一种带式炉热解装置以及带式炉热解工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤炭热解和煤化工领域，具体一种带式炉热解装置以及带式炉热解工
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【背景技术】
[0002]在我国的能源组成结构中，煤炭占据主要地位。但是近年来我国发现的大规模煤田主要是以烟煤、褐煤为主。当前，90%以上烟煤、褐煤主要用作发电、工业锅炉和民用燃料直接燃烧，由此引发了一系列严重的生态和环境污染问题，同时，白白浪费了低阶煤中蕴藏的油、气和化学品资源。
[0003]如何高效利用烟煤、褐煤，同时最大限度地减轻对环境的污染，在能源资源不断枯竭以及环保压力日益严峻的社会发展状态下，是煤化工领域中一项亟待解决的技术问题。
[0004]煤碳的热解工艺是一种在相对温和的条件下将煤中的富氢组分通过热解方式提取出来作为化工原料或优质的液体燃料。但传统的热解方法，得到焦油收率低，重质组分含量高，不利于加工利用。同时，现有技术中普遍存在除尘效率低、焦油回收率低、废水处理量大、环境污染严重等问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种环保、节能、能源效率高的带式热解装置以及带式热解工艺。
[0006]本发明的热解原料(煤炭)依次经过干燥、热解、余热回收、终冷，所得产品为半焦、煤焦油、热解煤气。具体是，热解原料均匀布料于水平移动的耐热柔性网带上，随水平移动的由动力托辊支撑的网带依次经过干燥段、热解段、余热回收段，终冷段，气体热载体由下向上穿层加热原料，得到半焦，热载体为干燥段热风炉与热解段热风炉燃烧产生的热烟气，热载体在带式炉中经过布风室均匀布风后由下而上，对煤料进行穿层加热，热解产生的荒煤气经过焦油系统回收焦油，净化后的煤气返回带式炉对热半焦进行余热回收，充分利用半焦余热。本发明的方案节能、节水、环保，具有较好的经济效益和社会效益。
[0007]—方面，本发明公开了一种带式炉热解装置，所述的带式炉热解装置的技术方案如下。
[0008]—种带式炉热解装置，所述的带式炉热解装置包括分级布料系统1、带式炉系统I1、焦油回收系统II1、以及热风炉系统IV ;
[0009]所述的分级布料系统I为所述的带式热解装置准备热解原料，包括:摆动式布料皮带1、振动分级筛2、分级缓冲仓3、料层高度调节闸板4 ;
[0010]所述的带式炉系统II将热解原料热解制得荒煤气并将半焦冷却出炉，包括:干燥段5、低温热解段6，7、余热回收段8、终冷段9、热环风机12、产品出料器10、改向托辊23、动力托辊25 ；
[0011]所述的焦油回收系统III将荒煤气净化并得到焦油产品，包括:高温除尘器16、油冷塔17、间冷塔18、电捕焦19以及引风机20 ;
[0012]所述的热风炉系统IV为带式炉系统提供热源，包括:干燥段热风炉13、热解段热风炉14以及助燃风机24。
[0013]本发明的另一方面公开了一种带式炉热解工艺，所述的一种带式炉热解工艺使用上述的带式炉热解装置进行热解，所述的一种带式炉热解工艺的技术方案如下。
[0014]一种带式炉热解工艺，所述的带式炉热解工艺使用上述的带式炉热解装置进行热解；所述的带式炉热解工艺包括如下步骤:
[0015]步骤(I)，热解原料经摆动式布料皮带1、振动分级筛2、进入炉前分级缓冲仓3后，通过料层高度调节闸板4使煤料均匀分层布料在带式炉系统的柔性输送带上；
[0016]步骤(2)，热解原料随输送带进入干燥段5，干燥段气体热载体经布风后穿层加热原料；所述的干燥段气体热载体为干燥热风炉13产生的高温烟气与干燥段炉内抽取的低温烟气混合调温后的气体；在干燥段(5)，热解原料受热脱除所含的全水，全水以水蒸气形式混入烟气热载体中出炉排放；
[0017]步骤(3)，步骤(2)中经过干燥、低温热解后的热解原料随输送带进入热解段(6，7)，热解段气体热载体通过布风室(26)均匀二次穿层加热热解原料；所述的热解段气体热载体为热解段热风炉(14)产生的高温烟气与回收余热后的煤气调温后的气体；在热解段(6，7)，热解原料受热分解析出出炉荒煤气，形成热半焦；所述的荒煤气包括煤焦油蒸气、热解水蒸气和热解煤气；
[0018]步骤(4)，步骤(3)形成的热半焦随所述的输送带输送至余热回收段8，由冷煤气与热半焦间进行穿层热交换，将半焦显热回收；经回收余热后的半焦进入终冷段9 ；
