專利名稱：一種粉煤的多管回轉低溫干餾工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種粉煤的低溫干餾工藝方法，尤其是一種涉及低階粉煤的多管回轉低溫干餾工藝方法。
背景技術：
煤的低溫干餾按供熱方式的不同，分為內熱式和外熱式兩種。內熱式工藝主要有托斯考(TOSCOal)、ETCH粉煤快速熱解工藝、魯奇魯爾煤氣(Lurgi-Ruhrgas，簡寫成LR)工藝、大連理工大學煤固體熱載體法熱解工藝，其特點是借助熱載體把熱量傳給料層。熱載體可為氣體或固體。氣體熱載體熱解工藝的主要缺點是氣體熱載體稀釋了干餾氣態產物，降低了煤氣質量，增大了煤氣分離凈化設備及動力消耗；固體熱載體熱解工藝主要缺點是系統復雜、投資高、設備磨損嚴重、維修量大等。
外熱式代表性的為英國開發的伍德爐褐煤干燥提質工藝，其特點為干餾室與燃燒室不相通，干餾揮發物與燃燒煙氣不相混合，從而保證了揮發產物不被稀釋。但該方法存在著對褐煤的粒度及煤質要求較高，單臺處理能力小，廢水量大，環保性差等問題，目前該工藝已很少使用。
中國煤炭科學研究總院北京煤化所開發了一種外熱式多段回轉爐低階煤干餾工藝(專利公開號CN1066459A)，該工藝的主要目標是制備優質半焦，對原料煤的適宜粒度要求是6-30mm。煤氣經凈化后，可外供民用或作工業燃氣。其缺點是工藝單臺處理能力小， 熱效率低。
申請人已申請的發明專利20111(^69683. 7及20111(^69742. 0介紹了一種粉煤的多管回轉低溫干餾提質工藝，該工藝具有粉煤處理量大、干餾氣體處理量小，焦油粉塵含量低、煤氣熱值高、能量利用率高等特點，但該工藝采用煤走管程、煙氣走殼程的工藝路線，其也存在不足之處，如實現向多根管中均勻布料比較困難；對筒體保溫要求也比較高，更換維修成本較大；因煤走管程，如干餾過程中產生的焦油氣在管中發生冷凝，容易堵塞管子。發明內容
本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種單級粉煤多管回轉低溫干餾工藝及系統，其是針對煙煤、低階粉煤(包括褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、氣煤等)的低溫干餾工藝，利用熱煙氣作為熱源的外熱式多管回轉粉煤低溫干餾工藝方法，該工藝方法采用煤粉走殼程、煙氣走管程的工藝路線，解決了多管回轉干餾機布料困難、筒體保溫要求高等問題。盡可能的回收煙煤、低階粉煤的低溫干餾過程中產生的煤焦油等化工原料，提高煤的綜合利用率；用煙煤、低階粉煤低溫干餾生產半焦粉；用煙煤、低階粉煤低溫干餾生產高熱值的煤氣。
為實現上述目的，本發明采用下述技術方案
一種粉煤的多管回轉低溫干餾工藝方法，包括以下步驟
1)將待干餾的煤粉經輸送設備均勻布入多管回轉干餾機的筒體內；將煙氣發生爐燃燒產生的高溫煙氣與多管回轉干餾機循環煙氣一起進入混風室混合調節，再進入多管回轉干餾機的筒體中設置的多根換熱管中，經換熱管加熱筒體內的煤粉；
2)筒體內的煤粉在與換熱管中來自混風室的高溫煙氣進行間接換熱，煤粉吸收熱量后，熱解生成熱半焦和干餾氣；
3)熱半焦經高溫卸料閥進入冷焦機中冷卻后輸送至后工序收集存儲，根據需要去下一步工段；
4)干餾氣由設置在多管回轉干餾機的進料端或出料端的氣體收集器導出進入煤氣冷卻、凈化及焦油收油系統；
所述步驟1)中所述待干餾的煤粉進入原煤倉，經過旋轉給料閥下方的螺旋輸送機均勻進入多管回轉干餾機的筒體內，隨著多管回轉干餾機筒體的轉動，煤粉被換熱管提升、揚灑，與筒體內置的換熱管充分接觸換熱，并且沿筒體軸向移動。
所述步驟2)中高溫煙氣與煤粉的流向為順流或逆流。
所述步驟2)中高溫煙氣排出干餾機后進余熱鍋爐生產低壓蒸汽；離開余熱鍋爐的低溫煙氣，一部分回流調節煙氣溫度，另一部分進低溫煙氣系統回收利用其熱量，可用作粉煤、型煤干燥系統的熱源或其它用途。
