一種低質(zhì)燃料熱解工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低質(zhì)燃料熱解工藝。將干熄焦技術(shù)和流化床熱解技術(shù)相互結(jié)合，利用吸收半焦熱量的熄焦氣體混合一部分高溫?zé)煔庾鳛榱骰橘|(zhì)使用，并將冷卻后的流化氣體返回干熄焦?fàn)t作為熄焦氣體，同時(shí)利用熱解氣體燃燒后的高溫?zé)煔庾鳛橄到y(tǒng)熱源。本發(fā)明在利用流化床快速熱解技術(shù)的同時(shí)，有效吸收了高溫半焦的余熱，提高了系統(tǒng)的熱效率，而且將系統(tǒng)的流化介質(zhì)和熄焦介質(zhì)耦合使用，在保證焦油產(chǎn)率的同時(shí)減小了熄焦成本，實(shí)現(xiàn)了利用流化床技術(shù)同時(shí)生產(chǎn)焦油和半焦。
【專利說明】一種低質(zhì)燃料熱解工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種低質(zhì)燃料熱解工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]以褐煤、貧煤等為代表的低品質(zhì)燃料在我國總儲(chǔ)量超過1100億噸，它們具有含水量、含氧量和揮發(fā)分高、含碳量和發(fā)熱量低的特點(diǎn)。這些低質(zhì)燃料埋藏淺，容易大規(guī)模開采，但機(jī)械強(qiáng)度較低、易風(fēng)化碎裂和自燃、不易化學(xué)加工，因此不適于長途運(yùn)輸。它們也不適合直接作為燃料燃燒發(fā)電，因?yàn)橹苯尤紵龝r(shí)其熱利用率較低，而且溫室氣體排放量比燃燒優(yōu)質(zhì)無煙煤要高出20%。以上特點(diǎn)使低質(zhì)燃料應(yīng)用受到了很大限制。
[0003]利用熱解技術(shù)可以將褐煤、貧煤為代表的低質(zhì)燃料轉(zhuǎn)化為焦油、可燃?xì)夂桶虢?，是一種有效利用低質(zhì)燃料的方式，國內(nèi)外對(duì)此做了大量研究工作。目前低質(zhì)燃料熱解工藝按照加熱方式可分為氣體熱載體工藝(如專利號(hào)為200810104399.2,201010216928.5的中國專利)、固體熱載體工藝(如申請(qǐng)?zhí)?00910163244.0的中國專利)和回轉(zhuǎn)窯工藝(如專利號(hào)為201010559620.0的中國專利)，按照熱解爐型式又可分為固定床工藝、移動(dòng)床工藝(如專利號(hào)201010241648.X和201010587830.0的中國專利)和流化床工藝(如專利號(hào)201010287775.3 的中國專利)。
[0004]流化床熱解工藝由于反應(yīng)速度快、焦油產(chǎn)率高，應(yīng)用比較廣泛，但是該工藝通常以固體顆粒為熱源載體，熱解過程產(chǎn)生的半焦和固體顆粒較細(xì)而且摻混在一起，難以分離，只能燃燒掉，因此生產(chǎn)過程通常不會(huì)得到成品半焦，如專利號(hào)200710063368.2和200910272712.8的專利。專利號(hào)200910215125.5的專利雖然可以利用流化床熱解工藝生產(chǎn)半焦和焦油，但是其半焦產(chǎn)品需要外部介質(zhì)進(jìn)行冷卻，額外消耗了系統(tǒng)熱量，增加了生產(chǎn)系統(tǒng)能耗，而且其流化介質(zhì)是采用沒有冷卻的可燃?xì)?