[0019]步骤(5)，经步骤(4)处理的半焦进入终冷段9，在终冷段9进行干法间接冷却，SP得半焦产品，所述的半焦产品由产品出料器10出料；
[0020]步骤￠)，步骤⑶得到的出炉荒煤气经高温除尘16、油冷17、间冷18、电捕19回收出煤焦油产品。
[0021]优选地，所述的热解原料包括:煤炭、油页岩、木材、或者生物质原料。需要指出的是，本发明所述的一种带式炉热解加工工艺对于原料并没有特别的限制，只要原料能够满足含有碳氢化合物，就能够作为本发明的热解原料。其中，煤炭优选选择烟煤或者褐煤。
[0022]优选地，步骤(2)中，干燥段热风炉以及热解段热风炉的燃料各自独立地选择自产煤气、油、煤、液化气、天然气中的一种或者多种。
[0023]优选地，步骤(2)中，所述的干燥段气体热载体的温度为250-300°C。
[0024]优选地，步骤(3)中，所述的热解段气体热载体的温度为500-649°C。
[0025]优选地，步骤(4)中，余热回收段8采用的冷煤气为焦油回收系统净化后的冷煤气，回收半焦显热后的煤气作为所述的干燥段热风炉与热解段热风炉燃料以及调温使用。
[0026]优选地，步骤(5)中，回收显热后的半焦采用烟气与空冷水间接循环冷却，将半焦冷却至低于80°C出炉。
[0027]优选地，步骤(6)中，出炉荒煤气采用引风机负压抽出式。
[0028]本发明取得了良好的技术效果，工艺过程不消耗工业用水，也不产生氨、酚类化工废水，具有高效、节水、环保的优点，具有可观的经济效益和环境效益。
【附图说明】
[0029]图1为本发明的带式炉热解装置的结构示意图。
[0030]附图中，相应的附图标记分别表示的是，1:分级布料系统；11:带式炉系统；ΙΠ:焦油回收系统；iv:热风炉系统；
[0031]A:热解原料；B:助燃空气；C:产品半焦；D:产品焦油；
[0032]1:摆动式布料皮带；2:振动分级筛；3:分级缓冲仓；4:料层高度调节闸板；5:干燥段；6:热解段一 ；7:热解段二 ；8:余热回收段；9:终冷段；10:产品出料器；11:排烟风机；12:热环风机；13:干燥段热风炉；14:热解热段风炉；15:终冷器；16:高温除尘器；17:油冷塔；18:间冷塔；19:电捕焦；20:引风机；21:焦油循环栗；22:焦油循环罐；23:改向托辊；24:助燃风机；25动力托辊；26、布风室。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0034]首先介绍本发明的带式炉热解装置。
[0035]实施例1
[0036]结合图1，所述的带式炉热解装置包括分级布料系统1、带式炉系统I1、焦油回收系统II1、以及热风炉系统IV ；
[0037]所述的分级布料系统I为所述的带式炉热解装置准备热解原料，包括:摆动式布料皮带1、振动分级筛2、分级缓冲仓3、料层高度调节闸板4 ;
[0038]所述的带式炉系统II将热解原料热解制得荒煤气并将半焦冷却出炉，包括:干燥段5、热解段6，7、余热回收段8、终冷段9、热环风机12、产品出料器10、改向托辊23、动力托辊25、布风室26 ；
[0039]所述的焦油回收系统III将荒煤气净化并得到焦油产品，包括:高温除尘器16、油冷塔17、间冷塔18、电捕焦19以及引风机20 ;
[0040]所述的热风炉系统IV为带式炉系统提供热源，包括:干燥段热风炉13、热解段热风炉14以及助燃风机24。
[0041]下面着重介绍使用实施例1的带式热解装置进行带式炉热解的工艺。
[0042]实施例2
[0043]本实施例选用的热解原料是煤炭，一种带式炉热解工艺包括以下步骤:
[0044]步骤(I)，将煤炭破碎至30mm以下，热解原料经摆动式布料皮带1、振动分级筛2、进入炉前分级缓冲仓3后，通过料层高度调节闸板4使煤料均匀分层布料在带式炉系统的柔性输送带上；
[0045]步骤(2)，热解原料随输送带进入干燥段5，干燥段气体热载体穿层加热原料；所述的干燥段气体热载体为干燥热风炉13产生的高温烟气与干燥段炉内抽取的低温烟气混合调温后的气体；在干燥段5，热解原料受热脱除所含的全水，全水以水蒸气形式混入烟气热载体中出炉排放；
[0046]步骤(3)，步骤(2)中经过干燥、低温热解后的热解原料随输送带进入热解段(6，7)，热解段气体热载体通过布风室(26)均匀二次穿层加热热解原料；所述的热解段气体热载体为热解段热风炉(14)产生的高温烟气与回收余热后的煤气调温后的气体；在热解段(6，7)，热解原料受热分解析出出炉荒煤气，形成热半焦；所述的荒煤气包括煤焦油蒸气、热解水蒸气和热解煤气；