一种输送床热解制油方法技术

本发明专利技术一种输送床热解制油方法，涉及煤热解转化技术，其ａ）燃烧室为流化速度为６～１５ｍ／ｓ的输送床；ｂ）调节从下返料器直接排出的半焦量，将热解室平均温度控制在５００～６５０℃范围内；ｃ）燃烧室内的空气过量系数小于１，调节通入燃烧室的空气量以调节半焦在燃烧室内的燃烧份额，来调节燃烧室出口的固体热载体的温度；ｄ）当通入燃烧室的空气量无法使燃烧室达到设计流化速度时，通入热解气和／或烟气作为补充流化气体；ｅ）热解室为低速流化床，流化气体为热解气和／或烟气；ｆ）对经分离器分离出固体热载体的烟气进行空气补燃，将烟气中的气体可燃成分和固体可燃成分燃尽，燃烧释放的热量回收利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤热解转化
，是一种输送床热解制油 方法。
技术介绍
我国的现有煤炭资源中，挥发分较高的烟煤占78.8％，褐 煤占3.6％，如果这些中、高挥发分煤中的C(H)资源能够得 到高值化利用，生产替代石油的液体燃料，将对我国能源供应 具有重要的意义。固体热载体热解方法可通过煤热解制油，提 取煤中的挥发分和易裂解部分，制取焦油，是一种适用程度很 好的热解制油方法。 现有的固体热载体热解方法通常设置循环流化床燃烧室 以产生高温的固体热载体，循环流化床燃烧室物料掺混强烈， 热容量大，燃烧稳定；然而相对于热解制油要求的半焦燃烧而 言，常规的循环流化床燃烧室显得大材小用。 此外，固体热载体热解方法用于制油时，热解室的温度控 制对焦油产率有决定性的作用，对于不同的煤种，最佳热解制 油温度有所不同；对于给定的设计煤种，在运行中还会因为入 炉煤的成分波动而需要对热解室温度进行小幅调整。因此，热 解室温度控制是该方法的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种输送床热 解制油方法，包括热解室温度的控制方法，燃烧室结构简单、 造价低廉，热解室温度控制灵活简便。 为达到上述目的，本专利技术的输送床热解制油方法的技术解 -->决方案是： 一种输送床热解制油方法，将0-8mm的煤加入热解室中 进行热解反应，产生半焦和含焦油的热解气；热解气从热解室 上部排出，经除尘、冷凝后，分离出焦油；半焦从热解室底部 进入下返料器，一部分作为副产品经下返料器直接排出，另一 部分经下返料器送入燃烧室中燃烧，燃烧后形成的固体热载体 被与燃烧室上部相连的分离器从烟气中分离出来，经热解室上 方的上返料器送入热解室，为热解反应提供热量； 燃烧室为流化速度为6～15m/s的输送床； 调节从下返料器直接排出的半焦量，将热解室温度控制在 适合热解制油的500～650℃范围内； 燃烧室内的空气过量系数小于1，调节通入燃烧室的空气 量以调节半焦在燃烧室内的燃烧份额，来调节燃烧室出口的固 体热载体的温度，从而进一步调节热解室的温度； 当通入燃烧室的空气量无法使燃烧室达到设计流化速度 时，通入热解气和/或烟气作为补充流化气体； 热解室为低速流化床，流化气体为热解气和/或烟气； 对经分离器分离出固体热载体的烟气进行空气补燃，将烟 气中的气体可燃成分和固体可燃成分燃尽，燃烧释放的热量回 收利用。 所述的输送床热解制油方法，其所述燃烧室优选为流化速 度为6～12m/s的输送床。 所述的输送床热解制油方法，其所述燃烧室底部设有布风 板。 本专利技术的方法特别适用于煤的热解制油，也可用于油页 岩、生物质及其它含碳废弃物的热解，系统简单，调节简便。 附图说明 图1为本专利技术输送床热解制油方法实施例1的示意图； 图2为本专利技术输送床热解制油方法实施例2的示意图。 -->具体实施方式 本专利技术的输送床热解制油方法原理是： 煤热解产生的半焦在燃烧室中燃烧，产生高温的灰渣与未 燃半焦的混合物，即固体热载体；固体热载体在燃烧室与热解 室之间流动，不断将半焦燃烧产生的热量从燃烧室带入热解 室，加热加入到热解室的煤，使之发生热解反应，产生含焦油 的热解气。半焦从热解室底部进入下返料器，一部分经下返料 器送回燃烧室燃烧放热，另一部分通过下返料器排出，可经过 冷却设备冷却后，作为副产品外供。 焦油的产率主要取决于热解室的温度，热解室平均温度在 500～650℃范围内时，特别是550～580℃时，热解气中焦油 含量较高。而热解产生的半焦如果都送入燃烧室中并完全燃 烧，固体热载体带入热解室的热量将使热解室内的温度远远超 过上述的最佳制油温度，因此，进入热解室的固体热载体应温 度较低、量较少。从下返料器排出部分半焦可以减少进入热解 室的固体热载体的量；燃烧室过量空气系数小于1使得半焦在 燃烧室内只部分燃烧，从而降低燃烧室出口的固体热载体的温 度。 