，使得可燃?xì)庵袛y帶的大量焦油蒸汽回流到流化床中進(jìn)行了二次分解，變成了小分子可燃性烷烴氣體，造成系統(tǒng)焦油產(chǎn)率大大降低，增加了系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述存在的缺陷而提供一種低質(zhì)燃料熱解工藝，具體為將低質(zhì)燃料轉(zhuǎn)換為焦油和半焦的工藝方法。該工藝將干熄焦技術(shù)和流化床熱解技術(shù)相互結(jié)合，利用吸收半焦熱量的熄焦氣體混合一部分高溫?zé)煔庾鳛榱骰橘|(zhì)使用，并將冷卻后的流化氣體返回干熄焦?fàn)t作為熄焦氣體，同時(shí)利用熱解氣體燃燒后的高溫?zé)煔庾鳛橄到y(tǒng)熱源。該工藝系統(tǒng)主要由干燥爐、流化床熱解爐、燃燒爐、干熄焦?fàn)t、間壁式換熱器和旋風(fēng)分離器組成。本發(fā)明在利用流化床快速熱解技術(shù)的同時(shí)，有效吸收了高溫半焦的余熱，提高了系統(tǒng)的熱效率，而且將系統(tǒng)的流化介質(zhì)和熄焦介質(zhì)耦合使用，在保證焦油產(chǎn)率的同時(shí)減小了熄焦成本，實(shí)現(xiàn)了利用流化床技術(shù)同時(shí)生產(chǎn)焦油和半焦。
[0006]本發(fā)明的一種低質(zhì)燃料熱解工藝技術(shù)方案為，利用流化床熱解反應(yīng)器聯(lián)合干熄焦技術(shù)，將熱解過程產(chǎn)生的可燃?xì)怏w吸收熄焦過程釋放的熱能，其中一部分燃?xì)饨Y(jié)合一部分高溫?zé)煔庾鳛榱骰矡峤鉅t的流化風(fēng)使用，熱解過程的熱能由剩余的燃?xì)馊紵峁?br> [0007]本工藝生產(chǎn)系統(tǒng)包括干燥爐、流化床熱解爐、燃燒爐、干熄焦?fàn)t、間壁式換熱器和旋風(fēng)分離器；具體工藝如下:
(O低質(zhì)燃料在干燥爐中被高溫?zé)煔忾g接加熱脫除水分，在干燥爐出口處輸送至電磁振動(dòng)給料器，然后經(jīng)由卸料閥被送入流化床熱解爐中；流化床熱解爐內(nèi)布置有內(nèi)加熱管束的受熱面，用于提供原料熱解過程所需的部分熱量；
(2)熱解過程產(chǎn)生的可燃?xì)怏w攜帶著部分固體顆粒從流化床熱解爐上部流出，然后進(jìn)入旋風(fēng)分離器I進(jìn)行氣體和固體分離，熱解過程產(chǎn)生的高溫固體半焦顆粒則由流化床熱解爐底部的卸料閥流出，然后和從旋風(fēng)分離器I分離得到的固體半焦顆粒一起經(jīng)過卸料閥被送入干熄焦?fàn)t；
(3)從旋風(fēng)分離器I流出的高溫可燃?xì)怏w首先進(jìn)入間壁式換熱器急冷降溫，并將熱解過程產(chǎn)生的焦油蒸汽在間壁式換熱器的底部進(jìn)行冷凝收集，得到焦油，冷卻后的可燃?xì)鈴拈g壁式換熱器流出，經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)加壓后，送入干熄焦?fàn)t，與高溫的固體半焦顆粒直接逆流接觸進(jìn)行換熱，半焦顆粒得到冷卻后從底部的卸料閥流出，作為半焦成品；
(4)在干熄焦?fàn)t中的可燃?xì)馕瞻虢篃崃亢?，攜帶一部分固體顆粒從干熄焦?fàn)t上部的出口流出，然后流入旋風(fēng)分離器II進(jìn)行氣體和固體分離，從旋風(fēng)分離器II底部卸料閥分離出的半焦顆粒也作為一部分半焦成品；
(5)從旋風(fēng)分離器II頂端出口流出的可燃?xì)夥譃閮刹糠?，一部分送入流化床熱解爐中作為流化介質(zhì)使用，另 一部分可燃?xì)膺M(jìn)入燃燒爐中，與空氣一起燃燒生成高溫?zé)煔猓?br> (6)燃燒爐產(chǎn)生的一部分高溫?zé)煔庖沧鳛榱骰橘|(zhì)送入流化床熱解爐，用于提高流化介質(zhì)的溫度，另一部分高溫?zé)煔獗凰腿肓骰矡峤鉅t內(nèi)布置的內(nèi)加熱管束，用于提供流化床熱解爐熱解反應(yīng)所需的能量；
