本发明专利技术提供一种原煤多粒径分级热解气化一体化系统及方法，包括煤炭洗选筛分装置，煤炭洗选筛分装置出口分别与粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉连接，粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉的气体出口分别连接有第一气固分离装置、第二气固分离装置和第三气固分离装置；可以同时处理粉煤、粒煤和块煤，解决了目前不同粒径的煤需要通过不同的系统才能进行利用的问题，降低了生产成本，同时在处理原煤时针对不同粒径的原煤，可以分别选择打开或关闭粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉，针对单一粒径原煤进行处理，使用灵活、方便，实用性更强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤化工领域，具体涉及。
技术介绍
我国富煤、贫油、少气的化石能源禀赋条件和可再生能源技术突破的历史进程，决定了我国能源消费结构必然以煤炭为主。目前对能源和有机原料的依赖，以及面临的能源安全和碳减排压力，都要求我们必须在煤炭综合高效转化利用理念和工艺技术上尽快取得突破。其中煤热解是具有一定竞争力的煤利用途径。根据煤粒径的不同可以将煤分为粉煤(<6mm)、粒煤(6-20mm)和块煤(>20mm)，目前国内外对煤的热解装置进行了广泛的研究，其中工业应用的主要为针对块煤热解的内热式直立方形炉，主要用于生产兰炭，存在生产规模小、工艺技术落后、设备简陋等问题，且由于热解热载体为高温烟气，因此热解产生的荒煤气中N2含量高，煤气热值低，品质差，无法直接利用，主要通过燃烧排放，造成资源浪费且污染环境。同时，目前国内单套热解系统只能对单一煤粒径煤种进行加工，煤炭资源在同一系统内不能得到全面、综合利用。此外，由于现代机械开采得到的粉煤较多，约占80%，粉煤热解产物粉焦的利用也成为粉煤热解的一大问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种适用于多粒径煤种的原煤多粒径分级热解气化一体化系统及方法，解决了目前单套煤热解体统只能处理单一煤粒径煤种的问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:一种原煤多粒径分级热解气化一体化系统，包括煤炭洗选筛分装置，煤炭洗选筛分装置分别与粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉连接，粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉的气体出口分别连接有第一气固分离装置、第二气固分离装置和第三气固分离装置。所述粉煤热解炉的固体出口分为两路，一路作为粉焦出口，另一路与粉焦气化炉入口相连通；粉焦气化炉气体出口分为两路，一路作为气化气出口，另一路分别与粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉的热载体气体入口相连通。所述第一气固分离装置、第二气固分离装置和第三气固分离装置的气体出口与气体冷却器连接，气体冷却器的液体出口连接有油水分离器。所述粉焦气化炉的气化气出口连接有气体洗涤净化装置。一种原煤多粒径分级热解气化一体化方法，包括以下步骤:(I)将原煤经煤炭洗选筛分装置被分为粉煤、粒煤和块煤；(2)将经煤炭洗 选筛分装置分离出的粉煤、粒煤和块煤分别被送入与煤炭洗选筛分装置连接的粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉完成热解；(3)将粉煤热解炉热解产生的粉焦与粒煤热解炉、块煤热解炉热解产生的半焦作为产品排出，粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉热解产生的荒煤气，经气固分离装置分为除尘煤气和粉焦或半焦，粉焦或半焦作为产品排出。将步骤(3)中从气固分离器排出的除尘煤气经气体冷却装置分为净化煤气和焦油、水混合物，焦油、水混合物再经油水分离器分为净化焦油和水排出。将步骤(3)中粉煤热解炉排出的粉焦一部分作为产品排出，另一部分经粉焦气化炉生成气化气，气化生成的气化气一部分作为产品排出，另一部分气化气作为热解热载体分别送入粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉，为热解提供热量和还原气氛。粉煤、粒煤和块煤分别在500-800°C热解。粉焦在950-1400°C气化。本专利技术的原煤多粒径分级热解气化一体化系统，煤炭洗选筛分装置连接有粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉，可以同时处理粉煤、粒煤和块煤，解决目前不同粒径的煤需要通过不同的系统才能进行利用的问题，降低生产成本，同时在处理原煤时针对不同粒径的原煤，可以分别选择打开或关闭粉煤热解炉、粒煤热解炉和块煤热解炉，针对单一粒径原煤进行处理，使用灵活、方便，实用性更强。进一步，本专利技术将粉煤热解炉排出的部分粉焦送入粉焦气化炉进行气化，气化产生的气化气送入热解炉作为热载体，通过热解与气化装置耦合，能量得到优化，热效率高，节约资源、降低成本，同时解决了部分粉焦的利用问题。进一步，热解产生的荒煤气经气固分离后被送入气体冷却器分离出焦油，再经油水分离器分离出焦油中的水，可以用于气化工艺中备煤、灰渣处理等工段，减少能耗，节约资源，减少 废水排放。