首先通过调节下返料器直接排出的半焦量，将热解室温度 控制到设计范围内；运行中的小幅度调整则通过调节通入燃烧 室的空气量来实现。燃烧室过量空气系数控制在小于1的范围 内，此时，半焦的燃尽程度随着燃烧室内通入的空气量的增减 而增减：通入的空气量越少，燃烧室过量空气系数越低，则发 生燃烧反应的半焦量就越少，固体热载体的温度也越低，热解 室的温度也就随之降低；反之，增加通入燃烧室的空气量，热 解室的温度随之升高。由此，通过下返料器直接排出的半焦量 和调节通入燃烧室的空气量两级调节手段，即可以实现热解室 温度的控制和调节。 由于只有少量的半焦需要在燃烧室内燃烧放热，燃烧室无 -->需像锅炉那样为保证燃料的充分燃烧而设计为较大的横截面 和较高的高度，其只需提供半焦部分燃烧所需的空间和高度， 并实现提升半焦和固体热载体的功能即可，因此，本专利技术方法 的燃烧室为流化速度6～15m/s的输送床。当加入热解室的煤 粒径较小时，如分布于0～4mm或0～6mm之间，燃烧室不需 设布风板，流化空气及补充流化气体直接从燃烧室底部通入； 当加入热解室的煤粒径分布于0～8mm之间、大颗粒较多时， 为避免燃烧室流化速度波动时，大颗粒流化不良、压死床层， 燃烧室也可考虑设置布风板，流化空气和烟气从布风板下的风 室通入，热解气推荐从布风板上方通入；加入热解室的煤粒径 在0～8mm之间时，如能保证运行中流化速度波动很小，或燃 烧室设计流化速度较高时，也可不设布风板。此外，燃烧室可 设计为较小的直径，以减少维持高流化速度所需的流化气体 量，并降低燃烧室造价。为了尽量减轻磨损，优选的燃烧室流 化速度为6～12m/s。 当所需的半焦燃烧份额较低的情况下，通入燃烧室的空气 量很少，为保持燃烧室的设计流化速度，以热解气或烟气或二 者同时作为流化气体的补充。此时补充流化气体的量根据空气 量的变化进行调节，空气量减少，则烟气或热解气量相应增加， 反之亦然。对于不需要热解气的系统，补充流化气体首选是热 解气，此时热解气在燃烧室燃烧可以为热解反应提供一部分热 量，从而减少半焦的燃烧份额，可以获得更多半焦作为副产品。 热解室采用低速流化床，有利于固体热载体与煤的混合； 采用热解气作为热解室流化气体时，热解气中的H2对焦油的 产生还有促进作用；热解气量不足时，烟气也可作为热解室流 化气体。 由于燃烧室空气过量系数小于1，烟气中带有大量的CO 和未燃碳，可在分离器之后设置补燃式余热锅炉，通入空气进 行补燃，使烟气中的CO和未燃碳燃烧放热，余本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输送床热解制油方法，将０～８ｍｍ的煤加入热解室中进行热解反应，产生半焦和含焦油的热解气；热解气从热解室上部排出，经除尘、冷凝后，分离出焦油；半焦从热解室底部进入下返料器，一部分作为副产品经下返料器直接排出，另一部分经下返料器送入燃烧室中燃烧，燃烧后形成的固体热载体被与燃烧室上部相连的分离器从烟气中分离出来，经热解室上方的上返料器再送入热解室，为热解反应提供热量；其特征在于：　　　　ａ）燃烧室为流化速度为６～１５ｍ／ｓ的输送床；　　　　ｂ）调节从下返料器直接排出的半焦量，将热解室平均温度控制在适合热解制油的５００～６５０℃范围内；　　　　ｃ）燃烧室内的空气过量系数小于１，调节通入燃烧室的空气量以调节半焦在燃烧室内的燃烧份额，来调节燃烧室出口的固体热载体的温度，从而进一步调节热解室的温度；　　　　ｄ）当通入燃烧室的空气量无法使燃烧室达到设计流化速度时，通入热解气和／或烟气作为补充流化气体；　　　　ｅ）热解室为低速流化床，流化气体为热解气和／或烟气；　　　　ｆ）对经分离器分离出固体热载体的烟气进行空气补燃，将烟气中的气体可燃成分和固体可燃成分燃尽，燃烧释放的热量回收利用。

【技术特征摘要】
1、一种输送床热解制油方法，将0～8mm的煤加入热解 室中进行热解反应，产生半焦和含焦油的热解气；热解气从热 解室上部排出，经除尘、冷凝后，分离出焦油；半焦从热解室 底部进入下返料器，一部分作为副产品经下返料器直接排出， 另一部分经下返料器送入燃烧室中燃烧，燃烧后形成的固体热 载体被与燃烧室上部相连的分离器从烟气中分离出来，经热解 室上方的上返料器再送入热解室，为热解反应提供热量；其特 征在于： a)燃烧室为流化速度为6～15m/s的输送床； b)调节从下返料器直接排出的半焦量，将热解室平均温 度控制在适合热解制油的500～650℃范围内； c)燃烧室内的空气过量系数小于1，调节通入燃烧室的 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕清刚，宋国良，王东宇，高鸣，那永洁，贺军，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]