(7)從內(nèi)加熱管束流出的煙氣進(jìn)入干燥爐中，為原料煤的干燥提供所需熱量；從干燥爐中流出的煙氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓后送入濕式脫硫塔，除去燃燒過程中產(chǎn)生的SO2，之后經(jīng)由煙囪排空到大氣，脫硫塔中產(chǎn)生的廢水被送至水處理系統(tǒng)。
[0008]步驟(1)中低質(zhì)燃料可以是褐煤、貧煤、長焰煤、不粘煤以及弱粘性的煙煤中的至少一種，粒徑范圍在0.5mm-5mm。
[0009]干燥爐為間接加熱的回轉(zhuǎn)式加熱爐，干燥爐出口處燃料的水分控制在5%以下，溫度控制在100°c -150°c。
[0010]步驟(7)中進(jìn)入干燥爐的煙氣溫度控制在500°C -600°c。
[0011 ] 流化床熱解爐中的壓力控制在2kPa_6kPa,流化介質(zhì)入口溫度控制在5000C _600°C，布置在其內(nèi)部的內(nèi)加熱管束中高溫?zé)煔馊肟诘臏囟瓤刂圃?50°C _850°C。
[0012]干熄焦?fàn)t出口氣體的溫度控制在200°C -300°C。
[0013]間壁式換熱器為列管式換熱器或熱管式換熱器，其冷卻介質(zhì)為循環(huán)冷卻水，用來吸收氣體的熱量。
[0014]通入流化床熱解爐中的可燃?xì)馀c高溫?zé)煔庠诨旌现暗捏w積流量比例為1:2_4。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:利用流化床熱解反應(yīng)器聯(lián)合干熄焦技術(shù)，將熱解過程產(chǎn)生的可燃?xì)怏w吸收熄焦過程釋放的熱能，其中一部分燃?xì)饨Y(jié)合一部分高溫?zé)煔庾鳛榱骰矡峤鉅t的流化風(fēng)使用，熱解過程的熱能由剩余的燃?xì)馊紵峁?。[0016]雖然專利號(hào)201010216928.5的專利(以下稱為該專利)也提到采用熄焦方式處理，但與本發(fā)明的主要不同有以下四點(diǎn):
(I)該專利爐型采用三段式的固定床直立爐，煤粒度要求在5mm-50mm,而本發(fā)明爐型采用流化床熱解爐，燃料粒度適用于0.5mm-5mm。通常流化床熱解工藝由于反應(yīng)速率和升溫速率更高，其焦油液體產(chǎn)率要比采用固定床爐型工藝的焦油液體產(chǎn)率高約5%。
[0017](2)該專利需要引入外部高溫?zé)煔庾鳛檠a(bǔ)充熱源，而本發(fā)明的熱量全部由熱解燃?xì)馊紵峁瑹o需外部熱源。
[0018](3)該專利熄焦后冷卻介質(zhì)帶走的熱量采用間接加熱的形式用于對(duì)外提供蒸汽使用，而本發(fā)明熄焦過程的傳熱量全部被流化介質(zhì)帶人流化床熱解爐內(nèi)和燃燒爐內(nèi)，為熱解過程提供熱量。
[0019](4)該專利對(duì)外提供少量煤氣，而本發(fā)明產(chǎn)生的熱解燃?xì)馊吭谙到y(tǒng)內(nèi)自用。
[0020]本發(fā)明的有益效果具體如下:
(I)將熱解技術(shù)和干熄焦技術(shù)相結(jié)合，使流化床熱解爐、干熄焦?fàn)t和燃燒爐三者有效耦合，利用從干熄焦?fàn)t吸收了半焦熱量的可燃?xì)饣旌弦徊糠指邷責(zé)煔庾鳛榱骰橘|(zhì)使用，并利用熱解產(chǎn)生可燃?xì)獾?化學(xué)熱作為原料熱解及干燥過程的能量來源，降低了熄焦過程能量損失，提高了整個(gè)系統(tǒng)的熱效率，可燃?xì)怏w從干熄焦?fàn)t中回收的熱量約占熱解過程總能耗的20%左右。
[0021](2)在化工過程進(jìn)行原料熱解、生產(chǎn)焦油的同時(shí)，生產(chǎn)固體半焦顆粒，可以作為固體燃料使用，進(jìn)一步提高了原料的有效利用率。
