一种煤热解系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及煤化工技术领域，公开了一种煤热解系统和方法，该系统包括：干燥装置(B1)，用于对原煤进行干燥处理以得到干燥煤和干燥尾气；热解装置(B3)，用于对所述干燥煤进行热解以获得高温半焦、热解尾气；熄焦装置(B2)，与所述热解装置相连通以对部分所述高温半焦进行熄焦处理并获得低温半焦；以及活化装置(B5)，与所述热解装置相连通以对另一部分所述高温半焦进行活化处理并获得活性焦和活化尾气。本发明专利技术能够获得高比表面积的活性焦，将该活性焦能够在大型工业生产中直接应用至废水处理等工艺中。

【技术实现步骤摘要】
一种煤热解系统和方法
本专利技术涉及煤化工
，具体地，涉及一种煤热解系统和一种煤热解方法。
技术介绍
目前，中低温煤热解是低阶煤高效清洁利用的潜在技术。低阶煤在隔绝空气或惰性气氛中受热，会发生脱水和热分解作用，可以得到附加值较高的煤焦油和提质的半焦，半焦成分和性质趋近于烟煤，能够有效防止自燃的发生，而且便于运输和储存，可广泛用于发电、造气、化工等领域。现有热解技术比较多，在CN101429459A中公开了一种煤热解技术，在煤粉锅炉前设置固体热载体热解气化装置，其热解室温度控制在500-650℃，该现有技术的方法从入炉煤中提取了高值成分，其余成分入炉燃烧，充分利用能源。US5401364公开了一种气体热载体煤热解制备半焦和焦油的方法。CN102010728A公开了一种固体热载体煤热解的方法，通过筛分的方法，大颗粒半焦作为产品分离出来。CN103695013A将气体热载体和固体热载体两种工艺融合，克服了热解气热值低、热解停留时间长的问题。但是，煤热解工艺都会产生高浓度有机废水，废水中含有大量的酚、焦油类、含硫和含碳等酸性气体，处理难度大，吨成本60-100元。多联产是煤热解工艺发展的趋势，尤其是与活性焦/炭的联产，可以提高系统能效，而且产品附加值增大。活性焦/炭是具有发达孔隙结构的碳材料，具有吸附能力强、稳定性好的特点。广泛应用于污水处理、VOCs吸附处理和脱硫脱硝等领域。CN103723727A中公开了一种活性焦制备系统及方法，该系统是将干熄焦炉中的冷焦破损后筛分，粉焦成型后与大颗粒的物料一同进入活化炉内活化。CN202039028U提供了一种连续式梯级热解-活化耦合多联产移动床，实现了煤热解工艺和半焦活化制备活性炭工艺的统一，可联产活性炭、焦油和煤气，在煤炭深加工、洁净煤
具有重要应用意义。该工艺选择3-15mm的长焰煤为原料，上段的热解温度为500-650℃，下段活化温度为1000-1100℃。并且该CN202039028U中还公开了一种移动床式的连续式梯级热解-活化耦合多联产工艺，该工艺从上至下依次是料仓、热解区、活化区、冷却区和物料收集装置，各装置直接通过星型进料器控制物料的移动，该现有技术利用了热解半焦的显热，将高温热半焦直接送入活化炉内活化，此外，该工艺还利用了活化炉具有还原性的尾气作为热解炉的载气，提高了热解炉内的焦油产率。但是，该工艺的物料输送采用了多个星型阀控制，容易出现物料卡死的现象，而且高温状态下的星型阀容易变形而损坏。CN203648549U公开了一种煤热解废弃物的回收利用装置，包括相互连接的热解废弃物制备活性焦系统，活性焦吸附与生化耦合降解废水系统和废气活性焦回收利用系统。CN104164244A提供了一种煤气循环煤炭全粒径分级热解耦合活性焦制备工艺及系统，将原煤经过原煤预热分级系统分成末煤和粒煤，利用煤气加热炉排放的高温烟气去干燥原煤，得到的含水蒸气尾气作为活化剂，自身产生的热解煤气作为活化剂加热燃料，得到的高温活化剂直接与来自末煤热解炉和粒煤热解炉的高温热半焦接触，使半焦活化。