一种处理煤粉和钙基原料的系统和方法与流程

文档序号:11106956阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种处理煤粉和钙基原料的系统,包括热解单元、气体净化单元、加氢气化单元以及电石冶炼单元;其中,

所述热解单元包括煤粉与钙基原料混合型球入口、荒煤气出口和热解固体球团出口,所述热解单元用于煤粉与钙基原料混合型球的高温热解;

所述气体净化单元包括荒煤气入口和净煤气出口,所述荒煤气入口和所述荒煤气出口相连,所述气体净化单元用于对荒煤气进行处理得到净煤气;

所述加氢气化单元包括煤粉喷嘴、净煤气喷嘴、焦渣出口以及油气出口,所述净煤气喷嘴和所述净煤气出口相连,在所述加氢气化单元,所述净煤气作为氢源与煤发生加氢气化反应;

所述电石冶炼单元包括高温固体球团入口、电石炉气出口和电石出口,所述高温固体球团入口和所述热解固体球团出口相连,所述电石冶炼单元用于对热解产生的高温固体球团进行冶炼。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,

所述系统还包括煤粉与钙基原料预处理单元,所述煤粉与钙基原料预处理单元包括煤粉与钙基原料入口和煤粉与钙基原料混合型球出口,所述煤粉与钙基原料混合型球出口和所述煤粉与钙基原料混合型球入口相连,所述煤粉与钙基原料预处理单元用于将煤粉与钙基原料进行处理得到煤粉与钙基原料混合型球。

3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,

所述热解单元使用的装置为无热载体蓄热式预热炉,所述无热载体蓄热式预热炉中设置有上下两层蓄热式辐射管,平行均匀分布在料层的上方和下方,且相邻的上层辐射管与下层辐射管错开分布;

所述气体净化单元使用的装置为净化反应器;

所述加氢气化单元使用的装置为气化炉;

所述电石冶炼单元使用的装置为电石炉。

4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,

所述净化反应器内部有设在最下层的气体分布器以及从下往上依次排列的过滤层和焦油催化裂解催化剂层;

所述过滤层为陶瓷过滤板,用于除去所述荒煤气中的灰尘以及蓄热;

所述焦油催化裂解催化剂层为CaO,用于将所述荒煤气中的焦油充分催化获取热解气以及轻质焦油。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,

所述净煤气喷嘴个数为偶数个,对称排列在所述煤粉喷嘴的四周;

所述系统还包括保温输送装置,所述高温固体球团入口通过所述保温输送装置与所述热解固体球团出口相连;所述高温输送装置为保温桶或保温链板。

6.一种用权利要求1-5任一所述系统对煤粉和钙基原料进行处理的方法,其特征在于,包括步骤:

A.热解:将所述煤粉与钙基原料混合型球送入所述热解单元进行高温热解,得到煤热解产物荒煤气及高温固体球团;

B.气体净化:将所述荒煤气送入所述气体净化单元,经过过滤、焦油催化裂解得到所述净煤气;

C.加氢气化:在所述加氢气化单元以所述净煤气作为氢源与煤发生加氢气化反应,得到富甲烷气和轻质焦油;

D.电石生产:在所述电石冶炼单元将热解产生的所述高温固体球团进行冶炼,得到液态电石及电石炉气。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,

预处理:在所述煤粉与钙基原料预处理单元将所述煤粉与所述钙基原料进行破碎筛分,然后与粘结剂混合并压制成型得到所述煤粉与钙基原料混合型球。

8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,将所述热解单元的热解温度控制在800-1000℃,热解时间为15-30min;所述焦油催化裂解催化剂层的焦油催化裂解温度为700-900℃。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,将所述煤粉与钙基原料混合型球中煤粉破碎粒度控制为<1mm,所述钙基原料破碎粒度控制为<3mm,所述粘结剂的加入量为混合物料的1.0wt%-10.0wt%,所述钙基原料与所述煤粉的加入质量比为0.8-1.2:1。

10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述加氢气化单元反应温度控制为800-1000℃,气化时间小于2s;所述电石冶炼单元反应温度为1800-2200℃。

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