制备电石的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了制备电石的系统和方法，该系统包括：煤预处理装置；氧化钙预处理装置；热解反应器，保温输送装置，以及电石冶炼装置，其中，热解反应器设置有粉煤入口、热解气出口和固体物料出口，且粉煤入口与煤预处理装置相连；保温输送装置与固体物料出口相连；电石冶炼装置设置有含氧气体入口、固体物料入口、电石炉气出口及电石出口，且物料入口与所述保温输送装置和氧化钙预处理装置相连。该系统可以采用中低阶煤为原料，降低电石生产的原料成本，而且可以通过热解反应将中低阶煤中的挥发分提取出来，获取高附加值的油气产品，同时采用保温输送装置，可以充分利用热解产物的显热，降低电石生产的能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备电石的系统和方法。
技术介绍
电石可以与水反应制取乙炔，进而生产各种化学品，是重要的化工原材料，被称为“有机合成之母”。目前，电石的冶炼方法为电弧炉，即以块状的生石灰和焦炭为原料，在2000℃以上的高温电弧炉内发生还原反应，得到液态电石。然而，该生产方法存在以下几个问题：(1)原料必须以优质块状的兰炭或焦炭为原料，原料成本高；(2)块状兰炭与生石灰的接触面积较小，传热速率慢，导致反应温度高，耗电量高；(3)生产过程中排放大量的废气、粉尘等污染物。因此，目前的电石生产工艺存在着高温、高耗能、高污染的弊端，严重违背了国家所提倡的“经济发展和社会进步必须以良好的生态环境和可持续利用的自然资源为基础”的发展思想。针对上述问题，国内外研究者们都做了很多有益的探索，如通过粉煤成型技术制备碳素原料与生石灰混合型球后采用电热法生产电石，或者直接以粉煤为原料，采用氧热法制备电石。但直接以煤为原料制备电石，无法将原煤中富含的油气资源提取出来，降低了产品的经济性；同时，原煤中的油气产品在生产电石的过程中被分解为油气产品，与电石炉气混合，大大加大了电石炉气的处理利用难度，不利于电石的洁净生产。而且，电加热方式耗费大量的电能，成本高，而采用气体热载体加热的方式，其中混入大量的燃烧产物以及燃烧热载体，无法获取高质量的油气产品，降低了产品的附加值。因而，目前制备电石的工艺仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种将煤快速热解和氧热法制备电石相结合的制备电石的工艺。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种制备电石的系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：煤预处理装置；氧化钙预处理装置；热解反应器，所述热解反应器设置有粉煤入口、热解气出口和固体物料出口，且所述粉煤入口与所述煤预处理装置相连；保温输送装置，所述保温输送装置与所述固体物料出口相连；电石冶炼装置，所述电石冶炼装置设置有含氧气体入口、固体物料入口、电石炉气出口及电石出口，且所述固体物料入口与所述保温输送装置和所述氧化钙预处理装置相连。专利技术人发现，根据本专利技术实施例的该系统可以采用粉状的中低阶煤为原料替代优质块状兰炭，降低电石生产的原料成本，而且可以通过热解反应器将中低阶煤中的挥发分提取出来，获取高附加值的油气产品，提高产品价值，实现产生的资源综合利用，同时采用保温输送装置将热解反应产生的高温固体物料直接输送到电石冶炼装置中，可以充分利用热解产物的显热，降低电石生产的能耗。根据本专利技术的实施例，所述煤预处理装置包括：煤破碎组件；煤储仓，所述煤储仓与所述煤破碎组件相连；第一螺旋送料机，所述第一螺旋送料机与所述煤储仓和所述粉煤入口相连。根据本专利技术的实施例，所述氧化钙预处理装置包括；氧化钙破碎组件；氧化钙储仓，所述氧化钙储仓与所述氧化钙破碎组件相连；第二螺旋送料机，所述第二螺旋送料机与所述氧化钙储仓和所述固体物料入口相连。根据本专利技术的实施例，所述热解反应器中设置有多层蓄热式辐射管，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行且均匀分布的蓄热式辐射管，每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿所述热解反应器的高度方向错开分布。根据本专利技术的实施例，所述保温输送装置为保温桶或保温链板。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种利用前面所述的系统制备电石的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：通过煤预处理装置对煤进行预处理，得到粉煤；通过氧化钙预处理装置对氧化钙进行预处理，得到粉状氧化钙；将所述粉煤通过粉煤入口加入热解反应器中，并使其进行热解反应，得到固体物料和热解气；利用保温输送装置将所述固体物料通过固体物料入口加入电石冶炼装置，同时分别通过含氧气体入口和固体物料入口向所述电石冶炼装置加入含氧气体和所述粉状氧化钙，并使所述固体物料和粉状氧化钙发生反应，得到电石炉气和电石。