干燥器23下部進(jìn)入，自 下而上對(duì)原料進(jìn)行逆流干燥；原料表面水被蒸發(fā)出來。原料在干燥器23內(nèi)干燥去除水份， 并同時(shí)去除細(xì)小的粉塵，含水量降低后粒度在0. 1_?30_之間的干燥原料，經(jīng)皮帶II 24 送入干餾爐頂?shù)募恿蟼}1中儲(chǔ)存，加料倉1內(nèi)的原料經(jīng)爐頂加料機(jī)2進(jìn)入爐上部，由干燥原 料形成的氣阻和加料機(jī)2密封共同阻止干餾油氣外泄，原料經(jīng)干燥段3進(jìn)入低溫干餾段4 的薄層干餾腔11，由管式燃燒器12和氣體熱載體出口 14共同提供輻射熱和氣體熱載體顯 熱，將原料加熱到480?600°C之間低溫干餾，干餾熱解生成干餾氣、焦油、半焦；經(jīng)低溫干 餾后的原料進(jìn)入中溫干餾段5,中溫干餾熱由下部的管式燃燒器12提供輻射熱，對(duì)低溫干 餾后的煤加熱，使干餾完全并多產(chǎn)干餾氣，充分將煤中的氫轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，同時(shí)作為中溫半焦 氣體直接冷卻段6氣體的密封，干餾油氣(干餾氣和焦油）進(jìn)入干餾氣集氣腔10,經(jīng)引出管 引出干餾爐，干餾完全的原料半焦下行進(jìn)入中溫半焦氣體直接冷卻段6,與直接冷卻氣噴口 16和17噴出的循環(huán)干餾氣直接換熱降溫，再經(jīng)半焦水冷室17降溫，最后進(jìn)如燃料氣預(yù)熱 器19降溫，半焦冷卻到100°C以下，經(jīng)下料機(jī)8、下料管9排出干餾爐。下面結(jié)合附圖詳述 本發(fā)明最佳實(shí)施例：單體干餾爐體37從側(cè)面看為以中心線對(duì)稱結(jié)構(gòu)。爐體外部設(shè)有保溫隔 熱層，內(nèi)部為干餾爐的各部件。低溫干餾段4包括：干餾氣集氣腔10,薄層干餾腔11，管式 燃燒器12,輻射加熱腔13，當(dāng)管式燃燒器12與氣體熱載體出口 14采用結(jié)合一體形式時(shí)， 管式燃燒器12位于薄層干餾腔的一側(cè)有鰭片20,用于保護(hù)管式燃燒器12,使管式燃燒器 12耐磨，并強(qiáng)化傳熱效果，氣體熱載體出口 14 ;中溫半焦氣體直接冷卻段6包括：氣體熱載 體上入口 15,中間直接冷卻氣噴口 16,氣體熱載體下入口 17 ;其中干餾集氣腔10是由與平 行的兩塊百葉窗結(jié)構(gòu)的透氣墻，百葉窗的兩頭與爐體側(cè)面相連，圍成腔體。同時(shí)干餾集氣腔 10上部密封，下部為開口結(jié)構(gòu)，上部密封不使原料進(jìn)入，下部開口方便積塵和誤入的原料排 出干餾集氣腔10,干餾集氣腔10的功能是將干餾產(chǎn)的干餾油氣會(huì)合集中，經(jīng)側(cè)面的開口干 餾油氣引出口 39引出爐體；薄層干餾腔11由干餾集氣腔10的一側(cè)和氣體熱載體出口 14 (或管式燃燒器12和氣體熱載體出口 14結(jié)合）構(gòu)成的輻射加熱腔13上部同干餾爐側(cè)面圍 成的低溫干餾段4的主體空間；薄層干餾腔11的功能是由輻射熱和氣體熱載體共同供熱， 強(qiáng)化干餾效果，提高干餾處理量，對(duì)原料進(jìn)行低溫干餾；輻射加熱腔13是由干餾爐面與氣 體熱載體出口 14和氣體熱載體上入口 15(或者管式燃燒器12、氣體熱載體出口 14、氣體熱 載體上入口 15)與干餾爐面圍成，內(nèi)裝管式燃燒器12,功能是輻射加熱氣體熱載體和輻射 熱直接干餾的工作區(qū)。