[0022](3)雖然上述工藝中將一部分熱解可燃?xì)庾鳛榱骰矡峤鉅t的流化介質(zhì)使用，但是從流化床熱解爐上部出口流出的熱解可燃?xì)馐紫冉?jīng)過冷凝，將其中攜帶的焦油蒸汽全部轉(zhuǎn)化為煤焦油，然后再去與干熄焦?fàn)t和燃燒爐耦合，保證了流化床熱解工藝的焦油產(chǎn)率。
[0023]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1所示為本發(fā)明工藝流程示意圖。
[0024]其中，1.干燥爐，2.風(fēng)機(jī)，3.濕式脫硫塔，4.煙囪，5.電磁振動(dòng)給料器，6.卸料閥，
7.內(nèi)加熱管束，8.流化床熱解爐，9.旋風(fēng)分離器I，10.間壁式換熱器，11.燃燒爐，12.旋風(fēng)分離器II，13.干熄焦?fàn)t，14.循環(huán)風(fēng)機(jī)，A.原料，B.焦油，C.半焦成品，D.空氣，E.循環(huán)冷卻水，F(xiàn).廢水。
[0025]【具體實(shí)施方式】:
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。
[0026]本發(fā)明的一種低質(zhì)燃料熱解工藝，利用流化床熱解反應(yīng)器聯(lián)合干熄焦技術(shù)，將熱解過程產(chǎn)生的可燃?xì)怏w吸收熄焦過程釋放的熱能，其中一部分燃?xì)饨Y(jié)合一部分高溫?zé)煔庾鳛榱骰矡峤鉅t8的流化風(fēng)使用，熱解過程的熱能由剩余的燃?xì)馊紵峁?br> [0027]本工藝生產(chǎn)系統(tǒng)包括干燥爐1、流化床熱解爐8、燃燒爐11、干熄焦?fàn)t13、間壁式換熱器10和旋風(fēng)分離器；具體工藝如下:
(I)原料A在干燥爐I中被高溫?zé)煔忾g接加熱脫除水分，在干燥爐I出口處輸送至電磁振動(dòng)給料器5，然后經(jīng)由卸料閥6被送入流化床熱解爐8中；流化床熱解爐8內(nèi)布置有內(nèi)加熱管束7的受熱面，用于提供原料A熱解過程所需的部分熱量；(2)熱解過程產(chǎn)生的可燃?xì)怏w攜帶著部分固體顆粒從流化床熱解爐8上部流出，然后進(jìn)入旋風(fēng)分離器I 9進(jìn)行氣體和固體分離，熱解過程產(chǎn)生的高溫固體半焦顆粒則由流化床熱解爐8底部的卸料閥流出，然后和從旋風(fēng)分離器I 9分離得到的固體半焦顆粒一起經(jīng)過卸料閥被送入干熄焦?fàn)t13 ；
(3)從旋風(fēng)分離器I9流出的高溫可燃?xì)怏w首先進(jìn)入間壁式換熱器10急冷降溫，并將熱解過程產(chǎn)生的焦油蒸汽在間壁式換熱器10的底部進(jìn)行冷凝收集，得到焦油B，冷卻后的可燃?xì)鈴拈g壁式換熱器10流出，經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)14加壓后，送入干熄焦?fàn)t13，與高溫的固體半焦顆粒直接逆流接觸進(jìn)行換熱，半焦顆粒得到冷卻后從底部的卸料閥流出，作為半焦成品C ；
(4)在干熄焦?fàn)t13中的可燃?xì)馕瞻虢篃崃亢?，攜帶一部分固體顆粒從干熄焦?fàn)t13上部的出口流出，然后流入旋風(fēng)分離器II 12進(jìn)行氣體和固體分離，從旋風(fēng)分離器II 12底部卸料閥分離出的半焦顆粒也作為一部分半焦成品C ；
(5)從旋風(fēng)分離器II12頂端出口流出的可燃?xì)夥譃閮刹糠?，一部分送入流化床熱解爐8中作為流化介質(zhì)使用，另一部分可燃?xì)膺M(jìn)入燃燒爐11中，與空氣D —起燃燒生成高溫?zé)煔?
