一种中低温煤温分干馏系统及干馏方法技术方案

本发明专利技术提出一种中低温煤温分干馏系统和干馏方法，干馏系统包括螺旋推料中低温外热干馏装置和低温内热回转窑干馏装置，螺旋推料中低温外热干馏装置中的螺旋推料干馏室设置于其燃烧室内，且燃烧室内的燃烧烟气循环至回转窑筒体内，回转窑筒体的固态物料提供至螺旋推料干馏室内。本发明专利技术首创的将煤干馏按温度分为两段或多段并利用内热式回转窑与外热式螺旋推料干馏装置有机结合来实现干馏，利用回转窑对原煤进行风选除尘、预热干燥和脱水处理，利用外热式螺旋推料干馏装置实现高效率的中低温干馏过程和其高热值荒煤气和焦油产物的析出，充分结合了内外热干馏设备的优点，以全新方式大大提高了干馏效率、热利用效率和干馏产物质量，市场推广前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤热解干馏
，具体涉及一种中低温煤温分干馏系统及干馏方法。
技术介绍
粉煤干馏技术，也称为煤的干馏或煤的热解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热，把煤里面的焦油和煤气蒸发出来，得到焦油、煤气、兰炭的过程。该技术最早产生于19世纪，起源于德国，专利技术之初主要用于制取煤焦油，也用于生产炼铁用焦炭和燃料气，由于该技术的能源转化率很高，一直被国内外认为是与煤气化、煤液化并列的第三种煤炭转化技术，也是煤炭清洁利用的发展方向，符合国家能源政策。在我国的陕西榆林、内蒙古、新疆等地连续发现了大规模的煤田。这些煤田主要以高挥发性的低阶煤为主，约占我国煤炭资源储量50%以上。其中的褐煤和长焰煤的挥发性组分约占原煤干重的37%以上，不粘煤和弱粘煤中挥发性组分约占原煤干重的20%～37%。这些煤种在我国煤炭资源中的储量较大，具有水分大、发热量低、化学反应性好、易燃易碎等特点，不利于直接燃烧和运输，而且直接燃烧的热效率较低，温室气体排放量大，而干馏热解是对这些低质量煤进行提质的好办法。近些年国内煤热解新工艺的开发也很活跃，也给煤热解的规模化、多联产提供了技术上的条件。比如浙江大学早在1987年就提出了热电气多联产工艺的设想，并申请了国家专利技术专利(专利号92100505.2，循环流化床热电气焦油多联产装置开发》，大连理工大学近年一直在开发固体热载体干馏新技术，已完成多种油页岩、褐煤的试验室实验。但是就目前现状总体而言，国内煤的干馏工业化还处于起步阶段，大多采用直立方型块煤热解炉，干馏过程中存在着较为严重的问题，例如干馏时产生的荒煤气热值低、常压或微正压是存在普遍问题。当前的煤干馏产业技术普遍存在的问题是没有充分考虑和利用煤热解过程中的分温度失重特性，也就是没有将煤不同温度阶段的热解特性有机结合起来，即使布置有不同阶段的热解装置，但是基本都是彼此独立工作，并没有实现热量、原料以及产物的有机结合，同时无法做到将各阶段热解产物分别进行收集，更无法获得热值较高的焦油和荒煤气，因此设计一种能够实现原煤从室温到中温加热过程中的高效干馏系统，对于促进原煤的干馏产业化意义重大。同时当前国内煤干馏具有工业化优势的是基于外热式的煤干馏技术，而影响外热式煤干馏效率的主要问题是其中煤的推进方式和加热效率，当前外热式煤干馏设备中原煤推进方式采用较多的是基于直立炉的重力推进、履带输送推进、炉身滚动推进等等，这些原煤推进方式在实际使用中具有较大的工业化缺陷，同时外热加热效率一直难以获得提高，这些在一定程度上限制了原煤的干馏产业化应用。
技术实现思路
