低阶煤热解气化系统和热解气化方法技术方案

本发明专利技术公开了低阶煤热解气化系统和热解气化方法，其中，解气化系统包括：粉煤热解气化炉、高温除尘装置和余热锅炉，其中，粉煤热解气化炉内限定有位于上部的热解腔室和位于下部的气化腔室，热解腔室内布置有多个蓄热式辐射管，热解腔室的顶部具有低阶煤入口，气化腔室的下部具有氧气进口和蒸汽进口，底部具有灰渣出口，位于热解腔室与气化腔室之间的侧壁上具有高温油气出口，高温除尘装置具有高温油气进口和高温净化油气出口，高温油气进口与高温油气出口相连；余热锅炉具有高温净化油气进口、热解气出口、热解油出口、水进口和蒸汽出口，高温净化油气进口与高温净化油气出口相连。利用该解气化系统能够有效实现低阶煤的清洁、高效、一步转化。

Low order coal thermal decomposition system and pyrolysis gasification method

The invention discloses a low order coal thermal degasification system and a pyrolysis gasification method, in which the degasification system includes a powder coal thermal degasification furnace, a high temperature dedusting device and a waste heat boiler, in which the pyrolysis chamber in the upper part of the coal powder is limited to a pyrolysis chamber located on the upper part and a gasification chamber located at the lower part, and a plurality of storage units are arranged in the pyrolysis chamber chamber. The top of the pyrolysis chamber has low rank coal entrance, the lower part of the gasification chamber has oxygen import and steam import, and the bottom has ash outlet. It is located on the side wall between the pyrolysis chamber and the gasification chamber, and the high temperature dedusting device has high temperature oil and gas import and the high temperature purify the oil and gas export. The high temperature oil and gas import is connected with the high temperature oil and gas outlet, and the waste heat boiler has the high temperature purification oil and gas import, the hot gas exits, the pyrolysis oil export, the water import and the steam export, and the high temperature purification oil and gas import is connected with the high temperature purification oil and gas export. The gasification system can effectively realize clean, efficient and one-step transformation of low rank coal.

【技术实现步骤摘要】
低阶煤热解气化系统和热解气化方法
本专利技术创造属于煤化工领域，尤其涉及到中低阶煤热解气化系统和热解气化方法。
技术介绍