然而，该现有技术中对半焦粉和半焦粒一起进行活化，活化炉压降大，工艺参数控制困难，且易产生沟流而引起活化不均、活化半焦比表面积低，导致活化半焦品质差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种有利于提升煤热解工艺的整体效率和降低系统能耗的煤热解方法及用于该方法的煤热解系统。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种煤热解系统，该系统包括：干燥装置，用于对原煤进行干燥处理以得到干燥煤和干燥尾气；热解装置，用于对所述干燥煤进行热解以获得高温半焦、热解尾气；熄焦装置，与所述热解装置相连通以对部分所述高温半焦进行熄焦处理并获得低温半焦；以及活化装置，与所述热解装置相连通以对另一部分所述高温半焦进行活化处理并获得活性焦和活化尾气。第二方面，本专利技术提供一种煤热解方法，该方法包括：将原煤引入干燥装置中进行干燥处理以得到干燥煤样和干燥尾气；并将所述干燥煤样引入至热解装置中进行热解以得到高温半焦和热解尾气；然后将部分所述高温半焦引入至熄焦装置以进行熄焦处理并获得低温半焦，以及将另一部分所述高温半焦引入至活化装置中进行活化处理并获得活性焦和活化尾气。本专利技术提供的前述煤热解方法能够使得获得的活性焦的比表面积相对于热解高温热半焦的比表面积明显提高，本专利技术的前述方法获得的活性焦能够在大型工业生产中直接应用至废水处理等工艺中；并且，本专利技术的前述方法获得的活性焦中的一部分还能引出所述煤热解系统以作为活性焦产品售卖。为从整体上对煤热解工艺的效率和能耗进行优化，本专利技术创造性的提出将热解所得的高温半焦分成两部分，并分别采用不同的工艺进行处理，从而获得预定量的半焦产品和活性焦，相较于市购的活性焦产品而言，本专利技术的活性焦具有成本低廉、性能优越、可循环再生、利于降低系统能耗等优点。该工艺的提出对煤热解工艺在工业上实现节能减排、保护环境等方面具有重要意义。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的一种优选实施方式的煤热解工艺流程图。附图标记说明B1、干燥装置B2、熄焦装置B3、热解装置B4、第一旋风分离器B5、活化装置B6、燃烧器B7、第二旋风分离器B8、高温振筛机B21、一级熄焦装置B22、二级熄焦装置B10、吸附塔B11、冷却器B12、油水分离器S1、原煤S2、一级熄焦尾气S3、干燥煤S4、干燥尾气S5、活化剂S6、气体热载体S7、热解尾气S8、高温半焦S9、细高温半焦S10、粗高温半焦S11、第一熄焦冷却气S12、一级低温半焦S13、第二熄焦冷却气S14、低温半焦S15、二级熄焦尾气S16、活化热源S17、活化尾气S18、活性焦S19、分离后热解尾气S20、热解气S21、油水混合物S22、焦油S23、含油废水S24、饱和的活性焦S25、废水S26、燃料具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。第一方面，本专利技术提供了一种煤热解系统，该系统包括：干燥装置，用于对原煤进行干燥处理以得到干燥煤和干燥尾气；热解装置，用于对所述干燥煤进行热解以获得高温半焦、热解尾气；熄焦装置，与所述热解装置相连通以对部分所述高温半焦进行熄焦处理并获得低温半焦；以及活化装置，与所述热解装置相连通以对另一部分所述高温半焦进行活化处理并获得活性焦和活化尾气。优选地，该系统进一步包括吸附塔，至少部分所述活性焦与由所述热解尾气经冷却和分离后得到的含油废水在该吸附塔中进行吸附处理以得到饱和的活性焦。根据另一种优选的具体实施方式，本专利技术的前述活化装置中产出的活性焦也可以作为活性焦产品引出所述系统。也即，本专利技术的前述活化装置中产出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤热解系统，其中，该系统包括：干燥装置(B1)，用于对原煤进行干燥处理以得到干燥煤和干燥尾气；热解装置(B3)，用于对所述干燥煤进行热解以获得高温半焦、热解尾气；熄焦装置(B2)，与所述热解装置相连通以对部分所述高温半焦进行熄焦处理并获得低温半焦；以及活化装置(B5)，与所述热解装置相连通以对另一部分所述高温半焦进行活化处理并获得活性焦和活化尾气。