本专利技术基于上述现有技术问题，首次创新提出一种按温度分段进行煤干馏（简称“煤温分干馏”）的温分干馏技术，具体涉及一种中低温煤温分干馏系统及干馏方法，首次创新的将煤干馏按温度分为两段或多段并利用不同设备有机结合来实现干馏，首次创新的将内热式回转窑与外热式螺旋推料干馏装置有机结合，利用回转窑对原煤进行风选除尘、预热干燥和脱水处理，并利用外热式螺旋推料干馏装置实现高效率的中低温干馏过程和其高热值荒煤气和焦油产物的析出，首次创新的将燃烧烟气引入螺旋输送装置内和回转窑中实现热能的高效循环利用，首次创新的按不同温度收集荒煤气，首次以一整套系统实现了原煤从室温到中温加热过程中的温度分割干馏技术，同时很好的解决了现有煤干馏技术中的原煤推进问题，并以全新加热方式大大提高了干馏加热效率和热利用效率，整个干馏过程具有煤受热均匀、干馏时间短、加热效率高、焦油收率高、荒煤气分段收集利用、螺旋推进装置煤气含尘量低、经济收益好等独特优点，同时整个温分干馏系统容易实现、操作简单，市场推广前景广阔。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种中低温煤温分干馏系统，包括：螺旋推料中低温外热干馏装置100和低温内热回转窑干馏装置200，所述低温内热回转窑干馏装置200包括回转窑筒体201、回转支撑座202和回转窑驱动装置205，所述回转窑驱动装置205驱动所述回转窑筒体201在所述回转支撑座202上进行转动，所述回转窑筒体201上形成有回转窑进料口203、回转窑排气出口204、回转窑出料口206和回转窑烟气进口207，所述螺旋推料中低温外热干馏装置100包括：燃烧室101、螺旋推料干馏室102、螺旋输送装置、裂解气收集装置和螺旋推料驱动装置106，所述裂解气收集装置与所述螺旋推料干馏室102相连通，所述螺旋推料干馏室102的受热部分处于所述燃烧室101内，所述螺旋输送装置设置于所述螺旋推料干馏室102内，所述螺旋推料驱动装置驱动所述螺旋输送装置在所述螺旋推料干馏室102内进行转动，所述燃烧室101通过管路与所述回转窑筒体201相连通，所述螺旋推料干馏室102上形成有进料口和出料口，所述回转窑筒体201的回转窑出料口206连接于所述螺旋推料干馏室102的进料口。进一步的根据本专利技术所述的中低温煤温分干馏系统，其中所述低温内热回转窑干馏装置200还包括有内热烟气供应管209，所述内热烟气供应管209的一端连接于所述回转窑烟气进口207，所述螺旋输送装置中设置有排烟通道105，所述排烟通道105的烟气进口与所述燃烧室101连通，所述排烟通道105的烟气出口连接于所述内热烟气供应管209的另一端，所述燃烧室101内的燃烧烟气经所述排烟通道105和内热烟气供应管209排出至所述回转窑筒体201内；所述回转窑进料口203和回转窑排气出口204形成于所述回转窑筒体201的一端，所述回转窑出料口206和回转窑烟气进口207形成于所述回转窑筒体201的另一端。进一步的根据本专利技术所述的中低温煤温分干馏系统，其中所述裂解气收集装置包括裂解气收集室109和裂解气收集管111，所述裂解气收集室109形成于所述螺旋推料干馏室102的外壁面上，并与所述螺旋推料干馏室连通，所述裂解气收集室109和所述螺旋推料干馏室102处于所述燃烧室101内，所述燃烧室101形成为密封的加热空间，所述裂解气收集管111的一端连通于所述裂解气收集室109，所述裂解气收集管111的另一端伸出于所述燃烧室101之外。