[0040] 中溫半焦氣體直接冷卻段6由氣體熱載體上入口 15,中間直接冷卻氣噴口 16,氣 體熱載體下入口 17,冷卻器38構(gòu)成。并將中溫半焦氣體直接冷卻段6隔成左右兩部分。功 能是低溫的干氣進(jìn)入冷卻器38,經(jīng)中間直接冷卻氣噴口 16噴出給中溫半焦降溫，一部分穿 過半焦層經(jīng)氣體熱載體上入口 15進(jìn)入輻射加熱腔13,另一部分上行通過半焦層直接進(jìn)入 干餾氣集氣腔10干餾油氣經(jīng)干餾爐油氣口引出，進(jìn)入焦油回收系統(tǒng)25,回收重質(zhì)焦油，中 油。再經(jīng)電捕油器26收油。收油后的干餾氣經(jīng)干餾氣加壓風(fēng)機(jī)27,加壓到2. 5kpa?20kpa， 一部分送干餾氣脫硫系統(tǒng)28脫硫，脫出的硫化氫等氣體經(jīng)硫化氫輸出管29大部分外送處 理，一部分經(jīng)硫化氫輸送泵36加入循環(huán)干餾氣中，通過增加干餾氣中硫化氫的濃度，為低 溫干餾提供供氫體，起到焦油輕質(zhì)化的作用，脫硫干氣送分氫系統(tǒng)30分離氫氣，氫氣經(jīng)氫 氣輸出管31外送，脫氫后的干氣作為燃料氣送干餾爐燃料氣預(yù)熱器19預(yù)熱，預(yù)熱后送管式 燃燒器12與風(fēng)機(jī)32送出的空氣配比燃燒，并根據(jù)原料的最佳干餾溫度，控制燃燒器溫度在 600?950°C之間為低溫干餾段4和中溫干餾段5提供熱量。管式燃燒器12排出的150? 250°C煙氣，送原料干燥器23干燥原料。經(jīng)干燥器23上部煙氣出口至粉塵分離33,煙氣過 濾后經(jīng)風(fēng)機(jī)34送煙囪35排空。另一部分不經(jīng)干餾氣脫硫系統(tǒng)28,直接送干餾爐的中溫半 焦直接冷卻段6的氣噴口 16,進(jìn)入高溫半焦中，給半焦降溫，同時(shí)氣體升溫。一少部分氣體 直接向上經(jīng)一定的厚煤層，進(jìn)入干餾氣集氣腔10,大部分穿過半焦薄層經(jīng)氣體熱載體上入 口 15,進(jìn)入輻射加熱腔13,氣體經(jīng)加熱達(dá)到干餾溫度，經(jīng)氣體熱載體出口 14進(jìn)入薄層干餾 腔11，干餾原料，生成干餾油氣，干餾油氣經(jīng)干餾氣集氣腔10收集油氣，經(jīng)出口干餾油氣引 出管39引出干餾爐。本發(fā)明中其它的干餾油氣的引出都是經(jīng)管40完成。
[0041] 本發(fā)明具有以下的有益效果： 1、內(nèi)熱與外熱結(jié)合的干餾方式，克服外熱溫度梯度大的缺點(diǎn)，整體干餾裝置平均溫度 降低，能耗降低，同時(shí)干餾溫度降低，所產(chǎn)低溫焦油質(zhì)量好；2、內(nèi)熱與外熱結(jié)合的干餾方式， 克服內(nèi)熱氣體熱載體用量大，動(dòng)力消耗大的缺點(diǎn)，又較外熱式干餾提高處理量，同時(shí)采用低 氣速干餾，焦油中產(chǎn)塵量少，焦油質(zhì)量好；3、薄層干餾技術(shù)，降低干餾厚度，減少料層阻力方 式，適應(yīng)處理原料粒徑范圍在0. 