一種煤熱解系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種煤熱解系統，包括煤料斗、微波干燥器、機械活化器、熱解料斗和移動床熱解反應器。移動床熱解反應器包括：煤入口，位于反應器的頂部；半焦出口，位于反應器的底部；蓄熱式輻射管，在移動床熱解反應器的內部沿著反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；油氣抽出傘，布置在反應器內部、位于輻射管頂層的上方，并與反應器的側壁上的油氣出口相連通；煤料斗、微波干燥器、機械活化器和熱解料斗依次連通，熱解料斗與移動床熱解反應器的煤入口相連通。本系統提高了原料的利用率，加快了反應速度，能快速導出油氣，可有效抑制油氣的二次裂解，提高了頁巖油收率，并能得到品質較高的熱解油。

Coal pyrolysis system

The utility model relates to a coal pyrolysis system, which comprises a coal hopper, a microwave dryer, a mechanical activator, a pyrolysis hopper and a moving bed pyrolysis reactor. Moving bed pyrolysis reactor includes: Coal entrance, at the top of the reactor; the semi coke exports, located at the bottom of the reactor; regenerative radiant tube, the internal moving bed pyrolysis reactor along the reactor height direction of multilayer arrangement, each layer has a plurality of horizontal direction in the parallel regenerative radiant tube oil and gas extraction; umbrella is arranged above the reactor, is located in the top of the side wall of the radiation tube, and the reactor on the gas outlet communicated; coal hopper, microwave dryer, mechanical activation device and hopper is connected with pyrolysis, pyrolysis of the hopper and the moving bed pyrolysis reactor is communicated with the entrance of coal. The system improves the utilization rate of raw materials, accelerates the reaction speed, and can rapidly export oil and gas. It can effectively inhibit the two cracking of oil and gas, improve the yield of shale oil, and obtain pyrolysis oil of higher quality.

