由烟煤热解制取焦油、煤气和半焦的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于煤化工领域，涉及一种煤热解提质方法，特别是一种由低阶煤热解制 取半焦、焦油和煤气的方法。
【背景技术】
[0002] 低变质烟煤，具有水分高、挥发分高、发热量低等特点，其储量丰富，但直接燃烧 发电热效率低，如何高效利用低阶煤资源逐渐成为开发和研宄的重点。热解（干馏）技术 是一种常用的煤炭加工技术，自上世纪以来，国内外专家学者已针对煤热解技术开发了多 种工艺。
[0003] 国外立式内热干馏炉的主要代表是鲁奇一斯皮尔盖斯（L-S)低温干馏炉，该工艺 是德国Lurqi GmbH公司开发的，使用气体热载体内热式垂直连续炉。特点是工艺结构简单， 投资小，但为使料层有足够的透气性，只能使用粒度为20?80mm的块煤作为原料，破碎后 末煤得不到利用，原料的利用率低；同时干燥和干馏过程所用的气体热载体为烟气，混入了 惰性气体成分，导致出炉煤气热值低，难以符合工业和民用要求，对后续进一步加工利用造 成巨大影响。
[0004] 美国FMC(食品机械公司）开发了 COED热解工艺，通过煤的多段热解，以期有效地 获得煤气、焦油和半焦。该工艺采用流化床粉煤热解，分四段逐级升温，所有热解过程都在 无氧的气氛下进行，提高了油气的收率。但工艺流程复杂，其段数较多，运转操作时，要兼 顾到各段流化热解炉的设定温度、压力、流化状态和半焦的排出等，控制难度大。由于采用 流化床气体夹带粉尘量大，后续系统容易堵塞，且焦油中含有很多细粒半焦，还需要予以脱 除。
[0005] 本发明的目的在于提供一种煤热解提质方法，用以解决原有技术中存在的热利用 率低、油气产率低、粉尘量大等问题。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种可降低煤焦油含尘量、提高焦油和煤气产 率的煤热解提质方法。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由烟煤热解制取焦油、煤气和半焦 的方法，包括如下步骤：
[0008] a、将粒度< 30mm的原料煤送入筛分干燥段，原料煤被热烟气加热干燥，并且利用 热烟气对原料煤进行风力筛选，粒度Imm以下的煤粉被热烟气送入煤粉分离器进行分离；
[0009] b、将筛分干燥后的粒度大于Imm的原料煤送入低温热解段，原料煤被外来热源加 热至540?570°C，原料煤发生热解生成热半焦固体产物和大量焦油蒸汽和少量煤气； [0010] c、将低温热解段生成的热半焦固体产物送入中温干馏段，热半焦固体产物被外来 热源加热至680?720°C，热半焦固体产物继续热解生成热半焦和大量煤气和少量焦油蒸 汽；
[0011] d、将中温干馏段生成的热半焦送入余热发电装置，热半焦冷却后得到成品半焦， 同时热半焦的显热被回收转化为电能；
[0012] e、将低温热解段和中温干馏段生成的焦油蒸汽和煤气送入净化提质工段，经净 化、冷却、分离后得到成品焦油和净煤气。
[0013] 其中，上述方法步骤a中粒度Imm以下的煤粉被热烟气送入煤粉分离器进行分离， 分离的煤粉送入三废炉中燃烧；同时，步骤e净化提质工段产生的焦粉、浓缩废水和含氨废 气也送入三废炉中燃烧；三废炉中燃烧产生的高温烟气依次送入中温干馏段、低温热解段、 筛分干燥段作为热源。
[0014] 其中，上述方法步骤a中粒度Imm以下的煤粉被热烟气送入煤粉分离器进行分离， 分离的热烟气送入回热装置，在回热装置中被冷烟气冷却后送入冷凝收水装置，烟气中的 水蒸气被冷凝后回收利用；冷凝收水装置排出的冷烟气作为回热装置的冷源，被加热后部 分排放，部分送入三废炉作为循环烟气使用。
[0015] 其中，上述方法步骤a中，原料煤被热烟气加热干燥至水分3?5% (质量含量）。
[0016] 其中，上述方法步骤b中，原料煤被外来热源加热至550?570°C。
[0017] 其中，上述方法步骤c中，热半焦固体产物被外来热源加热至690?710°C。
[0018] 其中，上述方法步骤b中，低温热解段进行低温热解的时间为35?40分钟；步骤 c中，中温干馏段进行中温干馏的时间为14?16分钟。
[0019] 其中，上述方法中，所述原料煤为长焰煤、不粘煤、弱粘煤中的至少一种。
[0020] 其中，低温热解段和中温干馏段可设置在同一回转窑中。
[0021] 本发明的有益效果是：发明人发现，将原料煤在550?570°C左右热解，能够产生 大量的焦油蒸汽，充分的提高焦油产量，而在690?710°C左右能够产生大量的煤气，充分 的提高煤气产量；同时10微米以下的粉尘严重影响终端焦油产品的品质。因此，申请人将 本发明原料煤粉分三段进行处理，第一段为筛分干燥段，此阶段原料煤中大部分水分被去 除，同时经风力筛选出Imm以下的煤粉作为三废炉燃烧原料，为系统提供热源，所以本发明 系统中50微米以下粉尘几乎被完全去除，起到了预除尘的效果，大大降低了终端产品煤焦 油的含尘量。第二段为低温热解段，将反应温度控制在550?570°C左右，保证最高焦油产 率。第三段为中温干馏段，将反应温度控制在690?710°C左右，以增加煤气产率。本工艺 中将热解分两段进行，气态产物分段抽提出来，且温度分别单独控制，保证原料在第二段适 宜温度内产油率最大化，同时在第三段升高温度后进一步增加煤气产量。
[0022] 本发明工艺中使用三废炉为反应系统提供热源，且原料为生产过程中分离出来的 的煤粉、焦粉，提高了原料利用率，同时用高温焚烧的方式处理净化提质过程中产生的浓缩 废水、废气，减少了三废处理成本，具有节能高效环保的特点。
[0023] 本发明工艺中包括余热发电系统，采用固体直接换热锅炉，将高温热半焦送入余 热发电装置中，冷却半焦的同时，又将半焦显热转化为电能输出，提高了整个系统能量利用 率。
[0024] 本发明工艺中还包括回热和冷凝收水装置，原煤干燥过程绝大部分水分进入热烟 气中，直接排放造成资源浪费，该装置的作用为通过冷凝收集烟气中的水分，将其回收利 用，提高了资源的利用率。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明其中一种实施方式的流程示意图。
【具体实施方式】
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