煤炭是我国的主要能源，在一次能源结构中占有重要地位。低阶煤储量占全国探明煤炭储量的55％，达到5612亿吨。低阶煤的化学结构中侧链较多，氢和氧含量较高，结果导致其挥发分含量高，根据其挥发分及氢含量高的特点，通过分级转换利用，可获得高附加值的油和气及化学品，再将剩余半焦进行燃烧或气化，实现煤炭资源的梯级利用。目前低阶煤利用过程大多将热解与气化或燃烧分为两个装置进行，整体能效降较低。所以开发一套高效的热解气化装置提高低阶煤的产油产气率，实现能源高效转化。
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低阶煤热解气化系统和热解气化方法，利用该解气化系统和方法能够实现低阶煤的清洁、高效、一步转化。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了低阶煤热解气化系统，根据本专利技术的实施例，该低阶煤热解气化系统包括：粉煤热解气化炉，所述粉煤热解气化炉内限定有位于上部的热解腔室和位于下部的气化腔室，所述热解腔室内布置有多个蓄热式辐射管，所述热解腔室的顶部具有低阶煤入口，所述气化腔室的下部具有氧气进口和蒸汽进口，底部具有灰渣出口，位于所述热解腔室与所述气化腔室之间的侧壁上具有高温油气出口，高温除尘装置，所述高温除尘装置具有高温油气进口和高温净化油气出口，所述高温油气进口与所述高温油气出口相连；余热锅炉，所述余热锅炉具有高温净化油气进口、热解气出口、热解油出口、水进口和蒸汽出口，所述高温净化油气进口与所述高温净化油气出口相连。采用本专利技术上述实施例的低阶煤热解气化系统，粉煤被破碎到一定粒度由粉煤热解气化炉顶部进入热解腔室，在蓄热式辐射管加热条件下发生热解反应，热解油气从炉体中部导出，产生的高温半焦进入在炉体下部的气化腔室与氧气和蒸汽接触发生燃烧气化反应，产生高温煤气，主要成分为CO和H2，气化反应是强放热反应，高温煤气在上升过程中与下落的半焦逆流接触，气固进行换热，半焦吸收高温煤气的热量，温度升高，进而热解得到CH4、热解油。最终将煤高效清洁转化为富含H2、CO、CH4的原料气，同时副产高附加值的芳烃类油品。由于半焦的不完全燃烧放热，为热解提供热量，能效更高。因此，本专利技术上述实施例的低阶煤热解气化系统最终实现了煤的清洁高效一步转化。另外，根据本专利技术上述实施例的低阶煤热解气化系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述蒸汽出口与所述蒸汽进口相连。在本专利技术的一些实施例中，所述热解腔室占所述粉煤热解气化炉内整体高度的1/3-1/2。在本专利技术的一些实施例中，所述氧气进口和蒸汽进口位于所述灰渣出口上方距离20-30cm处。在本专利技术的一些实施例中，上述实施例的低阶煤热解气化系统进一步包括：热解气净化装置，所述热解气净化装置与所述热解气出口相连。根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提出了一种利用前面实施例的低阶煤热解气化系统处理低阶煤的方法，根据本专利技术的具体实施例，该方法包括：将低阶粉煤由所述低阶煤入口供给至所述粉煤热解气化炉内，使所述低阶粉煤在所述热解腔室进行热解，得到高温油气和半焦；使所述半焦进入所述气化腔室内与蒸汽和氧气接触形成旋流流化状态，并发生燃烧气化反应，产生高温煤气；将所述高温油气通入所述高温除尘装置内进行净化处理，以便得到高温净化油气；将所述高温净化油气供给至所述余热锅炉内进行余热回收，以便得到热解油和热解气，并产生水蒸气。采用本专利技术上述实施例的低阶煤热解气化的方法，粉煤被破碎到一定粒度由粉煤热解气化炉顶部进入热解腔室，在蓄热式辐射管加热条件下发生热解反应，热解油气从炉体中部导出，产生的高温半焦进入在炉体下部的气化腔室与氧气和蒸汽接触发生燃烧气化反应，产生高温煤气，主要成分为CO和H2，气化反应是强放热反应，高温煤气在上升过程中与下落的半焦逆流接触，气固进行换热，半焦吸收高温煤气的热量，温度升高，进而热解得到CH4、热解油。最终将煤高效清洁转化为富含H2、CO、CH4的原料气，同时副产高附加值的芳烃类油品。由于半焦的不完全燃烧放热，为热解提供热量，能效更高。因此，本专利技术上述实施例的低阶煤热解气化方法最终实现了煤的清洁高效一步转化。另外，根据本专利技术上述实施例的低阶煤热解气化方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述低阶粉煤的粒径不大于6mm。在本专利技术的一些实施例中，所述热解腔室进行热解的温度为550-600摄氏度。在本专利技术的一些实施例中，所述高温油气的温度为700-800摄氏度。在本专利技术的一些实施例中，上述实施例的热解气化方法进一步包括：将所述水蒸气由所述水蒸气进口供给至所述气化腔室内，用于所述半焦的燃烧气化反应。