(6)燃燒爐11產(chǎn)生的一 部分高溫?zé)煔庖沧鳛榱骰橘|(zhì)送入流化床熱解爐8，用于提高流化介質(zhì)的溫度，另一部分高溫?zé)煔獗凰腿肓骰矡峤鉅t8內(nèi)布置的內(nèi)加熱管束7，用于提供流化床熱解爐8熱解反應(yīng)所需的能量；
(7)從內(nèi)加熱管束7流出的煙氣進(jìn)入干燥爐I中，為原料A的干燥提供所需熱量；從干燥爐I中流出的煙氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)2加壓后送入濕式脫硫塔3，除去燃燒過程中產(chǎn)生的S02，2后經(jīng)由煙囪4排空到大氣，脫硫塔中產(chǎn)生的廢水F被送至水處理系統(tǒng)。
[0028]間壁式換熱器10為列管式換熱器或熱管式換熱器，其冷卻介質(zhì)為循環(huán)冷卻水E，用來吸收氣體的熱量。
[0029]實(shí)施例1
如附圖1所示，粒度約為2mm、含水量37%的褐煤，其干燥無灰基的元素分析為:C-70.5%，H-5.4%，0-22.2%，N-1.7%，S-0.2%，高位發(fā)熱量為 19.lMJ/kg。褐煤在回轉(zhuǎn)式干燥爐I中被入口溫度為530°C的高溫?zé)煔忾g接加熱脫除水分至5%后，被輸送至電磁振動(dòng)給料器5，然后經(jīng)由卸料閥6被送入表壓為3kPa的流化床熱解爐8中，流化床熱解爐8內(nèi)布置有內(nèi)加熱管束7的受熱面，內(nèi)加熱管束7內(nèi)通流810°C的高溫?zé)煔?，用于提供褐煤熱解過程所需的部分熱量。熱解過程產(chǎn)生的可燃?xì)怏w攜帶著部分固體顆粒從流化床熱解爐8上部流出，然后進(jìn)入旋風(fēng)分離器I 9進(jìn)行氣體和固體分離，熱解過程產(chǎn)生的高溫固體半焦顆粒則由流化床熱解爐8底部的卸料閥流出，然后和從旋風(fēng)分離器I 9分離得到的固體半焦顆粒一起經(jīng)過卸料閥被送入干熄焦?fàn)t13中。
[0030]從旋風(fēng)分離器I 9流出的高溫可燃?xì)怏w首先進(jìn)入間壁式換熱器10急冷降溫至常溫，并將熱解過程產(chǎn)生的焦油蒸汽在間壁式換熱器10的底部進(jìn)行冷凝收集，得到煤焦油B，間壁式換熱器10采用列管式換熱器，其底部冷凝液體的產(chǎn)率(占原料煤)約為13.5%，其中約6.7%為煤焦油，剩余6.8%為水。冷卻后的可燃?xì)鈴拈g壁式換熱器10流出，經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)14后被輸送至干熄焦?fàn)t13，與高溫的固體半焦顆粒直接逆流接觸進(jìn)行換熱，半焦顆粒得到冷卻后從干熄焦?fàn)t13底部的卸料閥流出，作為半焦成品C。熄焦后的氣體溫度200°C，攜帶少量固體顆粒從干熄焦?fàn)t13上部的出口流出，然后流入旋風(fēng)分離器II 12進(jìn)行氣體和固體分離，從旋風(fēng)分離器II 12底部卸料閥分離出的半焦顆粒也作為一部分半焦成品C。半焦產(chǎn)品C的產(chǎn)率占原料煤質(zhì)量約44%。
