煤热解装置与循环流化床联用系统及处理煤的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了煤热解装置与循环流化床联用系统及处理煤的方法。所述煤热解装置与循环流化床联用系统包括快速热解反应器、循环流化床以及热解油气处理系统，所述快速热解反应器包括多层蓄热式辐射管、半焦出口、颗粒移动床以及热解气出口，所述颗粒移动床包括壳体以及插板阀，所述壳体与所述反应器本体内壁相连接，由此限定所述颗粒移动床的内部空间，所述循环流化床通过所述半焦出口与所述快速热解反应器相通，所述热解油气处理系统通过所述热解气出口与所述快速热解反应器相通。通过使用本发明专利技术提出煤热解装置与循环流化床联用系统及处理煤的方法，能够有效去除热解气中存在的粉尘，降低煤焦油中重质组分含量，同时，合理利用热解产物，降低发电成本。

Coal pyrolysis device and circulating fluidized bed combined system and method for processing coal

The invention provides a coal pyrolysis device and a circulating fluidized bed combined system and a method for treating coal. The coal pyrolysis device and circulating fluidized bed combined system including fast pyrolysis reactor, circulating fluidized bed, pyrolysis oil and gas processing system, the fast pyrolysis reactor comprises a multilayer regenerative radiant tube, semi coke exports, moving granular bed and hot gas outlet, the moving granular bed comprises a casing and inserted in the valve. The casing and the inner wall of the reactor is connected, thereby defining the internal space of the moving granular bed, the circulating fluidized bed through the semi coke outlet with the fast pyrolysis reactor with the pyrolysis of oil and gas processing system through the pyrolysis gas outlet with the fast pyrolysis reactor. By using the method of coal processing system and combined with coal pyrolysis device and circulating fluidized bed, can effectively remove dust exist in gas, reduce the heavy component content in coal tar at the same time, the reasonable utilization of pyrolysis products, reduce the cost of power generation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤炭分阶梯级利用
，具体涉及煤热解装置与循环流化床联用系统及处理煤的方法。
技术介绍
煤热解后产生的半焦可以作为燃料燃烧发电，而现有的煤热解拔头工艺主要针对循环流化床发电机组。如中科院过程所和浙江大学利用循环流化床锅炉产生的热灰作为热载体，并利用下行床工艺实现了对煤热解，并把油气回收。现有的系统由于采取较复杂的固体或气体热载体的煤热解拔头工艺，并且通过煤热解工艺产生的油气资源，对于发电系统来说，需要配备相应油气处理系统。因此现有的系统配置繁多，造价昂贵。专利技术专利CN101435574A提到的一种炉前煤拔头方法，该工艺热解系统采取燃烧系统来的热灰作为载体。涉及到载体的燃烧和流化，相当于又增加了一套循环流化床系统，工艺较繁琐。技术专利CN203048897U提到了一种采取炉前煤拔头的IGCC工艺。IGCC，即整体煤气化燃气蒸汽联合循环发电。该系统包括热解和气化多个单元，产品既有油，又有可燃气，还需配置燃气发电机组，系统复杂、造价高。煤拔头，旨在常压、中低温、无催化剂和氢气的条件下，用温和热解的方式提取煤中的气体、液体燃料和精细化学品，并借此工艺脱硫、脱硝，从而实现油、煤气、热、电的多联产。