在本专利技术的一些实施例中，上述实施例的热解气化方法进一步包括：将所述热解气通入热解气净化装置进行净化处理，以便得到净煤气。附图说明图1是根据本专利技术第一个实施例的低阶煤热解气化系统的结构示意图。图2是根据本专利技术第另一个实施例的低阶煤热解气化系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了低阶煤热解气化系统，根据本专利技术的实施例，如图1所示，该低阶煤热解气化系统包括：粉煤热解气化炉100、高温除尘装置200和余热锅炉300。根据本专利技术的具体实施例，粉煤热解气化炉100内限定有位于上部的热解腔室110和位于下部的气化腔室120，热解腔室110内布置有多个蓄热式辐射管111，热解腔室的顶部具有低阶煤入口112，气化腔室120的下部具有氧气进口121和蒸汽进口122，底部具有灰渣出口123，位于热解腔室与气化腔室之间的侧壁上具有高温油气出口130；高温除尘装置200具有高温油气进口210和高温净化油气出口220，高温油气进口210与高温油气出口130相连；余热锅炉300具有高温净化油气进口310、热解气出口320、热解油出口330、水进口340和蒸汽出口350，高温净化油气进口310与高温净化油气出口220相连。采用本专利技术上述实施例的低阶煤热解气化系统，粉煤被破碎到一定粒度由粉煤热解气化炉顶部进入热解腔室，在蓄热式辐射管加热条件下发生热解反应，热解油气从炉体中部导出，产生的高温半焦进入在炉体下部的气化腔室与氧气和蒸汽接触发生燃烧气化反应，产生高温煤气，主要成分为CO和H2，气化反应是强放热反应，高温煤气在上升过程中与下落的半焦逆流接触，气固进行换热，半焦吸收高温煤气的热量，温度升高，进而热解得到CH4、热解油。最终将煤高效清洁转化为富含H2、CO、CH4的原料气，同时副产高附加值的芳烃类油品。由于半焦的不完全燃烧放热，为热解提供热量，能效更高。因此，本专利技术上述实施例的低阶煤热解气化系统最终实现了煤的清洁高效一步转化。下面参考图1详细描述本专利技术具体实施例的低阶煤热解气化系统。粉煤热解气化炉根据本专利技术的具体实施例，粉煤热解气化炉100内限定有位于上部的热解腔室110和位于下部的气化腔室120，热解腔室1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低阶煤热解气化系统，其特征在于，包括：粉煤热解气化炉，所述粉煤热解气化炉内限定有位于上部的热解腔室和位于下部的气化腔室，所述热解腔室内布置有多个蓄热式辐射管，所述热解腔室的顶部具有低阶煤入口，所述气化腔室的下部具有氧气进口和蒸汽进口，底部具有灰渣出口，位于所述热解腔室与所述气化腔室之间的侧壁上具有高温油气出口，高温除尘装置，所述高温除尘装置具有高温油气进口和高温净化油气出口，所述高温油气进口与所述高温油气出口相连；余热锅炉，所述余热锅炉具有高温净化油气进口、热解气出口、热解油出口、水进口和蒸汽出口，所述高温净化油气进口与所述高温净化油气出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种低阶煤热解气化系统，其特征在于，包括：粉煤热解气化炉，所述粉煤热解气化炉内限定有位于上部的热解腔室和位于下部的气化腔室，所述热解腔室内布置有多个蓄热式辐射管，所述热解腔室的顶部具有低阶煤入口，所述气化腔室的下部具有氧气进口和蒸汽进口，底部具有灰渣出口，位于所述热解腔室与所述气化腔室之间的侧壁上具有高温油气出口，高温除尘装置，所述高温除尘装置具有高温油气进口和高温净化油气出口，所述高温油气进口与所述高温油气出口相连；余热锅炉，所述余热锅炉具有高温净化油气进口、热解气出口、热解油出口、水进口和蒸汽出口，所述高温净化油气进口与所述高温净化油气出口相连。2.根据权利要求1所述的低阶煤热解气化系统，其特征在于，所述蒸汽出口与所述蒸汽进口相连。3.根据权利要求1所述的低阶煤热解气化系统，其特征在于，所述热解腔室占所述粉煤热解气化炉内整体高度的1/3-1/2。4.根据权利要求1所述的低阶煤热解气化系统，其特征在于，所述氧气进口和蒸汽进口位于所述灰渣出口上方距离20-30cm处。5.根据权利要求1所述的低阶煤热解气化系统，其特征在于，进一步包括：热解气净化装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，孙宝林，陈水渺，梅磊，
申请(专利权)人：北京神雾电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11