【技術實現步驟摘要】
一種煤熱解系統
本技術總地涉及熱解系統，具體涉及一種煤熱解系統。
技術介紹
我國煤炭資源豐富，原煤除了部分用于煉焦、轉化加工外，絕大部分用于直接燃燒。煤直接燃燒，使得煤炭中富含的油氣資源不能被提煉而得到充分利用，且直接燃燒熱效率低，對環境污染嚴重。煤的熱解是將煤在惰性氣氛下加熱，制取半焦、煤氣和焦油等產品，得到的這些產品，又可以梯級利用。因而煤熱解對油氣資源充分提取的同時，又提高了煤炭的綜合利用效率。煤熱解工藝可分為外熱式和內熱式兩類。外熱式熱效率低，揮發產物二次分解嚴重。內熱式工藝克服了外熱式的缺點，借助熱載體(固體熱載體和氣體熱載體)把熱量傳遞給煤。氣體熱載體工藝，存在干餾氣被沖稀，冷凝回收系統龐大，氣體熱值低，難以進一步綜合利用的缺點。固體熱載體工藝相對來說具有一定的優勢，但是存在工藝復雜而導致操作環節太多、制造成本高昂等缺點。此外，目前煤干餾技術均未設有預活化裝置，存在熱解油較重、分子量較大等問題。圖1是現有技術一的煤熱解工藝流程圖。該技術的工藝流程為：原料煤由煤倉9經螺旋給料器10進入破碎機11，原料煤被破碎至6mm以下。破碎后的原料煤和高溫熱煙氣(約550℃)在煤干燥管中接觸換熱，原料煤被換熱至100-120℃左右，同時經干燥后煤含水量<4％。煤經煤干燥管后，同熱煙氣一塊被輸送至干煤旋風分離器2中。在干煤旋風分離器2中，煤和熱煙氣經旋風分離，煙氣經風機排放。預熱后的粉煤與粉焦同加熱提升管6中的熱載體粉焦混合，熱載體粉焦溫度約為800℃。熱粉焦和粉煤在干餾槽5中混合熱解，產生半焦、煤熱解氣和焦油。熱解產生的粉焦一部分經冷卻塔7冷卻后排出，一部分經返料腿進粉焦加熱提升管做為熱載體被循環利用。現有技術一的缺點為：干餾爐的干餾段不能夠及時導出熱解油氣，一次熱解產物滯留易發生二次裂解；干餾后的粉焦作為熱載體被循環使用，其工藝流程復雜；未與發電系統相聯合；物料在反應爐內分布不夠均勻；未預先對原料活化，熱解油較重，品質低。圖2是現有技術二的煤熱解工藝流程圖。其工藝流程為：低階煤經壓制成型后(25-60mm)進熱解爐，煤自上而下移動，與燃燒后逆流而上的熱煙氣直接接觸換熱。煤由爐頂進料時水分約15％，在干燥段可脫除至1.0％以下。逆流而上的熱煙氣由250℃降至80-100℃。干燥后的原料在干餾/熱解段被600-700℃的熱煙氣加熱至500℃左右，發生熱解反應后，熱煙氣溫度降至250℃左右，如前述的逆流上升再用于原料煤的干燥。熱解后生成的半焦進入冷卻段與冷空氣換熱后由爐底排出，干餾/熱解段生成的熱解油氣經冷卻、冷凝等步驟，得到焦油和熱解氣。現有技術二的缺點為：不能處理小顆粒物料，原料利用率不高；或者粉煤需要經過壓制成型后才可利用，增加生產成本；半焦中的固定碳未能得到充分利用，熱效率低；油氣不能快速導出，油收率不高；未與發電系統相聯合；未預先對原料活化，熱解油較重，品質低。因此，為了提高原料的利用率，提高加熱燃燒的熱效率，得到品質較高的熱解油，快速導出油氣，避免油氣的二次裂解，提高油收率，有必要提出一種新的煤熱解系統。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種煤熱解系統，以解決未預先對煤進行干燥和活化、原料利用率低、油氣二次裂解、熱解油品質較低的問題。本技術提供了一種煤熱解系統，其包括煤料斗、微波干燥器、機械活化器、熱解料斗和移動床熱解反應器，其中移動床熱解反應器包括：煤入口，所述煤入口位于所述反應器的頂部；半焦出口，所述半焦出口位于所述反應器的底部；蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述移動床熱解反應器的內部沿著所述反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；油氣抽出傘，所述油氣抽氣傘布置在所述反應器內部、位于所述蓄熱式輻射管頂層的上方，并與所述反應器的側壁上的油氣出口相連通；所述煤料斗、微波干燥器、機械活化器和熱解料斗依次連通，所述熱解料斗與所述移動床熱解反應器的煤入口相連通。上述的系統，所述機械活化器為球磨機。上述的系統，所述系統還包括第二螺旋進料器，所述第二螺旋進料器分別與所述熱解料斗的出口和所述熱解反應器的煤入口相連通。上述的系統，所述系統還包括第一螺旋進料器，所述第一螺旋進料器分別與所述煤料斗的出口和所述微波干燥器的入口相連通。上述的系統，所述系統還包括熱解旋風分離器、過濾器和分餾塔，所述熱解旋風分離器分別與所述熱解反應器的油氣出口和所述過濾器的入口相連通，所述過濾器的出口與所述分餾塔的入口相連通。上述的系統，所述系統還包括燃氣罐，所述分餾塔的氣體出口與所述燃氣罐相連通。上述的系統，所述系統還包括氣化爐，所述氣化爐通過螺旋輸送機與所述熱解反應器的半焦出口相連通。上述的系統，所述系統還包括可燃氣通道，所述可燃氣通道將所述氣化爐和所述熱解反應器的蓄熱式輻射管的可燃氣入口相連通。