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的问题，本专利技术提出煤热解装置与循环流化床联用系统及处理煤的方法，能够有效去除热解气中存在的粉尘，提高焦油品质高，降低煤热解工艺的复杂性，降低煤焦油中重质组分含量，降低后续焦油的处理成本，同时，合理利用热解产物，降低发电成本。本专利技术提出煤热解装置与循环流化床联用系统，包括：快速热解反应器、循环流化床以及热解油气处理系统，所述快速热解反应器具有反应器本体，所述反应器本体限定出反应空间，所述反应空间自上而下分为进料区、热解区以及出料区；所述热解区设有多层蓄热式辐射管，所述多层蓄热式辐射管在所述热解区中沿所述反应器本体高度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管；所述出料区设有半焦出口、颗粒移动床以及热解气出口；所述半焦出口位于所述反应器本体的底部，将热解后的半焦排出所述反应器本体；所述颗粒移动床包括壳体以及插板阀，所述壳体与所述反应器本体内壁相连接，由此限定所述颗粒移动床的内部空间，所述壳体的顶端和底端开口，所述插板阀位于所述壳体的底部，所述插板阀的手轮由所述反应器本体外部穿过内壁，由此使所述插板阀的插板作为所述壳体的底部；热解气出口，所述热解气出口位于所述壳体所对应的所述反应器本体的侧壁上；所述循环流化床通过所述半焦出口与所述快速热解反应器相通；所述热解油气处理系统通过所述热解气出口与所述快速热解反应器相通。如上所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其中，所述热解油气处理系统进一步包括油气分离系统、热解气净化系统以及焦油精制系统，其中，所述热解气出口与所述油气分离系统相连接，所述油气分离系统的气体出口与所述热解气净化系统连接，所述油气分离系统的液体出口与所述焦油精制系统连接。如上所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其中，所述循环流化床进一步包括空气入口。如上所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其中，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管，且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煤热解反应器的本体高度方向上错开分布。如上所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其中，所述颗粒移动床进一步包括第一隔层，所述第一隔层位于所述壳体内部，与所述反应器本体内壁限定出空间，所述第一隔层表面具有多孔结构。如上所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其中，所述第一隔层与所述反应器本体之间的距离小于5cm。如上所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其中，所述颗粒移动床进一步包括第二隔层，所述第二隔层与所述第一隔层相互平行设置，所述第二隔层与所述壳体内壁限定出空间，所述第二隔层表面具有多孔结构。如上所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其中，所述第二隔层与所述壳体之间的距离小于5cm。用如上所述煤热解装置与循环流化床联用系统处理煤的方法，包括以下步骤：A、利用所述快速热解反应器对原料煤进行热解处理，得到半焦和热解气；B、将所述半焦送往循环流化床，使所述半焦在所述循环流化床中进行燃烧，用于发电；C、将所述热解气通过所述出料区的所述热解气出口送往所述热解油气处理系统，从而对所述热解油气进行处理，得到可燃气。如上所述的方法，所述热解气通过所述热解气出口送往所述热解油气处理系统后进一步包括步骤D，所述步骤D包括：所述热解气进入油气分离系统，得到气液分离后的气体和液体，所述液体经焦油精炼系统处理后得到焦油，所述气体经热解气净化系统处理后得到热解气。根据本专利技术的一个实施方式，在上述步骤B中，还可以包括向所述循环流化床中供入原料煤，使得半焦与循环流化床中的原料煤进行混合燃烧，从而用于发电。通过使用本专利技术所述的快速热解反应器，采用蓄热式辐射管式下行床处理粉煤，能够有效的热解粒径小于6～8mm的粉煤。通过采用蓄热式辐射管式下行床，热解油气资源经底部颗粒移动床除去热解气中存在的粉尘，热解气中的含尘量下降，热解气和焦油的品质提高，焦油精制处理的预处理成本降低。高温半焦对高温热解油气中的重质焦油组分有二次裂解效果，使得热解气产率增加。总焦油产率下降，焦油中轻质组分产率上升，重质组分产率下降。通过设置半焦出口，将热解半焦热装热送至循环流化床，提高发电系统的能量利用率。