1?30mm的煤、油頁巖等原料；4、采用低溫氣體燃燒技術(shù)， 控制管式燃燒器的溫度，減少氣體熱力型的氮氧化物的產(chǎn)生量，從源頭減少污染物產(chǎn)生，污 染氣體排放大幅降低，在不增加投資情況下，即可減排氮氧化物，降低環(huán)保脫硝投入，符合 經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保的共同要求，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著；5利用管式燃燒器排放的煙氣干燥原料、 并將原料中的細(xì)粉塵吹出，避免進(jìn)入干餾油氣中，油氣中塵量減少，油品質(zhì)量好；6本工藝 的特點(diǎn)是處理〇. 1?30mm的小顆粒原料，提高原料利用率；7內(nèi)外熱結(jié)合提高了單位的處 理量，相對(duì)節(jié)省投資，提高經(jīng)濟(jì)性；8采用綜合節(jié)能技術(shù)，回收半焦和煙氣的熱能，干餾能耗 低，具有顯著的節(jié)能效果；9焦油收率高，達(dá)到83%?92% (格金含油率)。
[0042] 本發(fā)明達(dá)到以下的有益結(jié)果(數(shù)據(jù)表） 表1

【權(quán)利要求】
1. 一種小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾裝置，它可以是由單個(gè)或若干個(gè)單體干餾爐體 組合而成，干餾爐體包含加料倉、加料機(jī)、干燥段、低溫干餾段、中溫干餾段、中溫半焦氣體 直接冷卻段、低溫半焦水冷室、下料機(jī)、下料管、干餾氣集氣腔、薄層干餾腔、管式燃燒器、輻 射加熱腔、氣體熱載體出口、氣體熱載體上入口、中間直接冷卻氣噴口、氣體熱載體下入口、 冷卻水管、燃料氣預(yù)熱器、管式燃燒器的鰭片、干餾爐體，干餾爐體上端部設(shè)有加料倉、加料 機(jī)，下端部設(shè)有下料機(jī)、下料管，其特征在于：干餾爐體內(nèi)的兩側(cè)設(shè)有相同的所述的管式燃 燒器、輻射加熱腔、氣體熱載體出口、氣體熱載體上入口、氣體熱載體下入口、冷卻水管，干 餾爐體內(nèi)中間部位自上而下的設(shè)有所述的干餾氣集氣腔、中間直接冷卻器；干餾氣集氣腔 一側(cè)安裝干餾油氣引出管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾裝置，其特征在于： 所述的低溫干餾段包括干餾氣集氣腔、薄層干餾腔、管式燃燒器、輻射加熱腔、氣體熱 載體出口；所述的中溫半焦氣體直接冷卻段包括氣體熱載體上入口、中間直接冷卻氣噴口、 氣體熱載體下入口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾裝置，其特征在于：由 所述的干餾氣集氣腔、薄層干餾腔、管式燃燒器、輻射加熱腔、氣體熱載體出口、組成低溫干 餾段，低溫干餾段是內(nèi)熱與外熱結(jié)合干餾技術(shù)，外熱由管式燃燒器內(nèi)置燃燒，依靠輻射熱 加熱原料；內(nèi)熱是經(jīng)輻射加熱腔下部上來的循環(huán)干餾氣，經(jīng)管式燃燒器外側(cè)加熱至550至 900°C，經(jīng)氣體熱載體出口進(jìn)入薄層干餾腔，對(duì)煤進(jìn)行加熱熱解，通過內(nèi)外熱結(jié)合克服外熱 溫度梯度大，干餾傳熱時(shí)間長處理量小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾裝置，其特征在于：所 述的管式燃燒器12的溫度在600?950°C之間，減少氣體熱力型的氮氧化物的產(chǎn)生量，從源 頭減少污染物排放，根據(jù)生產(chǎn)需要靈活控制干餾溫度，為實(shí)現(xiàn)低溫和中溫的分段干餾提供 保證；所述的薄層干餾腔的厚度在100mm?800mm之間設(shè)置，實(shí)際厚度根據(jù)原料特性不同而 變；干餾段分為所述的低溫干餾段和所述的中溫干餾段兩段，低溫干餾段主要是溫和干餾， 