[0031]從旋風(fēng)分離器II 12頂端出口流出的可燃?xì)夥譃閮刹糠郑徊糠峙c少量高溫?zé)煔饣旌现?50°C后，被送入流化床熱解爐8中作為流化介質(zhì)使用，可燃?xì)馀c高溫?zé)煔庠诨旌现暗捏w積流量比例約為1:2.7 ;另一部分可燃?xì)膺M(jìn)入燃燒爐11中，與空氣D—起燃燒生成高溫?zé)煔?，煙氣溫?10°C。燃燒爐11產(chǎn)生的一部分高溫?zé)煔庖沧鳛榱骰橘|(zhì)，與可燃?xì)饣旌虾笏腿肓骰矡峤鉅t8，用于提高流化介質(zhì)的溫度，另一部分高溫?zé)煔獗凰腿霟峤鉅t8內(nèi)布置的內(nèi)加熱管束7中，用于提供流化床熱解爐8熱解反應(yīng)所需的能量?？扇?xì)怏w從干熄焦?fàn)t13中回收的熱量約占熱解過程總能耗的20%左右。
[0032]從內(nèi)加熱管束7流出的煙氣溫度約530°C，被輸送至干燥爐I中，為原料煤A的干燥提供所需熱量。從干燥爐I中流出的煙氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)2被輸送入濕式脫硫塔3，除去燃燒過程中產(chǎn)生的SO2，之后經(jīng)由煙囪4排空到大氣。濕式脫硫塔3中產(chǎn)生的廢水F被送至水處理系統(tǒng)。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明焦油產(chǎn)率比固定床褐煤熱解工藝提高約2%，比單純流化床熱解工藝節(jié)能約20%。
[0034]實(shí)施例2 如附圖1所示，粒度約為1mm、含水量12%的煙煤，其干燥無灰基的元素分析為:C_76%，H-5.7%，0-17.3%，N-0.8%，S-0.2%，高位發(fā)熱量為21.9MJ/kg。煙煤在回轉(zhuǎn)式干燥爐I中被入口溫度為580°C的高溫?zé)煔忾g接加熱脫除水分至4%后，被輸送至電磁振動(dòng)給料器5，然后經(jīng)由卸料閥6被送入表壓為5kPa的流化床熱解爐8中，流化床熱解爐8內(nèi)布置有內(nèi)加熱管束7的受熱面，內(nèi)加熱管束7內(nèi)通流850°C的高溫?zé)煔?，用于提供褐煤熱解過程所需的部分熱量。熱解過程產(chǎn)生的可燃?xì)怏w攜帶著部分固體顆粒從流化床熱解爐8上部流出，然后進(jìn)入旋風(fēng)分離器I 9進(jìn)行氣體和固體分離，熱解過程產(chǎn)生的高溫固體半焦顆粒則由流化床熱解爐8底部的卸料閥流出，然后和從旋風(fēng)分離器I 9分離得到的固體半焦顆粒一起經(jīng)過卸料閥被送入干熄焦?fàn)t13中。
[0035]從旋風(fēng)分離器I 9流出的高溫可燃?xì)怏w首先進(jìn)入間壁式換熱器10急冷降溫至常溫，并將熱解過程產(chǎn)生的焦油蒸汽在間壁式換熱器10的底部進(jìn)行冷凝收集，得到煤焦油B，間壁式換熱器10采用熱管式換熱器，其底部冷凝液體的產(chǎn)率(占原料煤)約為12%，其中約
5.9%為煤焦油，剩余6.1%為水。冷卻后的可燃?xì)鈴拈g壁式換熱器10流出，經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)14后被輸送至干熄焦?fàn)t13，與高溫的固體半焦顆粒直接逆流接觸進(jìn)行換熱，半焦顆粒得到冷卻后從干熄焦?fàn)t13底部的卸料閥流出，作為半焦成品C。熄焦后的氣體溫度280°C，攜帶少量固體顆粒從干熄焦?fàn)t13上部的出口流出，然后流入旋風(fēng)分離器II 12進(jìn)行氣體和固體分離，從旋風(fēng)分離器II 12底部卸料閥分離出的半焦顆粒也作為一部分半焦成品C。半焦產(chǎn)品C的產(chǎn)率占原料煤質(zhì)量約67%。