所述步驟幻中熱半焦排料溫度控制在400-600°C ；所述冷焦機的冷卻介質為水或空氣或其他介質。
所述步驟3)中根據需要去下一步工段，冷卻后的半焦可用于半焦氣化，或成型后作為冶金還原劑，或作為清潔燃料，或其它用途。
所述步驟4)中氣體收集器設置在多管回轉干餾機的進料端或出料端。
所述步驟4)中干餾氣由設置在多管回轉干餾機的進料端或出料端的氣體收集器導出進入煤氣凈化及焦油收油系統，凈化冷卻后的煤氣作為城市煤氣或合成氣使用。
所述步驟1)中煙氣發生爐為燃煤爐或燃氣爐或燃油爐。
所述步驟1)中煙氣發生爐燃燒產生的高溫煙氣與多管回轉干餾機循環煙氣一起進入混風室混合調節溫度至干餾所需的熱源溫度。
粉煤的多管回轉低溫干餾，包括多管回轉干餾機，所述多管回轉干餾機前端的多管粉煤給料器與進料裝置相連，多管回轉干餾機的出料口通過高溫卸料閥與冷焦機相連; 多管回轉干餾機的煙氣進口通過混風室與煙氣發生爐相連，多管回轉干餾機的煙氣出口經余熱鍋爐再通過引風機分別與混風室和煙氣回收利用系統相連；設置在多管回轉干餾機的進料端或出料端的氣體收集器與煤氣冷卻、凈化及焦油收油系統相連。
所述進料裝置包括與多管粉煤給料器相對應的輸送設備，輸送設備上部設有原煤倉，原煤倉下部設有旋轉給料閥。
本發明解決了現有技術中煤低溫干餾技術中存在的單臺設備處理能力小，熱效率低，廢水量大，環保性差、投資高、工藝系統復雜，操作難度大，焦油粉塵含量高等問題。
本發明的有益效果是
1、該多管回轉低溫干餾工藝方法采用煙氣走管程、煤走殼程的工藝路線，多管回轉干餾機的布料簡單易行，同時對筒體保溫的要求也有所降低。
2、該多管回轉低溫干餾工藝方法采用煤走殼程，避免因干餾過程產生的焦油蒸氣發生冷凝而導致的堵管現象。
3、該多管回轉低溫干餾工藝方法傳熱介質不直接與粉煤接觸，干餾氣體主要包括焦油蒸汽、煤氣及水蒸氣，相對內熱式所獲得的干餾氣體純度高，氣體處理量小，焦油粉塵含量低，煤氣熱值高。
4、該多管回轉低溫干餾工藝方法實現了對高溫煙氣熱量的梯級有效利用，實現了能量利用的最大化。


圖1為本發明單級回轉低溫干餾工藝流程其中1-原煤倉，2-螺旋輸送機，3-多管回轉干餾機，4-煙氣發生爐，5-混風室， 6-冷焦機，7-余熱鍋爐，8-引風機，9-氣體收集器。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
如圖1所示，本發明的工藝方法分為兩部分物料流程和煙氣流程。
物料流程待干餾的煤粉進入煤倉1，經螺旋輸送機2或其他輸送設備送入多管回轉干餾機3筒體內。多管回轉干餾機筒體內設置多根換熱管。隨著多管回轉干餾機筒體的轉動，煤粉被換熱管提升、揚灑，與內置換熱管充分接觸換熱，并且沿筒體軸向移動。煤粉在加熱過程中熱解生成熱半焦和干餾氣(煤氣、焦油蒸氣、熱解水等)。熱半焦排料溫度控制在400-600°C，經多管回轉干餾機3尾部卸料閥進入冷焦機6被冷卻介質間接冷卻后去后續工段，冷焦機6的冷卻介質為水或空氣或其他介質，冷卻后的半焦輸送至后工序收集存儲， 根據需要去下一步工段，可用于半焦氣化，或作為冶金還原劑，或作為清潔燃料，或其它用途。干餾氣由氣體收集器9導出進入煤氣凈化及焦油捕集系統，氣體收集器9設置在多管回轉干餾機3的進料端或出料端，處理后的煤氣可作為城市煤氣或合成氣使用。
煙氣流程煙氣發生爐4產生的高溫煙氣作為干餾熱源，煙氣發生爐4為燃煤爐或燃油爐或燃氣爐。煙氣發生爐4產生的高溫煙氣，與多管回轉干餾機3循環煙氣一起進入混風室5混合調節溫度至750°C -900°C，送入多管回轉干餾機3內的氣室中，再均勻分配到各根內置換熱管內。高溫煙氣與煤粉的流向為順流或逆流。從多管回轉干餾機3換熱后排出的煙氣進余熱鍋爐7生產低壓蒸汽回收一部分熱能。從余熱鍋爐7出來后的低溫煙氣經引風機8分為兩部分，一部分回流到混風室5調節煙氣溫度，另一部分進低溫煙氣系統回收利用其熱量，可用作粉煤、型煤干燥系統的熱源或其它用途。
權利要求
