粉煤干馏装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于煤化工技术领域，涉及一种粉煤干馏装置。本实用新型专利技术提供的粉煤干馏装置，包括干馏器、沉降分离汽提器、烧炭器和半焦冷却器，干馏器、沉降分离汽提器和烧炭器同轴设置；沉降分离汽提器包括半焦沉降段和汽提段，烧炭器包括烧炭器密相段和烧炭器稀相段；烧炭器密相段与干馏器的底端入口相连通，干馏器的上部出口与半焦沉降段相连通，汽提段通过半焦输送管与烧炭器密相段相连通，半焦输送管与半焦冷却器相连通。本实用新型专利技术可有效提高沉降分离汽提器温度，提高煤粉原料在装置中的二次干馏效果，解决了现有煤化工工程技术中粉煤干馏在沉降分离汽提器中汽提温度低导致煤粉干馏油品产率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤化工
，具体涉及一种粉煤干馏装置。
技术介绍
世界各国利用煤干馏技术生产煤焦油替代石油资源已成为重要的补充方案。碳是煤中最重要的组成元素，碳含量随煤化程度的升高而增加，泥炭为50～60％；褐煤为60～77％；烟煤为74～92％；无烟煤为90～98％。氢是煤中第二个重要的组成元素，腐泥煤的氢含量比腐植煤高,一般在6％以上,有时达11％。煤化工以替代石油化工的产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等，它与能源、化工技术结合，可形成煤炭——能源化工一体化的新兴产业。煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要发展方向，这对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低对进口石油的依赖均有着重大意义。粉煤流化干馏技术是将块状粉煤碎为细粉与高温热载体(半焦或煤灰)在流化状态下，直接与间接接触传热并发生热分解反应的过程，具有粉煤干馏热强度高、干馏速度快、煤焦油产率高、气固可得到快速分离等特点。具体的讲，当煤料的温度高于100℃时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200℃以上时，煤中结合水释出；高达350℃以上时,粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象)；至400～500℃大部分干气和焦油析出，称一次热分解产物；在450～550℃，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550℃，半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气)，半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。当干馏在室式干馏炉内进行时，一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物(焦炉煤气和其他炼焦化学产品)。煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、加工条件(主要是温度和时间)。随着干馏终温的不同，煤干馏产品也不同。低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦，煤气产率低，焦油产率高；高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭，干气产率高而焦油产率低。中温干馏产物的收率，则介于低温干馏和高温干馏之间。煤干馏过程中生成的干气主要成分为氢气和甲烷，可作为燃料或化工原料。高温干馏主要用于生产冶金焦炭，所得的焦油为芳香烃、杂环化合物的混合物，是工业上获得芳香烃的重要来源；低温干馏煤焦油比高温焦油含有较多烷烃，是人造石油重要来源之一。由LurgiGmbH公司(联邦德国)和RuhrgasAG公司(美国)开发研究的鲁奇鲁尔煤气公司法(LurgiRuhrgas)，其工艺流程是将粒度小于5mm的粉煤与焦炭热载体混合之后，在重力移动床直立反应器中进行干馏。产生的煤气和焦油蒸气引至气体净化和焦油回收系统，循环的焦炭部分离开直立炉用风动输送机提升加热，与废气分离后作为热载体再返回到直立炉。在常压下进行热解得到热值为26～32MJ/m3的煤气、半焦以及煤基原油，后者是焦油产品经过加氢制得。大连理工大学开发的固体热载体干馏新技术，其主要实验装置有混合器、反应槽、流化燃烧提升管、集合槽和焦油冷凝回收系统等。原料粉煤碎干燥后加入原料槽。干馏产生的半焦为热载体，存于集合槽，煤和半焦按一定的焦煤比分别经给料器进入混合器。由于混合迅速而均匀，物料粒度小，高温的半焦将热量传给原料粒子，加热速度很快，煤即发生快速热分解。由于煤粒热解产生的挥发物引出很快，二次热解作用较轻，故新法干馏煤焦油产率较高。经混合器混匀的物料进入反应槽，在此完成干馏过程，析出干馏气态产物，即挥发产物。反应槽固态产物半焦经给料器进入燃烧器。半焦或加入的燃料与预热的空气进行燃烧，使半焦达到热载体规定的温度，在提升管中被提升到一级旋风分离器，半焦与烟气分离。热半焦自一级旋风分离器人集合槽，作为热载体循环。多余的半焦经排料槽作为干馏产物外送。烟气在二级旋风分离器除尘后外排。