一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法及装置，将煤气由煤气预热装置预热到700～800℃，然后经过管道进入适合热煤气炭化的内热式直立炉炭化成长焰煤、不粘煤和弱粘煤，所述的煤气预热装置由供热系统和预热系统组成。本发明的优点是：冷煤气经煤气预热装置预热，通过直立炉加热方式和炉体结构的改进，在生产出高质量的铁合金焦、电石焦的同时，提高了煤气组成中氢气和甲烷的含量，降低氮气的含量，提高煤气热值。为煤气的制氢、制取甲醇、LNG液化天然气等综合利用提供了优质原料；副产的煤焦油及煤气可进一步深加工，提高了使用价值。
【专利说明】一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及直立炉【技术领域】，尤其是涉及一种适用于热煤气炭化低阶煤及油页岩的大型内热直立式炉干馏工艺及使用装置。
【背景技术】
[0002]我国西北地区存储着丰富的低灰、低硫、高挥发份的长焰煤、不粘煤和弱粘煤资源，该煤料经干馏除可生产出高质量的铁合金焦、电石焦外，同时产出煤焦油及煤气。煤焦油和煤气进一步深加工综合利用，煤气主要用于制氢、制取甲醇、LNG等高附加值的清洁燃料。但目前内热式直立炉是采用煤气燃烧产生的热废气炭化煤料，炭化炉所产生的煤气热值低，氢气和甲烷的含量低，氮含量高。这增加了煤焦油和煤气后续加工的成本，在一定程度上制约了煤焦油和煤气进一步深加工综合利用。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法及装置，提高煤气组成中氢气和甲烷的含量，降低氮气的含量，提高煤气热值。
[0004]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0005]一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法，将煤气由煤气预热装置预热到700~800°C，然后经过管道进入适合的内热式直立炉将低阶煤及油页岩低温干馏和热解，得到半焦、煤焦油及高热值煤气。
[0006]所述的煤气预热装置由供热系统和预热系统组成:
[0007]所述的燃烧系统为使用低热值煤气作为燃料的蓄热式燃烧炉，产生1000-130(TC的高温烟气；蓄热式燃烧炉设有双蓄热烧嘴，内部均布有辐射管预热器；
[0008]所述的预热系统为设置在蓄热式燃烧炉中的辐射管预热器，所述的辐射管预热器主要由辐射管组成，冷煤气与高温烟气通过辐射管预热器进行热交换。
[0009]所述的内热式直立炉由多孔炭化室组成，在每孔炭化室两侧均设有热煤气进炉通道及辅助燃烧室，每孔炭化室上宽下窄，中间横断面为变截面，炭化室上部设有布料板，炭化室顶部设有上升管，炉底通入冷却煤气；在炭化室内设气体分配砖，直立炉由耐火砖砌成，炉体侧面设有辅助烧嘴，炉体四周设有护炉铁件。
[0010]所述的低阶煤为长焰煤、不粘煤、弱粘煤或褐煤。
[0011]所述的冷煤气由预热系统一端进入，与辐射管内高温烟气进行热交换，到达预热温度后，由预热系统另一端出来。
[0012]所述的冷煤气由辐射管的一端进入管内，与辐射管外的高温烟气进行间接热交换，到达预热温度后，煤气由辐射管的另一端出来。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0014]冷煤气经煤气预热装置预热，通过直立炉加热方式和炉体结构的改进，在生产出高质量的铁合金焦、电石焦的同时，提高了煤气组成中氢气和甲烷的含量，降低氮气的含量，提高煤气热值。为煤气的制氢、制取甲醇、LNG液化天然气等综合利用提供了优质原料；副产的煤焦油及煤气可进一步深加工，提高了使用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是煤气预热装置的主视图。
[0016]图2是煤气预热装置的俯视图。
[0017]图3是内热式直立炉结构示意图。
[0018]图中:1-蓄热式燃烧炉2-底部双蓄热烧嘴3-端部双蓄热烧嘴4-辐射管预热器5-上升管6-炉顶布料板7-煤料8-炭化室9-辅助燃烧室10-热煤气进炉通道11-气体分配砖12-耐火砖13-排焦箱14-辅助烧嘴15-护炉铁件。
【具体实施方式】
[0019]下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0020]见图1-图3，一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法，将煤气由煤气预热装置预热到700~800°C，然后经过管道进入适合的内热式直立炉将低阶煤及油页岩低温干馏和热解，得到半焦、煤焦油及高热值煤气。
[0021]所述的煤气预热装置由供热系统和预热系统组成:
[0022]所述的燃烧系统为 使用低热值煤气作为燃料的蓄热式燃烧炉1，产生1000-1300°C的高温烟气；蓄热式燃烧炉I设有双蓄热烧嘴，内部均布有辐射管预热器4 ;
[0023]所述的预热系统为设置在蓄热式燃烧炉I中的辐射管预热器4，所述的辐射管预热器4主要由辐射管组成，冷煤气与高温烟气通过辐射管预热器4进行热交换。