1.一種粉煤的多管回轉低溫干餾工藝方法，包括以下步驟1)將待干餾的煤粉經輸送設備均勻布入多管回轉干餾機的筒體內；將煙氣發生爐燃燒產生的高溫煙氣與多管回轉干餾機循環煙氣一起進入混風室混合調節，再通入多管回轉干餾機的筒體中設置的多根換熱管中，經換熱管加熱筒體內的煤粉；2)筒體內的煤粉在與換熱管中來自混風室的高溫煙氣進行間接換熱，煤粉吸收熱量后，熱解生成熱半焦和干餾氣；3)熱半焦經高溫卸料閥進入冷焦機中冷卻后輸送至后工序收集存儲，根據需要去下一步工段；4)干餾氣由多管回轉干餾機端部的氣體收集器導出進入煤氣冷卻、凈化及焦油收油系統。
2.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟1)中所述待干餾的煤粉進入原煤倉， 經過旋轉給料閥下方的輸送設備均勻進入多管回轉干餾機的筒體內，隨著多管回轉干餾機筒體的轉動，煤粉被換熱管提升、揚灑，與筒體內置的換熱管充分接觸換熱，并且沿筒體軸向移動。
3.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟幻中高溫煙氣與煤粉的流向為順流或逆流。
4.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟幻中高溫煙氣排出干餾機后進余熱鍋爐生產低壓蒸汽；離開余熱鍋爐的低溫煙氣，一部分回流調節煙氣溫度，另一部分進低溫煙氣系統回收利用其熱量，可用作粉煤、型煤干燥系統的熱源。
5.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟幻中熱半焦排料溫度控制在 400-6000C ；所述冷焦機的冷卻介質為水或空氣。
6.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟3)中根據需要去下一步工段，冷卻后的半焦可用于半焦氣化，或成型后作為冶金還原劑，或作為清潔燃料。
7.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟4)中氣體收集器設置在多管回轉干餾機的進料端或出料端。
8.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟4)中干餾氣由氣體收集器導出進入煤氣凈化及焦油收油系統，凈化冷卻后的煤氣作為城市煤氣或合成氣使用。
9.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟1)中煙氣發生爐為燃煤爐或燃氣爐或燃油爐。
10.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟1)中煙氣發生爐燃燒產生的高溫煙氣與多管回轉干餾機循環煙氣一起進入混風室混合調節溫度至干餾所需的熱源溫度。
全文摘要
本發明公開了一種粉煤的多管回轉低溫干餾工藝方法，包括1)將待干餾的煤粉布入多管回轉干餾機的筒體內；將混風室混合調節的煙氣通入多管回轉干餾機的筒體中設置的多根換熱管中，加熱筒體內的煤粉；2)筒體內的煤粉吸收熱量后，熱解生成熱半焦和干餾氣；3)熱半焦進入冷焦機中冷卻后輸送至后工序收集存儲，去下一步工段；4)干餾氣導出進入煤氣冷卻、凈化及焦油收油系統；5)從多管回轉干餾機換熱后排出的煙氣進余熱鍋爐生產低壓蒸汽；離開余熱鍋爐的低溫煙氣，一部分回流調節煙氣溫度，另一部分進低溫煙氣系統回收利用其熱量。本發明采用煤粉走殼程、煙氣走管程的工藝路線，解決了多管回轉干餾機布料困難、筒體保溫要求高、易堵管等問題。
文檔編號C10B53/04GK102492445SQ201110366369
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者劉君彥, 史勇春, 吳峰, 張波, 曹明見, 王宏耀, 羅光亮, 馬世昌 申請人:山東天力干燥股份有限公司