热解煤的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工领域，具体而言，本发明设及一种热解煤的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 随着国内能源需求日益增大和优质煤炭资源量锐减，在可预见的未来，W褐煤为 代表的低阶煤转化综合利用将成为支撑未来能源需求的潜力所在。近年来，国内外针对褐 煤提质利用技术展开大量研究，目的在于改善煤质，提高褐煤利用的经济性和安全性，扩展 其应用范围。目前形成的低阶煤利用技术流派众多，水平参差不齐，有些已经进行了小型工 业化示范，大部分还处在实验室研究阶段，行业内缺乏对各类技术的客观评价分析。
[0003] 煤热解工艺很多，产品方案也各异，可W根据不同方法按操作条件、热载体的类 型、加热方式、原料运行状态进行分类。1)按加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混 合式。外热式技术中的加热介质与原料不直接接触，热量由管壁传入；内热式炉的加热介质 与原料直接接触。2)按加热介质的不同则有固体热载体法和气体热载体法两种。固体热载 体由热解生产的半焦或热灰作为循环热载体，充分利用热解固体热能；气体热载体由高溫 热烟气或惰性气作为循环热载体，进行干燥干馈。3)根据固体物料在主要设备（反应器） 内的运行状况，可分为旋转床、固定床、流化床、气流床及滚动床（回转炉/害）技术等。
[0004] 目前的煤热解工艺中，固体载热法已经有大量的实验研究和较好的工业实践经 验，被公认为是一种较好的热解方法，固固传热较快，但通常热载体用量较大，运对装备运 行提出了较高的要求。另外，无论是W高溫提质煤还是其它固体物料（如瓷球等）作为热 载体，都需要通过额外的燃料燃烧对其供热，导致整个过程热效率较低；单独W热解焦循环 使用作为热载体，循环用量大，得到的提质煤产品是燃烧过的焦渣与新鲜焦渣的混合物，其 作为优质燃料的利用价值较低；在实际操作中，重质焦油和提质煤细粒子粘附在旋风分离 器和冷却管路的内壁，影响系统的稳定运行；传统的固体热载体煤热解工艺通常采用机械 揽拌进行物料混合，消耗大量动力的同时也给工艺的放大带来了困难。单独W气体作为热 源的内热式气体热载体热解工艺，气体载热能耗很高，气体夹带粉尘对后续工序设备要求 苛刻，同时直接影响焦油和煤气等主要热解产品的品质。 阳〇化]因此，现有的热解煤的技术有待进一步改进。
【发明内容】
[0006] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种热解煤的方法和系统，该方法可W实现煤的高效热解，并且焦油产 率高，同时可W解决现有技术中能耗高的难题，从而有效降低处理成本。
[0007] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种热解煤的方法。根据本发明的实施例，该 方法包括：
[0008] (1)将煤在旋转床热解反应器内进行热解处理，W便得到油气混合物和热解半 焦；
[0009] (2)将所述油气混合物进行冷却处理，w便得到焦油和煤气；w及
[0010] (3)将所述热解半焦的一部分和所述煤气的一部分与空气进行燃烧，W便得到供 热烟气和灰渣；W及
[0011] (4)将所述灰渣返回步骤（1)与所述煤混合后供给至所述旋转床热解反应器，并 将所述供热烟气返回步骤（1)中的所述旋转床热解反应器的福射加热管作为热源使用，W 便得到降溫烟气。
[0012] 由此，根据本发明实施例的热解煤的方法可W实现煤的高效热解，并且焦油产率 高，同时可W解决现有技术中能耗高的难题，从而有效降低处理成本。
[0013] 另外，根据本发明上述实施例的热解煤的方法还可W具有如下附加的技术特征：
[0014] 在本发明的一些实施例中，所述热解煤的方法进一步包括：（5)在将所述煤在所 述旋转床热解反应器内进行热解处理之前，预先对所述煤进行干燥处理。由此，可W显著提 高煤的热解效率。