进一步的根据本专利技术所述的中低温煤温分干馏系统，其中所述螺旋推料中低温外热干馏装置100还包括有轴承支撑座，所述螺旋推料干馏室102的前后两端分别固定于所述燃烧室的前后两端面，且螺旋推料干馏室102的外壁与燃烧室的内壁之间形成密封的加热空间，所述螺旋输送装置包括转动轴103和螺旋叶片104，所述螺旋叶片104在螺旋推料干馏室102内部设置于所述转动轴103上，并沿转动轴103轴向在螺旋推料干馏室102内形成螺旋通道，所述转动轴103的两端伸出于所述螺旋推料干馏室102和燃烧室101之外，所述螺旋推料干馏室102的两端端口与所述转动轴之间形成转动密封结构，所述转动轴103的两端在燃烧室外支撑于所述轴承支撑座上，所述螺旋推料驱动装置传动连接于所述转动轴的端部，所述排烟通道105设置于所述转动轴内并与所述螺旋推料干馏室102相隔绝，所述燃烧室101通过烟气导引管112与所述排烟通道105连通。进一步的根据本专利技术所述的中低温煤温分干馏系统，其中所述轴承支撑座包括前轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中低温煤温分干馏系统，其特征在于，包括：螺旋推料中低温外热干馏装置（100）和低温内热回转窑干馏装置（200），所述低温内热回转窑干馏装置（200）包括回转窑筒体（201）、回转支撑座（202）和回转窑驱动装置（205），所述回转窑驱动装置（205）驱动所述回转窑筒体（201）在所述回转支撑座（202）上进行转动，所述回转窑筒体（201）上形成有回转窑进料口（203）、回转窑排气出口（204）、回转窑出料口（206）和回转窑烟气进口（207），所述螺旋推料中低温外热干馏装置（100）包括：燃烧室（101）、螺旋推料干馏室（102）、螺旋输送装置、裂解气收集装置和螺旋推料驱动装置（106），所述裂解气收集装置与所述螺旋推料干馏室（102）相连通，所述螺旋推料干馏室（102）的受热部分处于所述燃烧室（101）内，所述螺旋输送装置设置于所述螺旋推料干馏室（102）内，所述螺旋推料驱动装置驱动所述螺旋输送装置在所述螺旋推料干馏室（102）内进行转动，所述燃烧室（101）通过管路与所述回转窑筒体（201）相连通，所述螺旋推料干馏室（102）上形成有进料口和出料口，所述回转窑筒体（201）的回转窑出料口（206）连接于所述螺旋推料干馏室（102）的进料口。...

【技术特征摘要】
1.一种中低温煤温分干馏系统，其特征在于，包括：螺旋推料中低温外热干馏装置（100）和低温内热回转窑干馏装置（200），所述低温内热回转窑干馏装置（200）包括回转窑筒体（201）、回转支撑座（202）和回转窑驱动装置（205），所述回转窑驱动装置（205）驱动所述回转窑筒体（201）在所述回转支撑座（202）上进行转动，所述回转窑筒体（201）上形成有回转窑进料口（203）、回转窑排气出口（204）、回转窑出料口（206）和回转窑烟气进口（207），所述螺旋推料中低温外热干馏装置（100）包括：燃烧室（101）、螺旋推料干馏室（102）、螺旋输送装置、裂解气收集装置和螺旋推料驱动装置（106），所述裂解气收集装置与所述螺旋推料干馏室（102）相连通，所述螺旋推料干馏室（102）的受热部分处于所述燃烧室（101）内，所述螺旋输送装置设置于所述螺旋推料干馏室（102）内，所述螺旋推料驱动装置驱动所述螺旋输送装置在所述螺旋推料干馏室（102）内进行转动，所述燃烧室（101）通过管路与所述回转窑筒体（201）相连通，所述螺旋推料干馏室（102）上形成有进料口和出料口，所述回转窑筒体（201）的回转窑出料口（206）连接于所述螺旋推料干馏室（102）的进料口。
2.根据权利要求1所述的中低温煤温分干馏系统，其特征在于，所述低温内热回转窑干馏装置（200）还包括有内热烟气供应管（209），所述内热烟气供应管（209）的一端连接于所述回转窑烟气进口（207），所述螺旋输送装置中设置有排烟通道（105），所述排烟通道（105）的烟气进口与所述燃烧室（101）连通，所述排烟通道（105）的烟气出口连接于所述内热烟气供应管（209）的另一端，所述燃烧室（101）内的燃烧烟气经所述排烟通道（105）和内热烟气供应管（209）排出至所述回转窑筒体（201）内；所述回转窑进料口（203）和回转窑排气出口（204）形成于所述回转窑筒体（201）的一端，所述回转窑出料口（206）和回转窑烟气进口（207）形成于所述回转窑筒体（201）的另一端。
