专利名称：低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法
技术领域：
本发明涉及一种对低阶煤中、低温热解工艺，尤其涉及一种低阶煤内热式滚动床清 洁热解提油方法。
背景技术：
对低阶煤中、低温热解工艺从20世纪50年代开始进行开发和研究。 低阶煤是指煤化度较低的煤，包括褐煤、长焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤和气煤等； 中、低温热解是指煤炭在隔绝空气的氛围下，利用加热介质直接或间接对煤炭进行 加热，加热终温在500。C一90(TC，产出固体半焦、气体煤气和液体低、中温煤焦油产
品o
现有技术中，对低阶煤屮、低温热解的工艺和设备有多种多样，如内热式直立炉 工艺、固体热载体干馏工艺、外热式回转窑工艺等。 上述现有技术至少存在以下缺点
耗能较高、热解产品质量差，且对低阶煤的适应范围较窄。
发明内容
本发明的目的是提供一种耗能低、热解产品质量好，且对低阶煤的适应范围广的低 阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
本发明的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，包括以下工段 备煤工段、煤的干燥工段、热解工段、产品回收工段、污水处理工段； 所述热解工段采用内热式回转窑，所述内热式回转窑的窑尾高于窑头； 煤料经所述备煤工段、煤的干燥工段后进入所述内热式回转窑的窑尾；加热用的烟
气自所述窑头喷入窑内，对所述煤料进行加热热解；热解后的产品进行所述产品回收工段。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的低阶煤内热式滚动床清洁热 解提油方法，由于热解工段采用内热式回转窑，煤料经备煤工段、煤的干燥工段后进入 窑尾；加热用的烟气自窑头喷入窑内，直接对煤料进行加热热解；热解后的产品进行产
4品回收工段。耗能低、热解产品质量好，且对低阶煤的适应范围广。
图l为本发明的具体实施例的工艺流程图。
具体实施例方式
本发明的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，其较佳的具体实施方式
如图l所
示，包括以下工段
备煤工段、煤的干燥工段、热解工段、产品回收工段、污水处理工段；所述热解工段采用内热式回转窑，所述内热式回转窑的窑尾高于窑头；煤料经所述备煤工段、煤的干燥工段后进入所述窑尾；加热用的烟气自所述窑头喷
入窑内，对所述煤料进行加热热解；热解后的产品进行产品回收工段。所述产品回收工段包括
热解产生的半焦经所述窑头进入回转式熄焦机，采取密闭式定量水熄焦；热解产生的固气混合物由所述窑尾导出管导出，经过分离器进行固气分离，去除固
体煤粉；导出气体混合物经冷凝回收焦油和煤气。
所述熄焦后的水蒸气进入焚烧炉焚烧，焚烧后的热蒸汽用于所述煤的干燥工段干燥
煤料；
煤的干燥工段干燥后的水蒸气经冷却回收后，用于所述熄焦。
所述冷凝回收的煤气进行脱硫净化处理后， 一部分作为燃料利用，另外一部分外供给下游用户；
冷凝产生的含酚废水进入焚烧炉焚烧，焚烧后的热蒸汽用于所述煤的干燥工段干燥煤料。
所述内热式回转窑自窑尾至窑头分为预热段、分解段、反应段；
所述加热用的烟气的进窑温度为700 100(TC;所述固气混合物的出口温度为150 650°C。
所述的备煤工段中，煤料粒度选择50mm以下的低阶煤。
所述煤的干燥工段中，煤的干燥方式采用常压回转干燥器，干燥器是一个与水平线成倾斜的旋转圆筒；
煤料从较高一端加入；载热体自低的一端或高的一端进入；所述载热体为焚烧后废水蒸汽和废热气，其进口温度为200 700。C。
所述载热体的出口温度为100-20(TC;排出的热废气通过旋风除尘器将气体内所带粉尘物料捕集下来，再经过冷凝器冷却回收后，用于所述熄焦。
所述污水处理工段的污水包括熄焦废水、气体混合物经冷凝回收焦油和煤气时产生的废水；所述废水进入废水焚烧炉焚烧，产生的水蒸气和热废气用于所述煤的干燥工段干燥 煤料。
具体实施例，如图l所示
完整的工艺包括以下五个部分备煤、煤的干燥、热解、产品回收、污水处理。下 面对每个部分进行详细的描述
① 备煤工段
煤料粒度选择50mm以下的低阶煤，煤料由皮带输送机或斗式提升机送到干燥窑顶部
煤料料斗。
② 煤的干燥工段
