一种煤提质或资源化利用的单级回转窑热解工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种煤提质或资源化利用的单级回转窑热解工艺，具体涉及煤化工技术领域。所述工艺包括原料的预处理、煤气的后处理和半焦的后处理。本发明专利技术提供一种单级外加热式回转窑进行原料煤提质或资源化的工艺，将粒度<50mm的原料煤，经进料系统投送入回转窑热解炉内进行热解，热解后的不可凝性可燃气体，经净化后燃烧，燃烧后产生的高温气体通过回转窑外壁与外圈窑的夹套层加热热解炉，且使用自动化装置连续地清除系统内固体颗粒或团块以避免累积堵塞，确保本发明专利技术系统不发生堵塞而保持不间断且稳定地运行，保持煤原料进口温度在575～675℃范围内，保证热解炉高性能地干燥、热解、提质原料煤，以达到资源的最大利用。以达到资源的最大利用。以达到资源的最大利用。

【技术实现步骤摘要】
一种煤提质或资源化利用的单级回转窑热解工艺


[0001]本专利技术涉及煤化工
，具体涉及一种煤提质或资源化利用的单级回转窑热解工艺。

技术介绍

[0002]当前我国煤炭主要用作发电、炼焦、工业和民用燃料，燃料和动力等行业通常要求低硫优质煤炭或特定煤种(如炼焦用的气煤、肥煤、焦煤和瘦煤)。发展洁净煤技术是提高中国能源效率、节能减排、清洁低碳、减少环境污染(包括城市大气雾霾)的重要途径。
[0003]我国煤炭资源虽然比较丰富，但优质煤炭资源仅占一半左右，其余为褐煤等低质煤资源。褐煤等年轻煤种占我国煤炭资源储量的40％左右，在内蒙古东部地区高达70％以上。褐煤等年轻煤种因水分高、灰分高、挥发分高、热值低，常被当作低质燃料动力煤；加上易分化和自燃，不宜长途运输，也就成为难以异地加工利用的煤资源。在开采优质煤的同时，共伴生低质煤炭资源因市场原因不能同步采出，将会永久丢弃在地下，造成煤炭资源浪费。
[0004]低变质煤(褐煤和长焰煤等)热解提质提油技术很受关注，也有许多单位在做开发研究工作，立式内热式热解方炉在国内已经工业化，但其只适用于热稳定性好的块煤，对于褐煤和粉煤是不适用的。因此，2007年内蒙古发展改革委组织召开了褐煤等年轻煤种开发利用研讨会，与会代表们建议采用褐煤热解工艺，将褐煤加工成半焦、低温焦油和焦炉气，可以做到物尽其用。半焦稳定性好，能够满足长距离运输的需要；热值可以达到4000
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5000大卡/公斤，可作为发电和工业炉窑的燃料，以及气化的原料。
[0005]目前国内热解煤炭提质使用回转窑/回转炉或回转式干馏炉/回转干馏机的现有技术，包括CN102250633A一种用外热式回转炉进行褐煤提质的方法，CN1066459A一种多级回转的煤热解加工工艺，CN101580727A低阶煤内热式滚动床清洁热解提油方法，CN104762097A一种带煤气循环的回转炉低阶粉煤热解提质方法，CN101608126B一种煤热解提质装置，CN103074095A煤热解系统，CN102732277A一种煤炭水平回转式分段返料干馏设备及工艺，以及CN202220155U一种低阶煤的干燥干馏组合提质系统，均是结合干燥提质和热解提质二单元/系统甚或以及其它单元。
[0006]国内煤热解过程大多会产生水，包括在煤气冷却、洗涤以及焦油分离等过程中产生热解废水。中低温(400～800℃)煤热解能快速将煤转化为煤气、焦油等煤基产品，由于较低的反应温度和煤质，低阶煤热解过程产生的废水比以往的煤气化废水更复杂，有芳香族及长链烃类有机物、苯、挥发酚、氨氮和油类等，具有高COD、高色度和可生化性差等特点其中以酚类和含氮杂环化合物为主，大多是高毒性、高致癌性化合物，治理难度非常高需深度处理，且回收利用困难，不但增加煤热解生产成本且会加剧煤工业的环境危机。热解废水的清洁、高效处理及零排放是亟需解决的问题，且我国煤炭资源与水资源呈逆向分布，对于水资源匮乏地区的煤化工企业，水资源的回收利用具有重要意义。
[0007]目前欧美发展中的洁净煤技术主，要即是外加热式回转窑，以避免与煤直接接触
而产生氧化或燃烧、连锁键反应并在几乎无氧状态下将煤炭中含水、杂质、以及挥发有机质含多环芳烃、焦油等热裂解、分离出而产生高品质、高热值、无烟味的洁净煤(半焦)以及很低含尘量的燃料油。
[0008]然而目前多数回转窑热解系统技术因为设备堵塞而需常常即需停车清洗或以及维修，又停车需先冷却一段时间加上再启动加热(暖机)也需一段时间，造成生产力大幅缩减。现有回转窑热解系统技术运行中易发生堵塞处包括:
[0009]1.固体颗粒(或含焦油)随热解气体带离回转窑热解炉时累积堵塞热解反应炉与冷却洗涤塔间的管道。
[0010]2.热解气体通离冷却洗涤塔时油雾冷却后并累积堵塞洗涤塔的出口，导至冷却洗涤塔失去功能以及整体系统不能运转。
[0011]3.干燥机到回转窑热解炉间的螺旋输送设备易发生固体物料堵塞。