[0036]從旋風(fēng)分離器II 12頂端出口流出的可燃?xì)夥譃閮刹糠?，一部分與少量高溫?zé)煔饣旌现?20°C后，被送入流化床熱解爐8中作為流化介質(zhì)使用，可燃?xì)馀c高溫?zé)煔庠诨旌现暗捏w積流量比例約為1:1.6 ;另一部分可燃?xì)膺M(jìn)入燃燒爐11中，與空氣D—起燃燒生成高溫?zé)煔猓瑹煔鉁囟?50°C。燃燒爐11產(chǎn)生的一部分高溫?zé)煔庖沧鳛榱骰橘|(zhì)，與可燃?xì)饣旌虾笏腿肓骰矡峤鉅t8，用于提高流化介質(zhì)的溫度，另一部分高溫?zé)煔獗凰腿霟峤鉅t8內(nèi)布置的內(nèi)加熱管束7中，用于提供流化床熱解爐8熱解反應(yīng)所需的能量。可燃?xì)怏w從干熄焦?fàn)t13中回收的熱量約占熱解過程總能耗的23%左右。
[0037] 從內(nèi)加熱管束7流出的煙氣溫度約580°C，被輸送至干燥爐I中，為原料煤A的干燥提供所需熱量。從干燥爐I中流出的煙氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)2被輸送入濕式脫硫塔3，除去燃燒過程中產(chǎn)生的SO2，之后經(jīng)由煙囪4排空到大氣。濕式脫硫塔3中產(chǎn)生的廢水F被送至水處理系統(tǒng)。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明焦油產(chǎn)率比固定床煙煤熱解工藝提高約1%，比單純流化床熱解工藝節(jié)能約23%。
【權(quán)利要求】
1.一種低質(zhì)燃料熱解工藝，其特征在于，利用流化床熱解爐聯(lián)合干熄焦技術(shù)，將熱解過程產(chǎn)生的可燃?xì)怏w吸收熄焦過程釋放的熱能，其中一部分燃?xì)饨Y(jié)合一部分高溫?zé)煔庾鳛榱骰矡峤鉅t的流化風(fēng)使用，熱解過程的熱能由剩余的燃?xì)馊紵峁?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低質(zhì)燃料熱解工藝，其特征在于，本工藝生產(chǎn)系統(tǒng)包括干燥爐、流化床熱解爐、燃燒爐、干熄焦?fàn)t、間壁式換熱器和旋風(fēng)分離器；具體工藝如下: (1)低質(zhì)燃料在干燥爐中被高溫?zé)煔忾g接加熱脫除水分，在干燥爐出口處輸送至電磁振動(dòng)給料器，然后經(jīng)由卸料閥被送入流化床熱解爐中；流化床熱解爐內(nèi)布置有內(nèi)加熱管束的受熱面，用于提供低質(zhì)燃料熱解過程所需的部分熱量； (2)熱解過程產(chǎn)生的可燃?xì)怏w攜帶著部分固體顆粒從流化床熱解爐上部流出，然后進(jìn)入旋風(fēng)分離器I進(jìn)行氣體和固體分離，熱解過程產(chǎn)生的高溫固體半焦顆粒則由流化床熱解爐底部的卸料閥流出，然后和從旋風(fēng)分離器I分離得到的固體半焦顆粒一起經(jīng)過卸料閥被送入干熄焦?fàn)t； (3)從旋風(fēng)分離器I流出的高溫可燃?xì)怏w首先進(jìn)入間壁式換熱器急冷降溫，并將熱解過程產(chǎn)生的焦油蒸汽在間壁式換熱器的底部進(jìn)行冷凝收集，得到焦油，冷卻后的可燃?xì)鈴拈g壁式換熱器流出，經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)加壓后，送入干熄焦?fàn)t，與高溫的固體半焦顆粒直接逆流接觸進(jìn)行換熱，半焦顆粒得到冷卻后從底部的卸料閥流出，作為半焦成品； (4)在干熄焦?fàn)t中的可燃?xì)馕瞻虢篃崃亢?