【技术特征摘要】
1.一种煤热解系统，其中，该系统包括：干燥装置(B1)，用于对原煤进行干燥处理以得到干燥煤和干燥尾气；热解装置(B3)，用于对所述干燥煤进行热解以获得高温半焦、热解尾气；熄焦装置(B2)，与所述热解装置相连通以对部分所述高温半焦进行熄焦处理并获得低温半焦；以及活化装置(B5)，与所述热解装置相连通以对另一部分所述高温半焦进行活化处理并获得活性焦和活化尾气。2.根据权利要求1所述的系统，其中，该系统进一步包括吸附塔(B10)，至少部分所述活性焦与由所述热解尾气经冷却和分离后得到的含油废水在该吸附塔(B10)中进行吸附处理以得到饱和的活性焦；优选地，该系统进一步包括使得所述吸附塔(B10)与所述热解装置(B3)相连接的管线，以将所述饱和的活性焦引入至所述热解装置(B3)中进行再生。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，该系统进一步包括燃烧器(B6)，用于产生燃烧尾气，部分所述燃烧尾气作为气体热载体引入至所述热解装置(B3)中为所述热解提供热量，另一部分所述燃烧尾气引入至所述活化装置(B5)中以作为热源，以及来自所述干燥装置(B1)的干燥尾气引入至所述活化装置(B5)中以作为活化剂。4.根据权利要求3所述的系统，其中，该系统进一步包括使得所述燃烧器(B6)分别与所述热解装置(B3)和所述活化装置(B5)相连接的管线，以分别将由所述热解尾气经冷却后获得的不含油的热解气和来自所述活化装置(B5)的活化尾气引入至所述燃烧器(B6)中参与燃烧。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的系统，其中，所述干燥装置(B1)、所述热解装置(B3)和所述活化装置(B5)各自独立地为旋转床式反应器。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的系统，其中，所述熄焦装置(B2)包括一级熄焦装置(B21)和二级熄焦装置(B22)，进入熄焦装置(B2)的部分所述高温半焦先进入所述一级熄焦装置(B21)中进行一级熄焦处理以得到一级低温半焦和一级熄焦尾气；然后将所述一级低温半焦引入至所述二级熄焦装置(B22)中进行二级熄焦处理以得到所述低温半焦；优选地，该系统进一步包括使得所述一级熄焦装置(B21)与所述干燥装置(B1)相连接的管线，以将所述一级熄焦尾气引入至所述干燥装置(B1)中为所述干燥处理提供热量。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的系统，其中，该系统进一步包括高温振筛机(B8)，所述高温振筛机(B8)的入口与所述热解装置(B3)连接，以及所述高温振筛机(B8)的出口与所述熄焦装置(B2)和所述活化装置(B5)连接，使得由所述热解装置(B3)获得的高温半焦先进入所述高温振筛机(B8)中按照粒径进行筛分以分别获得进入所述熄焦装置(B2)的粗高温半焦和进入所述活化装置(B5)的细高温半焦。8.根据权利要求2所述的系统，其中，该系统进一步包括冷却器(B11)和油水分离器(B12)，所述冷却器(B11)与所述热解装置(B3)连接，使得来自所述热解装置(B3)的热解尾气先进入所述冷却器(B11)中进行冷却以分别得到油水混合物和不含油的热解气，并且将所述油水...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦海云，陈爱国，孙任晖，刘爱国，郭屹，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11