3.根据权利要求1所述的中低温煤温分干馏系统，其特征在于，所述裂解气收集装置包括裂解气收集室（109）和裂解气收集管（111），所述裂解气收集室（109）形成于所述螺旋推料干馏室（102）的外壁面上，并与所述螺旋推料干馏室连通，所述裂解气收集室（109）和所述螺旋推料干馏室（102）处于所述燃烧室（101）内，所述燃烧室（101）形成为密封的加热空间，所述裂解气收集管（111）的一端连通于所述裂解气收集室（109），所述裂解气收集管（111）的另一端伸出于所述燃烧室（101）之外。
4.根据权利要求2所述的中低温煤温分干馏系统，其特征在于，所述螺旋推料中低温外热干馏装置（100）还包括有轴承支撑座，所述螺旋推料干馏室（102）的前后两端分别固定于所述燃烧室的前后两端面，且螺旋推料干馏室（102）的外壁与燃烧室的内壁之间形成密封的加热空间，所述螺旋输送装置包括转动轴（103）和螺旋叶片（104），所述螺旋叶片（104）在螺旋推料干馏室（102）内部设置于所述转动轴（103）上，并沿转动轴（103）轴向在螺旋推料干馏室（102）内形成螺旋通道，所述转动轴（103）的两端伸出于所述螺旋推料干馏室（102）和燃烧室（101）之外，所述螺旋推料干馏室（102）的两端端口与所述转动轴之间形成转动密封结构，所述转动轴（103）的两端在燃烧室外支撑于所述轴承支撑座上，所述螺旋推料驱动装置传动连接于所述转动轴的端部，所述排烟通道（105）设置于所述转动轴内并与所述螺旋推料干馏室（102）相隔绝，所述燃烧室（101）通过烟气导引管（112）与所述排烟通道（105）连通。
5.根据权利要求4所述的中低温煤温分干馏系统，其特征在于，所述轴承支撑座包括前轴承支撑座（107）和后轴承支撑座（108），所述转动轴（103）的前端在燃烧室的前方滚动支撑于所述前轴承支撑座（107）上，所述转动轴（103）的后端在燃烧室的后方滚动支撑于所述后轴承支撑座（108）上，所述螺旋推料驱动装置（106）传动连接于所述转动轴（103）的后端，所述前轴承支撑座（107）上连接有前轴端盖（113），所述后轴承支撑座（108）上连接有后轴端盖（119），所述排烟通道（105）为沿所述转动轴的中心轴线形成的前后通透的中空通道，所述烟气导引管（112）通过所述前轴端盖（113）连通处于转动轴前端的所述排烟通道（105）的烟气进口，所述内热烟气供应管（209）通过所述后轴端盖（119）连通处于转动轴后端的所述排烟通道（105）的烟气出口。
6.根据权利要求2所述的中低温煤温分干馏系统，其特征在于，所述螺旋推料中低温外热干馏装置（100）还包括有燃料供应室、燃料供应管道、进料仓（114）和出料仓（115），所述燃料供应室通过所述燃料供应管道连接于所述燃烧室（101），且所述燃烧室在连接燃料供应管道的位置设置有点火器（116）；所述螺旋推料干馏室的顶部开设所述进料口，所述进料仓（114）的一端连接于所述进料口，所述进料仓（114）的另一端伸出于所述燃烧室（101）之外并连接于所述低温内热回转窑干馏装置（200）中的回转窑出料口（206），所述螺旋推料干馏室的底部开设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王崇峰，
申请(专利权)人：王崇峰，
类型：发明
国别省市：陕西;61