一种以主料煤和辅助固体料混合物为原料的煤干馏方法技术

一种以主料煤和辅助固体料混合物为原料的煤干馏方法，用于降低固体原料表观气化率(即表观气化强度)，同时扩大了气流通道面积，与单独加工煤料相比，可以加工粒度更加细小的煤料。辅助固体料可以是来自粉煤F干馏过程外部的或自产的粒度合适的焦炭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及；特别地讲， 本专利技术涉及一种以粉煤和粉焦混合物为原料的内热式煤干馏方法；更特别地讲，本专利技术涉及一种以粉煤和自产粉焦混合物为原料的内热式煤干馏方法，用于降低入炉煤料表观气化率(即表观气化强度)，同时扩大了气流通道面积，与单独加工煤料相比，可以实现原料粉煤粒度的细小化。
技术介绍
众所周知，中国钢铁集团鞍山热能研究院于二十世纪八十年代初开始不断研究开发的“以不粘煤或弱粘煤块煤为原料在直立式炭化炉炼制铁合金专用兰炭”技术(以下简称中钢内热式煤干馏造气技术BT)，采用适合煤源(比如中国大同、神府地区的煤炭)，在直立式炭化炉内炼制兰炭并副产荒煤气和中低温煤焦油，是一种兰炭产品质量优良、煤焦油产率高、工程造价较低、配套环保技术完善的成熟工业化技术，业已得到大量应用。对内热式煤干馏炉包含的传热过程的热平衡而言，涉及固体气化量和气体物流的质量比例，固体空隙率本质上就是气相空间，以PV表示气相操作压力(绝对压力)，以ε表示床层空隙率，则气相物流质量与固体气化量质量之比KW表示为Kff = (PV X气相空间体积X气相平均标准密度)/ (煤料实体体积X固体平均密度χ固体气化率)对于特定煤干馏过程，由于气相平均标准密度、固体平均密度、固体气化率相对恒定，上式变化为气相物料与固体气化量的体积比KV KV = (PVX气相空间体积)/ (煤料实体体积X固体气化率)= (PVX ε /(1- ε ))/ 固体气化率= (KffX固体平均密度)/气相平均标准密度任意一个特定内热式煤干馏过程的适宜操作条件均必须满足热平衡要求，基于供热串联过程的动力学要求，气相加热煤料时气相传热(供热方)能力必须大于等于固相受热(被加热方)能力，气相冷却炭料时气相传热(吸热方)能力必须大于等于固相放热 (被冷却方)能力，因此存在对应的最小KW，也就是说存在对应的最小KV，对于特定的“床层空隙率ε和固体气化率”存在特定的最小PV，或者说对于特定的“PV和固体气化率”必须维持特定的最小床层空隙率ε。由于现有的内热式煤干馏炉的PV均为常压即PV约为0. 12 0. 18MPa(绝对压力)，对于煤料及其干馏气化率已经确定的干馏操作过程，与之相适应的床层空隙率ε存在一个下限值，当床层空隙率ε达到或低于该下限值时，仅从热平衡角度讲，内热式煤干馏炉已经无法正常工作，这就是现有内热式煤干馏炉限制煤料粒度下限的一个根本原因。从KV= ((PVX ε/(I-O)/固体气化率)可以看出，改善粉煤干馏操作途径之一是增大PV，本专利技术人另有相关专利申请。从KV= ((PVX ε/(I-O)/固体气化率)可以看出，改善粉煤干馏操作途径之一是增大床层空隙率ε，本专利技术人另有相关专利申请。从KV= ((PVX ε/(I-O)/固体气化率)可以看出，改善粉煤干馏操作途径之一是降低固体气化率，本专利技术申请就是对此提出一个解决方案。上述分析已经指出，降低固体气化率可以降低可加工粉煤的粒度，由于目标煤料的干馏任务即固体气化率不能降低，因此只能降低干馏原料表观气化率，也就是说只能向煤料中混入密度、粒径高度接近的低气化率固体掺混料C，并且该固体掺混料C的气化后固体产品CGP与目标煤料的干馏产品焦的分离必须可以简易的完成或不需分离，该固体掺混料C的气化后气体产品CVP与煤气的分离必须可以简易的完成或不需分离。而上述低气化率固体掺混料C的一个方便易得的来源正是粒度合适的粉煤干馏固体产物焦炭，或者正是所述粉煤干馏过程的自产固体产物焦炭。