[0015] 在本发明的一些实施例中，所述热解煤的方法进一步包括：(6)在将所述油气混 合物进行冷却处理之前，预先对所述油气混合物进行除尘处理，W便得到除尘后油气和半 焦颗粒。由此，可W显著提高焦油和煤气的品质。
[0016] 在本发明的一些实施例中，所述热解煤的方法进一步包括：（7)在将所述供热烟 气返回步骤（1)中的所述旋转床热解反应器的福射加热管作为热源使用之前，预先将所述 供热烟气进行除尘处理，W便得到除尘后供热烟气和灰渣颗粒；W及（8)将所述灰渣颗粒 返回步骤（1)与所述煤混合后供给至所述旋转床热解反应器。由此，可W显著提高原料利 用率。
[0017] 在本发明的一些实施例中，所述热解煤的方法进一步包括：(9)将所述热解半焦 的另一部分和所述半焦颗粒与所述降溫烟气进行换热处理，W便得到降溫半焦和升溫烟 气；W及（10)将所述升溫烟气返回步骤（5)对所述煤进行干燥处理。由此，可W进一步降 低能耗。
[0018] 在本发明的另一个方面，本发明提出了一种热解煤的系统。根据本发明的实施例， 该系统用于实施上述热解煤的方法。根据本发明的实施例，该系统包括：
[0019] 旋转床热解反应器，所述旋转床热解反应器具有物料入口、供热烟气入口、降溫烟 气出口、油气混合物出口和热解半焦出口，且适于将煤在旋转床热解反应器内进行热解处 理，W便得到油气混合物和热解半焦；
[0020] 冷却装置，所述冷却装置具有油气混合物入口、焦油出口和煤气出口，所述油气混 合物入口与所述油气混合物出口相连，且适于将所述油气混合物进行冷却处理，W便得到 焦油和煤气；
[0021] 燃烧装置，所述燃烧装置具有空气入口、煤气入口、热解半焦入口、灰渣出口和供 热烟气出口，所述煤气入口与所述煤气出口相连，所述热解半焦入口与所述热解半焦出口 相连，所述灰渣出口与所述物料入口相连，所述供热烟气出口与所述供热烟气入口相连，且 适于将所述热解半焦的一部分和所述煤气的一部分与空气进行燃烧，W便得到供热烟气和 灰渣，并将所述灰渣返回与所述煤混合后供给至所述旋转床热解反应器，将所述供热烟气 返回所述旋转床热解反应器的福射加热管作为热源使用，W便得到降溫烟气。
[0022] 由此，根据本发明实施例的热解煤的系统可W实现煤的高效热解，并且焦油产率 高，同时可w解决现有技术中能耗高的难题，从而有效降低处理成本。
[0023] 另外，根据本发明上述实施例的热解煤的系统还可W具有如下附加的技术特征：
[0024] 在本发明的一些实施例中，所述热解煤的系统进一步包括：干燥装置，所述干燥装 置与所述物料入口相连，且适于在将所述煤在旋转床热解反应器内进行热解处理之前，预 先对所述煤进行干燥处理。由此，可W显著提高煤的热解效率。
[00巧]在本发明的一些实施例中，所述热解煤的系统进一步包括：第一除尘装置，所述第 一除尘装置具有油气混合物进口、除尘后油气出口和半焦颗粒出口，所述油气混合物进口 与所述油气混合物出口相连，所述除尘后油气出口与所述油气混合物入口相连，且适于在 将所述油气混合物进行冷却处理之前，预先对所述油气混合物进行除尘处理，W便得到除 尘后油气和半焦颗粒。由此，可W显著提高焦油和煤气的品质。
[00%] 在本发明的一些实施例中，所述热解煤的系统进一步包括：第二除尘装置，所述第 二除尘装置具有含尘供热烟气入口、除尘后供热烟气出口和灰渣颗粒出口，所述含尘供热 烟气入口与所述供热烟气出口相连，所述除尘后供热烟气出口与所述供热烟气入口相连， 所述灰渣颗粒出口与所述物料入口相连，且适于在将所述供热烟气返回所述旋转床热解反 应器的福射加热管作为热源使用之前，预先将所述供热烟气进行除尘处理，W便得到除尘 后供热烟气和灰渣颗粒，并将所述灰渣颗粒返回所述旋转床热解反应器。由此，可W显著提 高原料利用率。
[0027] 在本发明的一些实施例中，所述热解煤的系统进一步包括：焰焦装置，所述焰焦装 置具有热解半焦进口、降