干馏气态产物自反应槽导出后，经过除尘器、空冷器和水冷器析出焦油和水。煤气经干燥脱去水分，在－30℃左右条件下进行冷冻，回收煤气中的汽油。净煤气经抽气机及计量后送出。Garrett法是美国西方研究公司研究开发的。将粉碎至0.1mm粉煤，在常压气流床反应器中进行热解。该工艺是为生产液体和气体燃料以及适于作动力锅炉的燃料设计的，其依据是短停留时间快速干馏能获得较高的焦油产率。热载体是用经空气加热的自产循环半焦。热解在几分之一秒内发生，停留时间小于2s，因而挥发物二次裂解最小，液体产率高。在577℃，焦油产率高达35％(质量)。在气流床反应器中，流化介质是利用炭化后的煤气，经分离出热解半焦和液体产品之后返回到循环系统中。液体产品进行加氢制成煤基原油。此外还得到半焦和发热量22～24MJ/m3的中热值煤气。Toscoal方法是美国油页岩公司(OilShalecorp)和RockyFlats研究中心开发的。预先制备并预热的煤送入回转炉中，在此与赤热的瓷球热载体接触而发生热解。热解产品引至气体净化和碳氢化合物回收系统。瓷球与半焦在机械分离器中分离后，用一部分自产干镏煤气燃烧的热量直接加热，然后作为循环固体热载体再回到回转炉中。加热瓷球之后的废气用于煤的预热。工艺的产品为半焦、油和热值为22MJ/m3的煤气。日本的煤炭快速热解法，该方法是将煤的气化和热解结合在一起的独具特色的热解技术。它可以从高挥发分原料煤中最大限度地获得气态(煤气)和液态(焦油和苯类)产品。原料煤经干燥，并被磨细到有80％小于0.074mm后，用氮气或热解产生的气体密相输送，经加料器喷入反应器的热解段。然后被来自下段半焦化产生的高温气体快速加热，在600～950℃和0.3MPa下，于几秒内快速热解，产生气态和液态产物以及固体半焦。在热解段内，气态与固态产物同时向上流动。固体半焦经高温旋风分离器从气体中分离出来后，一部分返回反应器的气化段与氧气和水蒸气在1500～1650℃和0.3MPa下发生气化反应，而为上段的热解反应提供热源；其余半焦经换热器回收余热后，作为固体半焦产品。从高温旋风分离器出来的高温气体中含有气态和液态产物，经过一个间接式换热器回收余热，然后再经脱苯、脱硫、脱氨以及其他净化处理后，作为气态产品。间接式换热器采用油作为换热介质，从煤气中回收的余热用来产生蒸汽。煤气冷却过程中产生的焦油和净化过程中产生的苯类作为主要液态产品。中国专利CN200610137759.X公开一种低温煤干馏生产工艺技术，其原料煤经煤斗、放料滚筒、辅助煤箱，进入炉顶部集气阵伞进行分料；然后进入干燥段，经干燥段预加热后进入干馏段，运行温度100℃-550℃，运行约4小时，加热区温度调控在700-800℃之间，使半焦挥发份降到6％以下；然后进入冷却段，高温半焦通过水冷夹套排焦箱冷却降温。该专利技术加入到炉内的热量被煤充分吸收，干馏时间短，直接迅速，同时采用大空腔设计，炉底布气花墙的均匀供给加热气体，使干馏炉处理量较内燃外热式炉提高了3倍以上且加热均匀，温度控制较低，使焦油产率提高，由原回收率50％以下提高到现在80％以上。但该工艺未涉及管式烧炭器烧炭和粉煤流化床干馏技术。该技术的煤原料粒度为20～120mm，干燥和干馏需4小时，如此将严重制约采用该技术的大型化装置建设。根据上述分析可知本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉煤干馏装置，其特征在于，包括干馏器、沉降分离汽提器、烧炭器和半焦冷却器，所述干馏器、沉降分离汽提器和烧炭器同轴设置，由内至外依次为干馏器、沉降分离汽提器和烧炭器；所述沉降分离汽提器包括半焦沉降段和汽提段，所述烧炭器包括烧炭器密相段和烧炭器稀相段；其中，所述烧炭器密相段与所述干馏器的底端入口相连通，所述干馏器的上部出口与半焦沉降段相连通，所述汽提段通过半焦输送管与烧炭器密相段相连通，所述半焦输送管与半焦冷却器相连通。

【技术特征摘要】
1.一种粉煤干馏装置，其特征在于，包括干馏器、沉降分离汽提器、烧炭器和半焦冷却器，所述干馏器、沉降分离汽提器和烧炭器同轴设置，由内至外依次为干馏器、沉降分离汽提器和烧炭器；所述沉降分离汽提器包括半焦沉降段和汽提段，所述烧炭器包括烧炭器密相段和烧炭器稀相段；其中，所述烧炭器密相段与所述干馏器的底端入口相连通，所述干馏器的上部出口与半焦沉降段相连通，所述汽提段通过半焦输送管与烧炭器密相段相连通，所述半焦输送管与半焦冷却器相连通。2.根据权利要求1所述的粉煤干馏装置，其特征在于，所述干馏器包括依次相连通的混合器、干馏管和第一旋风分离器，所述烧炭器密相段的底部通过热载体输送管与混合器的底端入口相连通，所述干馏管的上部与第一旋风分离器相连通，所述第一旋风分离器与半焦沉降段相连通。3.根据权利要求1所述的粉煤干馏装置，其特征在于，还包括第二旋风分离器和半焦外排储罐，所述烧炭器顶部设有烟气集气室，所述第二旋风分离器的出口与所述烟气集气室相连通，第二旋风分离器的入口与烧炭器稀相段相连通；所述半焦外排储罐与所述半焦冷却器相连通。4.根据权利要求1所述的粉煤干馏装置，其特征在于，所述沉降分离汽提器底部设有汽提蒸汽分布器，所述烧炭器底部设有烧炭风分布器。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文柯，樊麦跃，陈曼桥，李治，刘林娇，郝代军，汤海涛，王龙延，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11