煤料经料斗的加料机通过加料管道进入干燥器加料端。煤的干燥方式采用常压回转 干燥器，干燥器是一个与水平线略成倾斜的旋转圆筒。物料从较高一端加入，随着圆筒 的转动物料受重力作用运行到较底的一端。湿物料在筒体内向前移动过程中，直接得到 了载热体的给热，使湿物料得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。载热 体为焚烧废水蒸汽和废热气，煤料与载热体流动方向根据工艺需要有顺流和逆流两种方
式，热废气温度根据煤料的全水含量和煤种的不同选择进口温度在200 70(TC，废气出口 温度在100-20(TC。热废气通过回转干燥器气体出口引出以后，经旋风除尘器将气体内所 带粉尘物料捕集下来，再经过冷凝器收集干燥水回用熄焦。
③ 煤的热解工段
年轻煤热解工艺设备采用内热式回转窑。物料直接与烟气接触加热物料，滚筒内镶 嵌耐火砖及保温砖。
回转窑由筒体、传动装置，托、挡轮支承装置，窑头、窑尾密封，窑头罩及燃烧装 置等部分组成。根据不同煤料性质及要求可为回转窑配备加料系统，出料系统及除尘系 统。
根据煤料在筒体内停留时间和热解时间将窑体划分为预热段、分解段、反应段。各 工作段的长度随物料的化学反应及处理方法而异。回转窑的筒体由钢板巻制而成，筒体 形状为直筒型，且与水平线成规定的斜度，由轮带支承在各挡支承装置上。
回转窑工作原理煤料从窑尾(筒体的高端)进入窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓 慢的回转作用，煤料由于重力作用沿圆周方向翻滚又沿轴向(从高端向低端)移动，在 煤料由上往下的移动过程中，与窑头喷入窑内的热烟气进行逆向热交换后，经过预热 带、分解带、反应带，煤料达到分解温度开始分解产生煤气和焦油，半焦经窑头罩进入 冷却系统冷却，废气、煤气、焦油汽、水蒸气、煤颗粒粉尘等固气混合物由窑尾导出进 入后续净化分离系统，完成其工艺过程。为防止冷空气进入和烟气粉尘溢出筒体，在筒体 的进料端(尾部)和出料端(头部)设有可靠的窑尾和窑头密封装置。
6回转窑设计热解条件为热废气进窑温度在700 ioocrc，固气混合物出口温度
150 650°C ，煤料在窑内热解时间由转速进行调节。
④ 产品回收工段
半焦产品采取密闭式定量水熄焦技术，根据半焦的显热控制需要的水量，定量多段给水熄焦，控制出口半焦的温度，使半焦保持干燥状态。熄焦后的水蒸气由导出管导出进入焚烧炉焚烧，焚烧后热蒸汽用于千燥煤料，干燥后水蒸气冷却回收，回用熄焦。
热解产生的固气混合物由窑尾导出管导出，先进入旋风分离器进行固气分离，去除固体煤粉；导出气体混合物(焦油汽、煤气与水蒸气)经冷凝回收焦油和煤气，煤气进行脱硫净化处理后进入煤气柜， 一部分作为燃料利用，另外一部分外供给下游用户；产出的含酚废水采用焚烧炉焚烧后用于干燥工段。
⑤ 污水处理工段
本工艺污水主要来源于熄焦废水、和煤气回收工段产生的废水，所有废水都全部进入废水焚烧炉焚烧，产生的水蒸气和热废气全部用于干燥煤料。这样即节约了能源，又能很好的回收干燥工段产生的无污染再生水，对整个生产工艺用水起到了很好的节约作用。
本发明中，热解产生的荒煤气是气、固混合物质，且低阶煤热稳定性较差，易造成工艺过程中粉尘量大，分离困难，须首先在一定温度下进行粉尘的分离处理，然后再回收液体焦油；密闭式再生水熄焦，可节约新水，熄焦蒸汽通过二次燃烧，可完全达到环保要求；通过冷凝器对气体产物适度降温，提取煤焦油。
本发明的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，具有如下特点
适用煤种范围较广，褐煤、低阶煤以及具有一定粘结性煤均可使用；目前粒度在30mm以下的年轻煤直立炉不能利用，本发明能很好的解决小粒度煤利用问题；
采用内热式热解，提高加热效率，降低能耗；采用回转窑滚动床装置，煤料加热均匀；采用密闭式再生水喷淋控制熄焦技术，可节约新水和有效控制半焦含水量，熄焦水和含酚废水焚烧处理工艺，不仅能很好地解决污水污染问题，且其废气进入燃烧室进行充分燃烧后用于干燥煤料，节约能源和水资源。
熄焦蒸汽通过二次燃烧，可完全达到环保要求；预干燥处理入窑煤料，可以提高下游装置的利用效率，降低设备规模。