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解，其中：图1为本专利技术煤热解装置与循环流化床联用系统的结构示意图；图2为本专利技术煤热解装置与循环流化床联用系统的工艺流程图；图3为本专利技术中快速热解反应器的结构示意图；图4为本专利技术中快速热解反应器的颗粒移动床的主视图；图5为本专利技术中快速热解反应器的颗粒移动床俯视图；图6为本专利技术中快速热解反应器的插板阀的结构示意图。附图中各标号表示如下：100：快速热解反应器；1：反应器本体、11：进料区、12：热解区、13：出料区；2：蓄热式辐射管；3：颗粒移动床、31：壳体、32：插板阀、321：手轮、322：插板、33：第一隔层、34：第二隔层；4：热解气出口；5：半焦；6：物料入口；7：半焦出口；200：循环流化床；300：热解油气处理系统；301：油气分离系统、302：热解气净化系统、303：焦油精制系统。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式。在此记载的具体实施方式/实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本专利技术实施方式及本专利技术范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本专利技术的保护范围之内。图1为本专利技术煤热解装置与循环流化床联用系统的结构示意图。如图1所示，本专利技术所提出的煤热解装置与循环流化床联用系统包括快速热解反应器100、循环流化床200以及热解油气处理系统300。图3为本专利技术中快速热解反应器100的结构示意图。如图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤热解装置与循环流化床联用系统，其特征在于，包括：快速热解反应器、循环流化床以及热解油气处理系统，所述快速热解反应器具有反应器本体，所述反应器本体限定出反应空间，所述反应空间自上而下分为进料区、热解区以及出料区；所述热解区设有多层蓄热式辐射管，所述多层蓄热式辐射管在所述热解区中沿所述反应器本体高度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管；所述出料区设有半焦出口、颗粒移动床以及热解气出口；所述半焦出口位于所述反应器本体的底部，将热解后的半焦排出所述反应器本体；所述颗粒移动床包括壳体以及插板阀，所述壳体与所述反应器本体内壁相连接，由此限定所述颗粒移动床的内部空间，所述壳体的顶端和底端开口，所述插板阀位于所述壳体的底部，所述插板阀的手轮由所述反应器本体外部穿过内壁，由此使所述插板阀的插板作为所述壳体的底部；热解气出口，所述热解气出口位于所述壳体所对应的所述反应器本体的侧壁上；所述循环流化床通过所述半焦出口与所述快速热解反应器相通；所述热解油气处理系统通过所述热解气出口与所述快速热解反应器相通。

【技术特征摘要】
1.煤热解装置与循环流化床联用系统，其特征在于，包括：快速热解反应器、循环流化床以及热解油气处理系统，所述快速热解反应器具有反应器本体，所述反应器本体限定出反应空间，所述反应空间自上而下分为进料区、热解区以及出料区；所述热解区设有多层蓄热式辐射管，所述多层蓄热式辐射管在所述热解区中沿所述反应器本体高度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管；所述出料区设有半焦出口、颗粒移动床以及热解气出口；所述半焦出口位于所述反应器本体的底部，将热解后的半焦排出所述反应器本体；所述颗粒移动床包括壳体以及插板阀，所述壳体与所述反应器本体内壁相连接，由此限定所述颗粒移动床的内部空间，所述壳体的顶端和底端开口，所述插板阀位于所述壳体的底部，所述插板阀的手轮由所述反应器本体外部穿过内壁，由此使所述插板阀的插板作为所述壳体的底部；热解气出口，所述热解气出口位于所述壳体所对应的所述反应器本体的侧壁上；所述循环流化床通过所述半焦出口与所述快速热解反应器相通；所述热解油气处理系统通过所述热解气出口与所述快速热解反应器相通。2.根据权利要求1所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其特征在于，所述热解油气处理系统进一步包括油气分离系统、热解气净化系统以及焦油精制系统，其中，所述热解气出口与所述油气分离系统相连接，所述油气分离系统的气体出口与所述热解气净化系统连接，所述油气分离系统的液体出口与所述焦油精制系统连接。3.根据权利要求1所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其特征在于，所述循环流化床进一步包括空气入口。4.根据权利要求1所述的煤热解装置与循环流化床联用系统，其特征在于，每层所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅磊，陈水渺，肖磊，薛逊，姜朝兴，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