作用是為得到輕質(zhì)的焦油，中溫干餾段主要是達(dá)到完全干餾和將原料中的氫元素更多的分 離出來，得到富氫的甲烷和氫氣；干餾段中間是干餾氣集氣腔、兩側(cè)是薄層干餾腔、外側(cè)是 管式燃燒器、輻射加熱腔，薄層干餾腔兩側(cè)是阻擋固體原料通過，氣體能通過的窗格式傳熱 墻壁，同時(shí)墻壁的通氣空隙可以傳遞輻射熱；所述的干餾氣集氣腔和輻射加熱腔的正面為 長方形，側(cè)面呈上寬下窄形狀，該形使煤干餾時(shí)集氣腔的百葉窗和輻射加熱腔的內(nèi)壁呈倒V 型，使煤料下行更容易，防止原料架橋堵塞。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾裝置，其特征在于：所 述的中溫半焦氣體直接冷卻段設(shè)冷干餾循環(huán)氣布?xì)饨Y(jié)構(gòu)，中間直接冷卻氣噴口兩側(cè)是熱半 焦，半焦外側(cè)是氣體熱載體上入口的窗格式結(jié)構(gòu)，換熱后的干餾循環(huán)氣通過其進(jìn)入燃燒器 輻射加熱腔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾裝置，其特征在于：干 餾供熱采用管式燃燒器，管式燃燒器可采用圓形、方形結(jié)構(gòu)，并且管式燃燒器可以采用單獨(dú) 設(shè)置在輻射加熱腔內(nèi)、亦可以采用與輻射加熱腔結(jié)合成一體的方式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用權(quán)利要求1小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾裝置實(shí) 現(xiàn)復(fù)合干餾方法，其特征在于：所述方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的： 步驟一、粒徑小于30mm的合格原料送儲(chǔ)倉，經(jīng)皮帶I送原料干燥器干燥，原料從干燥 器上部入口進(jìn)入，來自干餾爐的煙氣從原料干燥器下部進(jìn)入，自下而上對(duì)原料進(jìn)行逆流干 燥；原料表面水被蒸發(fā)出來，原料在干燥器內(nèi)干燥去除水份，并同時(shí)去除細(xì)小的粉塵，含水 量降低后粒度在〇. 5mm?30mm范圍之間的原料，經(jīng)皮帶II送入干饋爐頂?shù)募恿蟼}中儲(chǔ)存， 加料倉內(nèi)的原料經(jīng)爐頂加料機(jī)進(jìn)入爐上部，由干燥原料形成的氣阻和加料機(jī)密封共同阻止 干餾油氣外泄，原料經(jīng)干燥段進(jìn)入低溫干餾段的薄層干餾腔，由管式燃燒器和氣體熱載體 出口共同提供輻射熱和氣體熱載體顯熱，將原料加熱低溫干餾，干餾熱解生成干餾氣、焦 油、半焦；經(jīng)低溫干餾后的原料進(jìn)入中溫干餾段，中溫干餾熱由下部的管式燃燒器提供輻射 熱，對(duì)低溫干餾后的煤加熱，使干餾完全并多產(chǎn)干餾氣，充分將煤中的氫轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，同時(shí) 作為中溫半焦氣體直接冷卻段氣體的密封，干餾油氣(干餾氣和焦油）進(jìn)入干餾氣集氣腔， 經(jīng)引出管引出干餾爐，干餾完全的原料半焦下行進(jìn)入中溫半焦氣體直接冷卻段，與直接冷 卻氣噴口和氣體熱載體下入口噴出的循環(huán)干餾氣直接換熱降溫，再經(jīng)低溫半焦水冷室降 溫，最后進(jìn)如燃料氣預(yù)熱器降溫，半焦冷卻，經(jīng)下料機(jī)、下料管排出干餾爐； 