本发明不仅可提取宝贵的煤焦油，且半焦可用于高炉喷吹、气化、铁合金等行业，剩余煤气用于发电，实现了资源综合利用、优化能源结构、清洁环保、综合效益好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，其特征在于，包括以下工段备煤工段、煤的干燥工段、热解工段、产品回收工段、污水处理工段；所述热解工段采用内热式回转窑，所述内热式回转窑的窑尾高于窑头；煤料经所述备煤工段、煤的干燥工段后进入所述内热式回转窑的窑尾；加热用的烟气自所述窑头喷入窑内，对所述煤料进行加热热解；热解后的产品进行所述产品回收工段。
2、 根据权利要求l所述的低阶煤内热式滚动床淸洁热解提油方法，其特征在于，所 述产品回收工段包括热解产生的半焦经所述窑头进入回转式熄焦机，采取密闭式定量水熄焦； 热解产生的固气混合物由所述窑尾导出管导出，经过旋风分离器进行固气分离，去 除固体煤粉；导出气体混合物经冷凝回收焦油和煤气。
3、 根据权利要求2所述的低阶煤内热式滚动床淸洁热解提油方法，其特征在于，所 述熄焦后的水蒸气进入焚烧炉焚烧，焚烧后的热蒸汽用于所述煤的干燥工段干燥煤料； 煤的干燥工段干燥后的水蒸气经冷却回收后，用于所述熄焦。
4、 根据权利要求2所述的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，其特征在于，所 述冷凝回收的煤气进行脱硫净化处理后， 一部分作为燃料利用，另外一部分外供给下游 用户；冷凝产生的含酚废水进入焚烧炉焚烧，焚烧后的热蒸汽用于所述煤的干燥工段干燥 煤料。
5、 根据权利要求2所述的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，其特征在于，所 述内热式回转窑自窑尾至窑头分为预热段、分解段、反应段；
6、 根据权利要求5所述的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，其特征在于，所 述加热用的烟气的进窑温度为700 100(TC;所述固气混合物的出口温度为150 650'C。
7、 根据权利要求l所述的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，其特征在于，所 述的备煤工段中，煤料粒度选择50mm以下的低阶煤。
8、 根据权利要求2所述的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，其特征在于，所 述煤的干燥工段中，煤的干燥方式采用常压回转干燥器，干燥器是一个与水平线成倾斜 的旋转圆筒；煤料从较高一端加入；载热体自低的一端或高的一端进入；所述载热体为焚烧后废 水蒸汽和废热气，其进口温度为200 700。C。
9、 根据权利要求8所述的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，其特征在于，所述载热体的出口温度为100-20(TC;排出的热废气通过旋风除尘器将气体内所带粉尘物料 捕集下来，再经过冷凝器冷却回收后，用于所述熄焦。
10、根据权利要求2所述的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，其特征在于，所 述污水处理工段的污水包括熄焦废水、气体混合物经冷凝回收焦油和煤气时产生的废 水；所述废水进入废水焚烧炉焚烧，产生的水蒸气和热废气用于所述煤的干燥工段干燥 煤料。
全文摘要
本发明公开了一种低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，包括备煤工段、煤的干燥工段、热解工段、产品回收工段、污水处理工段，热解工段采用内热式回转窑，煤料经备煤工段、煤的干燥工段后进入热解窑尾；加热用的烟气自窑头喷入窑内，直接对煤料进行加热热解；热解产生的半焦采取密闭式定量水熄焦；热解产生的固气混合物经除尘、冷凝回收焦油和煤气。熄焦水蒸气及冷凝回收焦油和煤气时产生的废水进入废水焚烧炉焚烧，产生的水蒸气和热废气混合气用于干燥煤料。耗能低、热解产品质量好，且对低阶煤的适应范围广，对粒度在50mm以下的褐煤、低阶煤以及具有一定粘结性的煤均可使用。
文档编号C10B39/04GK101580727SQ20091008727
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月15日 优先权日2009年6月15日
发明者商铁成, 飏 张, 彬 王, 王利斌, 王晓磊, 裴贤丰, 奇 赵 申请人:煤炭科学研究总院