，攜帶一部分固體顆粒從干熄焦?fàn)t上部的出口流出，然后流入旋風(fēng)分離器II進(jìn)行氣體和固體分離，從旋風(fēng)分離器II底部卸料閥分離出的半焦顆粒也作為一部分半焦成品； (5)從旋風(fēng)分離器II頂端出口流出的可燃?xì)夥譃閮刹糠?，一部分送入流化床熱解爐中作為流化介質(zhì)使用，另一部分可燃?xì)膺M(jìn)入燃燒爐中，與空氣一起燃燒生成高溫?zé)煔猓? (6)燃燒爐產(chǎn)生的一部分高溫?zé)煔庖沧鳛榱骰橘|(zhì)送入流化床熱解爐，用于提高流化介質(zhì)的溫度，另一部分高溫?zé)煔獗凰腿肓骰矡峤鉅t內(nèi)布置的內(nèi)加熱管束，用于提供流化床熱解爐熱解反應(yīng)所需的能量； (7)從內(nèi)加熱管束流出的煙氣進(jìn)入干燥爐中，為原料的干燥提供所需熱量；從干燥爐中流出的煙氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓后送入濕式脫硫塔，除去燃燒過程中產(chǎn)生的SO2，之后經(jīng)由煙囪排空到大氣,脫硫塔中產(chǎn)生的廢水被送至水處理系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)燃料熱解工藝，其特征在于，步驟(1)中低質(zhì)燃料是褐煤、貧煤、長焰煤、不粘煤以及弱粘性的煙煤中的至少一種，粒徑范圍在0.5mm-5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低質(zhì)燃料熱解工藝，其特征在于，干燥爐為間接加熱的回轉(zhuǎn)式加熱爐，干燥爐出口處燃料的水分控制在5%以下，溫度控制在100°C -150°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)燃料熱解工藝，其特征在于，步驟(7)中進(jìn)入干燥爐的煙氣溫度控制在500°C -600°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)燃料熱解工藝，其特征在于，流化床熱解爐中的壓力控制在2kPa-6kPa，流化介質(zhì)入口溫度控制在500°C _600°C，布置在其內(nèi)部的內(nèi)加熱管束中高溫?zé)煔馊肟诘臏囟瓤刂圃?50°C -850°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)燃料熱解工藝，其特征在于，干熄焦?fàn)t出口氣體的溫度控制在200°C -300°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)燃料熱解工藝，其特征在于，間壁式換熱器為列管式換熱器或熱管式換熱器，其冷卻介質(zhì)為循環(huán)冷卻水，用來吸收氣體的熱量。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)燃料熱解工藝，其特征在于，通入流化床熱解爐中的可燃?xì)馀c高溫?zé)煔庠诨旌现暗捏w積流量比例為1:2_4。
【文檔編號(hào)】C10B39/02GK103980920SQ201410241502
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】王凱, 孫榮峰, 范曉旭, 關(guān)海濱, 姜建國, 張衛(wèi)杰 申請(qǐng)人:山東省科學(xué)院能源研究所