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图中各标记的含义如下:1-煤炭洗选筛分装置；2_粉煤热解炉；3_粒煤热解炉；4_块煤热解炉；5_粉焦气化炉；6_气体洗涤净化装置；7_第一气固分离装置；8_第二气固分离装置；9_第三气固分离装置；10_气体冷却器；11_油水分离器；12-〈6mm的粉煤；13_6 20mm的粒煤；14-20 80mm的块煤。具体实施例方式下面结合附图对本发进行详细描述:参照图1，本专利技术包括煤炭洗选筛分装置1，粉煤热解炉2，粒煤热解炉3，块煤热解炉4，粉焦气化炉5，气体洗涤净化装置6，第一气固分离装置7，第二气固分离装置8，第三气固分离装置9，气体冷却器10和油水分离器11。煤炭洗选筛分装置I出口输出3种不同粒径的煤，分为3路通过输送管线分别与粉煤热解炉2，粒煤热解炉3和块煤热解炉4的原料煤入口相连接。粉煤热解炉2顶部气体出口与第一气固分离装置7的入口相连通，第一气固分离装置7为高效气固分离装置，用于将煤气中的粉尘与煤气分离，粉煤热解炉2底部粉焦出口分为两路，一路与粉焦气化炉5的入口相连接，另一路粉焦作为产品直接排出。粉焦气化炉5顶部气体出口分为两路，一路作为热解热载体，又分为3路分别与粉煤热解炉2，粒煤热解炉3，块煤热解炉4下部热载体气体入口相连接；另一路作为气化气，与气体洗涤净化装置6的入口相连通，气体洗涤净化装置6的顶部设有气化气出口。粉焦热解炉5的底部设有排渣口用于排出灰渣，侧边有氧气和水蒸气输入口。粒煤热解炉3底部设有半焦排出口，顶部气体出口与第二气固分离装置8入口相连通。块煤热解炉4底部设有半焦出口，顶部气体出口与第三气固分离装置9入口相连通。本专利技术采用粉煤热解炉，粒煤热解炉和块煤热解炉3个热解炉，可以根据煤粒径和煤种类选择与之匹配的热解装置，可以解决所有煤种，全粒径煤的利用问题，结构简单，使用灵活，提高了能源利用效率节约成本。作为本专利技术的进一步优化，粉煤热解炉连接有粉焦气化炉，热解生成的部分粉焦被送入粉焦气化炉中，利用粉焦气化产生气化气作为热解的热载体，分三路送入3个热解炉中为热解炉提供热量，通过热解装置与气化装置耦合，充分利用热量，实现能量上的优化。热解炉通过与气化炉耦合，用粉焦气化气为热解提供热量，解决了目前块煤、粒煤热解煤气热值低、焦油和半焦品质差、焦油收率低、粉煤热解困难和部分粉焦利用问题，提高了能源利用效率，节约了成本，提高了产品质量。第一气固分离装置7，第二气固分离装置8，第三气固分离装置9顶部气体出口与气体冷却器10入口相连接，且第一气固分离装置7底部设有粉焦出口，第二气固分离装置8和第三气固分离装置9底部设有半焦排出口。气体冷却器10顶 部设有煤气出口，底部出口与油水分离器11入口相连通。焦油中的水被分离出来，可以用于备煤或煤渣处理等，减少废水排放，节省资源。工作时，将原煤送入煤炭洗选筛分装置1，经洗选筛分装置I洗选筛分后将煤分为粒径为<6mm的粉煤12，6-20mm的粒煤13和20 80mm的块煤14，将粉煤12、粒煤13、块煤14分别送入粉煤热解炉2，粒煤热解炉3和块煤热解炉4，分别在500-800°C下热解。粉煤热解炉2内反应生成荒煤气和粉焦，粉焦从粉煤热解炉2的底部排出分为两路，一路作为产品外排，一路送本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种原煤多粒径分级热解气化一体化系统，其特征在于：包括煤炭洗选筛分装置（1），煤炭洗选筛分装置（1）分别与粉煤热解炉（2）、粒煤热解炉（3）和块煤热解炉（4）连接，粉煤热解炉（2）、粒煤热解炉（3）和块煤热解炉（4）的气体出口分别连接有第一气固分离装置（7）、第二气固分离装置（8）和第三气固分离装置（9）。
【技术特征摘要】
1.一种原煤多粒径分级热解气化一体化系统，其特征在于:包括煤炭洗选筛分装置(I )，煤炭洗选筛分装置(I)分别与粉煤热解炉(2)、粒煤热解炉(3)和块煤热解炉(4)连接，粉煤热解炉(2)、粒煤热解炉(3)和块煤热解炉(4)的气体出口分别连接有第一气固分离装置(7)、第二气固分离装置(8)和第三气固分离装置(9)。2.根据权利要求1所述的原煤多粒径分级热解气化一体化系统，其特征在于:所述粉煤热解炉(2)的固体出口分为两路，一路作为粉焦出口，另一路与粉焦气化炉(5)入口相连通；粉焦气化炉(5)气体出口分为两路，一路作为气化气出口，另一路分别与粉煤热解炉(2)、粒煤热解炉(3)和块煤热解炉(4)的热载体气体入口相连通。3.根据权利要求1或2所述的原煤多粒径分级热解气化一体化系统，其特征在于:所述第一气固分离装置(7)、第二气固分离装置(8)和第三气固分离装置(9)的气体出口与气体冷却器(IO )连接，气体冷却器(IO )的液体出口连接有油水分离器(11)。4.根据权利要求1或2所述的原煤多粒径分级热解气化一体化系统，其特征在于:所述粉焦气化炉(5 )的气化气出口连接有气体洗涤净化装置(6 )。5.一种原煤多粒径分级热解气化一体化方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将原煤经煤炭洗...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗青，张志刚，樊英杰，冉伟利，陈静升，尚建选，闵小建，郑化安，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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