技术实现思路

[0012]为此，本专利技术提供一种煤提质或资源化利用的单级回转窑热解工艺，以解决现有处理技术在利用率低，处理过程易发生堵塞等问题。
[0013]此基本上开发回转窑热热解炉提质原料煤的技术产业化之关键、重点考量包括:
[0014]1.避免焦油之形成或避免可能沾黏窑壁，否则没多久即会降低热传导效率、无法控制所需温度范围、造成产品品质低劣，且很可能导致回转窑式炉子失去平衡、偏摆并连带、逐渐地造成几种可能发生的状况:轮带与垫板之间偏移错位，托轮轴瓦发热，窑体变形，耐火材脱落，损害挡轮、托轮，甚或其它机件如大齿圈、小齿轮等致使瘫痪、长期停车，甚或整个回转窑装置报废掉。
[0015]2.良好密封设计装置，确保达到缺氧环境，即极少空气，否则会引起氧化反应甚至于造成焚烧以及CO2、NO
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之形成而失去热裂解的目的并无法预期地生产高品质的洁净煤、生质油、以及热解气。
[0016]3.高性能热传效率与精准温度控制，结实机械结构之设计(包括承受热膨胀和旋转推力等之预备装置)，以及有效之粉尘控制和洗涤冷却的装置，以确保整体系统能稳定地运转与生产出预期的高品质的洁净煤、焦油、以及热解气。
[0017]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0018]根据本专利技术提供的一种煤提质或资源化利用的单级回转窑热解工艺，包括：
[0019]步骤一，原料的预处理
[0020]进料前的原料煤先经破碎机破碎处理；
[0021]步骤二，回转窑热解
[0022]破碎后的原料经煤进料装置进入回转窑热解炉中，进行热解，热解后产生煤气和半焦；
[0023]步骤三，煤气的后处理
[0024]煤气进入使用喷洒机油(级别10W)作为冷却剂的直接接触式冷却洗涤塔进行冷却处理后，粗焦油经焦油净化系统净化后回收净化后可再利用为冷却洗涤塔的冷却剂；煤气中的可燃挥发气体和焦油的各别生产量可以通过调设冷却剂的量，即循环的油量来降低或增加冷却洗涤塔的操作温度来达成；
[0025]冷却洗涤后的煤气经轻质油回收系统，由其中的去水分离器将水蒸汽冷凝、排除、回收水并同时可回收可凝性轻质油；冷却分离后，经油水分离器回收的轻质油进入油槽，不可凝性气体进入燃烧室进行加空气燃烧，燃烧后的气体进入骤冷室以周围空气骤冷后，导入回转窑外壁与外圈窑的夹套加热层，气体于夹套加热层内的流向和原料煤的进料、前进的方向相反，即二者逆流；最后经引式抽风机排出；
[0026]热解炉与冷却洗涤塔中的管道内设置有自动连续地清除含焦油的固体颗粒或团块并将它们推回进入回转窑热解炉内再进行热解的装置；冷却洗涤塔塔顶装置有可自动切换运行的除雾器以去除油雾；二者是用于保证热解系统在运行下不发生堵塞，保持不间断且稳定地继续运行；
[0027]步骤四，半焦的后处理
[0028]半焦经半焦热交换器，经间接水冷式降温后，由半焦输送机输出后得到半焦产品。
[0029]进一步的，所述步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤提质或资源化利用的单级回转窑热解工艺，其特征在于，包括：步骤一，原料的预处理进料前的原料煤先经破碎机破碎处理；步骤二，回转窑热解破碎后的原料经煤进料装置进入回转窑热解炉中，进行热解，热解后产生煤气和半焦；步骤三，煤气的后处理煤气进入使用喷洒机油(级别10W)作为冷却剂的直接接触式冷却洗涤塔进行冷却处理后，粗焦油经焦油净化系统净化后回收净化后可再利用为冷却洗涤塔的冷却剂；煤气中的可燃挥发气体和焦油的各别生产量可以通过调设冷却剂的量，即循环的油量来降低或增加冷却洗涤塔的操作温度来达成；冷却洗涤后的煤气经轻质油回收系统，由其中的去水分离器将水蒸汽冷凝、排除、回收水并同时可回收可凝性轻质油；冷却分离后，经去水分离器回收的轻质油进入油槽，不可凝性气体进入燃烧室进行加空气燃烧，燃烧后的气体进入骤冷室以周围空气骤冷后，导入回转窑外壁与外圈窑的夹套加热层，气体于夹套加热层内的流向和原料煤的进料、前进的方向相反，即二者逆流；最后经引式抽风机排出；热解炉与冷却洗涤塔中的管道内设置有自动连续地清除含焦油的固体颗粒或团块并将它们推回进入回转窑热解炉内再进行热解的装置；冷却洗涤塔塔顶装置有可自动切换运行的除雾器以去除油雾；二者是用于保证热解系统在运行下不发生堵塞，保持不间断且稳定地继续运行；步骤四，半焦的后处理半焦经半焦热交换器，降温后，由半焦输送机输出后得到半焦产品。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：石翰勋，陶君杰，
申请(专利权)人：石翰勋，
类型：发明
国别省市：