利用本专利技术的该方法，能够以中低阶粉煤为原料快速、有效地获得电石，成本较低，且该方法将煤快速热解和氧热法制备电石相结合，可以获取高附加值的油气产品的同时，减少电石炉气的处理难度，达到了资源综合利用的目的，经济性较好。根据本专利技术的实施例，所述粉煤的粒径小于1毫米，所述粉状氧化钙的粒径小于3毫米。根据本专利技术的实施例，所述热解反应的温度为550-800摄氏度。根据本专利技术的实施例，所述固体物料和粉状氧化钙发生反应的温度为1750-2000摄氏度。根据本专利技术的实施例，在所述电石冶炼装置中，所述固体物料和所述粉状氧化钙的质量比为(0.7-1.2)：1。本专利技术至少具有以下有益效果：1)本专利技术的制备电石的系统和方法，采用粉状的中低阶煤为原料替代优质块状兰炭，降低了电石生产的原料成本，粉状的含碳原料与粉状的含钙原料混合均匀，热效率高，反应耗能低；2)本专利技术的制备电石的系统和方法，采用无热载体蓄热式快速热解技术，将中低阶煤中的挥发分提取出来，能够获取高附加值的油气产品，提高了产品价值；同时，因为快速热解炉的内置式辐射管加热装置以及蓄热式材料的合理利用，使得加热效率较高，燃烧烟气的排放温度较低，热效率利用率高；3)本专利技术的制备电石的系统和方法，采用密封保温输送装置将热解产生的高温固体直接输送到电石炉内，充分利用热解产物的显热，降低了电石生产的能耗；4)本专利技术的制备电石的系统和方法，将煤快速热解过程中产生的热解气及电石生产过程中产生的电石炉气经净化后可作为还原剂用于炼铁或作为原料制备液化天然气，使得整个过程产生的资源达到综合利用的目的；5)通过热解技术将中低阶煤进行提质，可以减少后续反应中的耗氧量，提高产物中电石的含量；6)将电石生产过程产生的CO经回收后用作电石生产的燃料，可进一步降低含碳原料的用量，降低电石生产的原料成本及生产能耗。附图说明图1显示了根据本专利技术实施例的制备电石的系统的结构示意图。图2显示了根据本专利技术实施例的制备电石的系统的结构示意图。图3显示了根据本专利技术实施例的制备电石的方法的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种制备电石的系统。根据本专利技术的实施例，参照图1和图2，该系统包括：煤预处理装置100；氧化钙预处理装置200；热解反应器300，保温输送装置400，和电石冶炼装置500。根据本专利技术的实施例，所述热解反应器300设置有粉煤入口310、热解气出口320和固体物料出口330，且所述粉煤入口310与所述煤预处理装置100相连；所述保温输送装置400与所述固体物料出口330相连；所述电石冶炼装置500设置有含氧气体入口510、固体物料入口520、电石炉气出口530及电石出口540，且所述固体物料入口520与所述保温输送装置400和所述氧化钙预处理装置200相连。根据本专利技术的实施例，所述煤预处理装置100可以包括：煤破碎组件110；煤储仓120，所述煤储仓120与所述煤破碎组件110相连；第一螺旋送料机130，所述第一螺旋送料机130与所述煤储仓12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备电石的系统，其特征在于，包括：煤预处理装置；氧化钙预处理装置；热解反应器，所述热解反应器设置有粉煤入口、热解气出口和固体物料出口，且所述粉煤入口与所述煤预处理装置相连；保温输送装置，所述保温输送装置与所述固体物料出口相连；电石冶炼装置，所述电石冶炼装置设置有含氧气体入口、固体物料入口、电石炉气出口及电石出口，且所述固体物料入口与所述保温输送装置和所述氧化钙预处理装置相连。

【技术特征摘要】
1.一种制备电石的系统，其特征在于，包括：煤预处理装置；氧化钙预处理装置；热解反应器，所述热解反应器设置有粉煤入口、热解气出口和固体物料出口，且所述粉煤入口与所述煤预处理装置相连；保温输送装置，所述保温输送装置与所述固体物料出口相连；电石冶炼装置，所述电石冶炼装置设置有含氧气体入口、固体物料入口、电石炉气出口及电石出口，且所述固体物料入口与所述保温输送装置和所述氧化钙预处理装置相连。2.根据权利要求1所述的制备电石的系统，其特征在于，所述煤预处理装置包括：煤破碎组件；煤储仓，所述煤储仓与所述煤破碎组件相连；第一螺旋送料机，所述第一螺旋送料机与所述煤储仓和所述粉煤入口相连。3.根据权利要求1所述的制备电石的系统，其特征在于，所述氧化钙预处理装置包括；氧化钙破碎组件；氧化钙储仓，所述氧化钙储仓与所述氧化钙破碎组件相连；第二螺旋送料机，所述第二螺旋送料机与所述氧化钙储仓和所述固体物料入口相连。4.根据权利要求1所述的制备电石的系统，其特征在于，所述热解反应器中设置有多层蓄热式辐射管，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行且均匀分布的蓄热式辐射管，每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维娜，丁力，郭启海，路丙川，许修强，任爱林，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11