[0024]所述的内热式直立炉由多孔炭化室8组成，在每孔炭化室8两侧均设有热煤气进炉通道10及辅助燃烧室9，每孔炭化室8上宽下窄，中间横断面为变截面，炭化室8上部设有布料板，炭化室8顶部设有上升管5，炉底通入冷却煤气；在炭化室8内设气体分配砖11，直立炉由耐火砖12砌成，炉体侧面设有辅助烧嘴14，炉体四周设有护炉铁件15。
[0025]所述的低阶煤为长焰煤、不粘煤、弱粘煤或褐煤。
[0026]所述的冷煤气由预热系统一端进入，与辐射管内高温烟气进行热交换，到达预热温度后，由预热系统另一端出来。
[0027]所述的冷煤气由辐射管的一端进入管内，与辐射管外的高温烟气进行间接热交换，到达预热温度后，煤气由辐射管的另一端出来。
[0028]实施例:
[0029]煤气预热装置包括蓄热式燃烧炉1，其使用低热值煤气作为燃料，产生1000-1300°C的高温烟气，蓄热式燃烧炉I的端部和底部均设有双蓄热烧嘴，内部均布有辐射管预热器4 ;蓄热式燃烧炉I为煤气预热装置提供热量，辐射管预热器4为煤气预热装置的预热系统，由于采用了蓄热式燃烧技术，可最大限度的提高煤气利用率，减少燃料的消耗。
[0030]由煤气净化车间送来的低热值煤气经过蓄热式燃烧炉I的底部双蓄热烧嘴2和端部双蓄热烧嘴3燃烧产生1000-1300°C左右的高温烟气，将由煤气净化车间送来的冷煤气进入安装在燃烧炉中的辐射管预热器4，冷煤气由辐射管的一端进入管内，与炉内热烟气进行间接热交换，到达700~800°C后，由辐射管的另一端出来，通过管道与内热式直立炉的热煤气进炉通道10相连接。
[0031]内热式直立炉由多孔炭化室8组成，在炭化室8两侧设有热煤气进炉通道10及辅助燃烧室9，每孔炭化室8上宽下窄，中间横断面为变截面。每2孔炭化室8为I组，中间用耐火砖12墙隔开，每座直立炉可并排排列多孔炭化室8。炭化室8上部设有布料板，炭化室8顶部设有上升管5。在炭化室8内设有气体分配砖11。炉体侧面设有辅助煤气烧嘴，炉体外墙设有护炉铁件15。
[0032]煤料7经炉顶布料板6进入炭化室8，煤料7自上而下移动，与来自热煤气进炉通道10的热煤气和来自辅助燃烧室9的热气体混合，通过气体分配砖11逆向接触，煤料7被加热、炭化成焦炭，经炉底的排焦箱13通入的冷却煤气冷却，由炉底排出，产生的干馏煤气由炉顶的上升管5导出。直立炉由耐火砖12砌成，炉体侧面设有辅助烧嘴14，炉体四周设有护炉铁件15。
[0033]本发明冷煤气经煤气预热装置预热，通过直立炉加热方式和炉体结构的改进，在生产出高质量的铁合金焦、电石焦的同时，提高了煤气组成中氢气和甲烧的含量，降低氮气的含量，提高煤气热值。为煤气的制氢、制取甲醇、LNG液化天然气等综合利用提供了优质原料；副产的煤焦油及煤气可进 一步深加工，提高了使用价值。
【权利要求】
1.一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法，其特征在于，将煤气由煤气预热装置预热到700~800°C，然后经过管道进入适合的内热式直立炉将低阶煤及油页岩低温干馏和热解，得到半焦、煤焦油及高热值煤气。
2.根据权利要求1所述的一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法，其特征在于，所述的煤气预热装置由供热系统和预热系统组成: 所述的燃烧系统为使用低热值煤气作为燃料的蓄热式燃烧炉，产生1000-1300C的高温烟气；蓄热式燃烧炉设有双蓄热烧嘴，内部均布有辐射管预热器； 所述的预热系统为设置在蓄热式燃烧炉中的辐射管预热器，所述的辐射管预热器主要由辐射管组成，冷煤气与高温烟气通过辐射管预热器进行热交换。
3.根据权利要求1所述的一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法，其特征在于，所述的内热式直立炉由多孔炭化室组成，在每孔炭化室两侧均设有热煤气进炉通道及辅助燃烧室，每孔炭化室上宽下窄，中间横断面为变截面，炭化室上部设有布料板，炭化室顶部设有上升管，炉底通入冷却煤气；在炭化室内设气体分配砖，直立炉由耐火砖砌成，炉体侧面设有辅助烧嘴，炉体四周设有护炉铁件。
4.根据权利要求1所述的一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法，其特征在于，所述的低阶煤为长焰煤、不粘煤、弱粘煤或褐煤。
5.根据权利要求2所述的一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法，其特征在于，所述的冷煤气由预热系统一端进入，与辐射管内高温烟气进行热交换，到达预热温度后，由预热系统另一端出来。
6.根据权利要求2所述的一种将低阶煤及油页岩低温干馏和热解的方法，其特征在于，所述的冷煤气由辐射管的一端进入管内，与辐射管外的高温烟气进行间接热交换，到达预热温度后，煤气由辐射管的另一端出来。
【文档编号】C10G1/00GK103468281SQ201310386172
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】陈巍, 李念慈, 李宝东, 吴萍, 丑明, 方会斌 申请人:中钢集团鞍山热能研究院有限公司