步驟二、干餾油氣經(jīng)干餾爐引出，進(jìn)入焦油回收系統(tǒng)，回收重質(zhì)焦油，中油，再經(jīng)電捕油 器收油，收油后的干餾氣經(jīng)干餾氣加壓風(fēng)機(jī)加壓，一部分送干餾氣脫硫系統(tǒng)脫硫，脫出的硫 化氫等氣體經(jīng)硫化氫輸出管大部分外送處理，一部分經(jīng)硫化氫輸送泵加入循環(huán)干餾氣中， 通過增加干餾氣中硫化氫的濃度，為低溫干餾提供供氫體，起到焦油輕質(zhì)化的作用，脫硫干 氣送分氫系統(tǒng)分離氫氣，氫氣經(jīng)氫氣輸出管外送，脫氫后的干氣作為燃料氣送干餾爐燃料 氣預(yù)熱器預(yù)熱，預(yù)熱后送管式燃燒器與風(fēng)機(jī)送出的空氣配比燃燒，并根據(jù)原料的最佳干餾 溫度，控制燃燒器溫度為低溫干餾段和中溫干餾段提供熱量；管式燃燒器排出的煙氣，送原 料干燥器干燥原料；經(jīng)干燥器上部煙氣出口至粉塵分離，煙氣過濾后經(jīng)風(fēng)機(jī)送煙?排空； 另一部分不經(jīng)干餾氣脫硫系統(tǒng)，直接送干餾爐的高溫半焦直接冷卻段的氣噴口，進(jìn)入高溫 半焦中，給半焦降溫，同時(shí)氣體升溫；一少部分氣體直接向上經(jīng)一定的厚煤層，進(jìn)入干餾氣 集氣腔，大部分穿過半焦薄層經(jīng)氣體熱載體上入口，進(jìn)入輻射加熱腔，氣體經(jīng)加熱達(dá)到干 餾溫度，經(jīng)氣體熱載體出口進(jìn)入薄層干餾腔，干餾原料，生成干餾油氣，干餾油氣經(jīng)干餾氣 集氣腔收集油氣，經(jīng)出口引出干餾爐。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾方法，其特征在于：步 驟一中原料粒徑為〇mm至30mm的煤或頁巖；步驟一中管式燃燒爐的煙氣溫度在150°C至 250°C之間；步驟一低溫干餾段干餾溫度控制在480°C至650°C之間，中溫干餾段干餾溫度 控制在650°C至900°C之間；步驟一管式燃燒器的燃燒溫度控制在600°C至950°C之間，實(shí)現(xiàn) 低氮燃燒并為低溫干餾段和中溫干餾段供熱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小顆粒內(nèi)外熱結(jié)合型煤復(fù)合干餾方法，其特征在于：步驟 二的收油率達(dá)到83%?92% (格金含油率）；步驟二循環(huán)氣動(dòng)力消耗較全循環(huán)氣體熱載體降 低70% ;步驟二中循環(huán)氣中的硫化氫的濃度控制在干餾氣原硫化氫濃度的1至2倍之間，為 干餾提供活性高的供氫物質(zhì)，強(qiáng)化焦油的輕質(zhì)化功能；較外熱式傳熱強(qiáng)度提高1. 5至4倍； 低溫干餾段干餾時(shí)間1至3小時(shí)，下料速度0. 8至2. 5米/小時(shí)； 低溫干餾段的另一種形式：即輻射加熱腔與干餾氣集氣腔的位置調(diào)換，輻射加熱腔安 裝在中間變?yōu)橐粋€(gè)，干餾氣集氣腔安裝在外側(cè)變?yōu)閮蓚€(gè)，相應(yīng)的干餾油氣引出管變?yōu)閮蓚€(gè)， 同時(shí)氣體熱載體出口、氣體熱載體上入口也改到中間安裝，并且氣體熱載體上入口安裝在 中間直接冷卻器上面。
【文檔編號(hào)】C10B53/04GK104232127SQ201310250529
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】宋佰盈 申請(qǐng)人:宋佰盈