本技術的有益效果在于，采取蓄熱式輻射管下行床工藝加熱煤，熱解溫度分布均勻，加熱效果好，可實現物料的快速熱解，油氣產率高。該系統應用微波干燥技術，干燥速度快，效率高，干燥均勻，實現了節能、清潔生產，且易于實現自動化控制。該系統還對煤進行了預先機械活化，增加了煤的化學反應活性，降低了熱解反應所需要的溫度，從而熱解焦油較輕，品質好，汽柴油餾分高。該系統還設有油氣抽出傘，熱解產生的油氣能被迅速導出，有效地抑制了油氣的二次裂解，提高了油收率。整體而言，該系統的熱解爐操作溫度低，能耗低，且裝置易于日常維護。附圖說明圖1為現有技術一的煤熱解工藝流程圖；圖2為現有技術二的煤熱解工藝流程圖；以及圖3為本技術的煤熱解工藝流程圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例，對本技術的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本技術的方案及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本技術的限制。如圖3所示，本技術實施例的一種煤熱解爐系統流程圖，其工藝流程簡單描述如下：熱解煤原料與燃氣及助燃氣體作為輸入源輸入熱解爐，原料經過加熱分解，輸出熱解氣及熱解焦油，分別經不同通道輸出。下面結合圖3對本系統加以詳細說明。本技術實施例的一種煤熱解系統流程圖，該蓄熱式下行床熱解系統包括：1.煤料斗；2.微波干燥器；3.蓄熱式下行床反應器；4.球磨機(機械活化器)5.熱解料斗；6.螺旋進料器；7.熱解旋風分離器；8.過濾器；9.分餾塔；10.燃氣引風機；11.燃氣罐；12.燃氣送風機；13.氣化爐；14.螺旋輸送機；15.油氣抽出傘。煤料斗1通過進料裝置連接至微波干燥器2入口，微波干燥器2出口與球磨機4入口相連接。球磨機4出口與熱解料斗5入口相連接，熱解料斗出口通過螺旋進料器6連接到蓄熱式下行床反應器3的入料口。下行床反應器3包括上部進料煤入口，燃氣、空氣入口和油氣、煙氣、半焦出口，油氣抽出傘。油氣抽出傘出口通過反應器的油氣出口與一級熱解旋風分離器7的入口連接，二級熱解旋風分離器7的出氣口與過濾器8入口連接。過濾器8出口與分餾塔9入口連接，分餾塔9出氣口與燃氣引風機10入口連接。燃氣引風機10出口與燃氣罐11入口連接，燃氣罐11出口與燃氣送風機12入口連接；燃氣送風機12出口與下行床反應器3的燃氣入口連接。下行床反應器3半焦出口設計在底部，連接在螺旋輸送機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤熱解系統，其特征在于，所述系統包括煤料斗、微波干燥器、機械活化器、熱解料斗和移動床熱解反應器，其中移動床熱解反應器包括：煤入口，所述煤入口位于所述反應器的頂部；半焦出口，所述半焦出口位于所述反應器的底部；蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述移動床熱解反應器的內部沿著所述反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；油氣抽出傘，所述油氣抽氣傘布置在所述反應器內部、位于所述蓄熱式輻射管頂層的上方，并與所述反應器的側壁上的油氣出口相連通；所述煤料斗、微波干燥器、機械活化器和熱解料斗依次連通，所述熱解料斗與所述移動床熱解反應器的煤入口相連通。

【技術特征摘要】
1.一種煤熱解系統，其特征在于，所述系統包括煤料斗、微波干燥器、機械活化器、熱解料斗和移動床熱解反應器，其中移動床熱解反應器包括：煤入口，所述煤入口位于所述反應器的頂部；半焦出口，所述半焦出口位于所述反應器的底部；蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述移動床熱解反應器的內部沿著所述反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；油氣抽出傘，所述油氣抽氣傘布置在所述反應器內部、位于所述蓄熱式輻射管頂層的上方，并與所述反應器的側壁上的油氣出口相連通；所述煤料斗、微波干燥器、機械活化器和熱解料斗依次連通，所述熱解料斗與所述移動床熱解反應器的煤入口相連通。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述機械活化器為球磨機。3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括第二螺旋進料器，所述第二螺旋進料器分別與所述熱解料斗的出...

【專利技術屬性】
技術研發人員：耿層層，陳水渺，姜朝興，任守強，馬正民，孫祖平，薛遜，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧電力科技有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11