本专利技术技术方案的主要效果是①对于现有常压法内热式煤干馏技术，针对小粒度煤料，掺入粒度合适的低气化炭料或焦料，混合均勻后用作干馏原料，降低干馏过程的表观气化率，扩大了气体通道面积，具有实现煤料粒度细小化的功能；②对于新型加压法内热式煤干馏技术，实现煤料细微化；③对于外热式煤干馏技术，在一定程度上有利于煤料细小化。由于常规中粒度、大粒度煤料的内热式干馏过程床层空隙率ε过剩，对于中粒度、大粒度煤料，本专利技术不适宜。本专利技术所述方法未见报道。本专利技术的第一目的在于提出。本专利技术的第二目的在于提出一种以粉煤和粉焦混合物为原料的煤干馏方法。本专利技术的第三目的在于提出一种以粉煤和自产粉焦混合物为原料的煤干馏方法， 用于降低固体原料表观气化率(即表观气化强度)，同时扩大了气流通道面积，与单独加工煤料相比，可以实现原料粉煤粒度的细小化。
技术实现思路
本专利技术，其特征在于将与主料煤F粒度、密度高度接近的低气化率固体掺混料C与主料煤F混合均勻后所得固体混合物HL用作煤干馏过程原料。本专利技术特别适合于内热式煤干馏过程，通常将与主料煤F粒度高度接近的焦炭用作固体掺混料C与主料煤F混合均勻后所得固体混合物HL用作煤干馏过程原料，原料HL 中固体掺混料C重量含量通常为0. 1 0. 9、一般为0. 2 0. 8、较佳着为0. 3 0. 7。本专利技术特别适合于内热式煤干馏过程，可以将自产炭产品ZCT用作固体掺混料C 与主料煤F混合均勻后用作煤干馏过程原料HL，原料HL中固体掺混料C重量含量为0. 1 0.9 ；所述内热式煤干馏过程流程为包括炭化炉和炭化室载热组分内循环系统，炭化炉包括煤的炭化室和可能存在的燃料气燃烧室；在炭化室内，按照煤料的前进路线，划分为第一段即煤预热段(或称气体冷却段)、第二段即煤炭化段、第三段即炭冷却段(或称气体预热段)；在第三段区域，包含炭化室载热组分的第一路气体与二段过程料接触换热回收其热量升温后成为三段过程气，三段过程料离开三段区域；在第二段区域，三段过程气及存在的燃烧室烟气，与一段过程料进行气固直接接触发生炭化作用，二段过程料离开第二段区域进入第三段区域，二段过程气离开第二段区域进入第一段区域；在第一段区域，二段过程气与自外部加入的煤料接触加热煤料传递热量冷却并混入一段产生气后成为一段产品气 (粗煤气)，煤料升温后成为一段过程料进入第二段区域；粗煤气排出炭化炉；炭产品ZCT 排出炭化炉；在粗煤气冷却分离部分，冷却并分离排出炭化炉的粗煤气得到离环煤气、煤焦油、含焦油污水；至少一部分基于粗煤气的气体物流返回炭化室用作炭化室载热组分，构成干馏部分炭化室载热组分内循环。本专利技术特别适合于内热式煤干馏过程，炭化炉内气相操作压力PV通常大于 0. 20MPa (绝对压力)、一般为0. 40 3. OMPa (绝对压力)。本专利技术特别适合于内热式煤干馏过程，炭化室煤炭化段操作温度为500 900°C 或为550 800°C或为600 750°C或为600 700°C。本专利技术应用于兰炭生产时，操作条件通常为在炭化室内，所述煤料为不粘结煤或弱粘结煤，炭产品为半焦(即兰炭)，煤炭化段操作温度为550 850°C，循环载热气体积流率与煤料体积流率之比为150 450标准立方米/立方米。本专利技术应用于兰炭生产时，操作条件一般为在炭化室内，煤炭化段操作温度为 550 800°C，循环载热气体积流率与煤料体积流率之比为200 400标准立方米/立方米。本专利技术应用于兰炭生产时，操作条件较佳者为在炭化室内，煤炭化段操作温度为 600 700°C，循环载热气体积流率与煤料体积流率之比为250 350标准立方米/立方米。本专利技术内热式干馏炉气体操作压力可以高于常压或远高于常压，此时，本专利技术通常使用煤料加料料锁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何巨堂，
申请(专利权)人：何巨堂，
类型：发明
国别省市：