專利名稱：一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法。
背景技術：
我國煤資源豐富，價格低廉，但是長期以來沒有得到廣泛的應用。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，如何有效地綜合開發(fā)利用煤，特別是低品位煤備受關注。煤在隔絕空氣條件下進行加熱，在不同溫度下發(fā)生一系列物理變化和化學反應的復雜過程稱為煤的熱解或煤的干餾。煤干餾可得半焦、焦油和荒煤氣，焦油經(jīng)加氫處理可得汽柴油組分，荒煤氣可用作化工原料。煤的熱解是煤化工的重要過程之一，按加熱終溫的不同，可分為三種900 1100°C為高溫干餾，即焦化；700 900°C為中溫干餾；500 600°C為低溫干餾。當煤料的溫度高于100°C時，煤中的水分蒸發(fā)出；溫度升高到200°C以上時，煤中結合水釋出；高達350°C以上時，粘結性煤開始軟化，并進一步形成粘稠的膠質(zhì)體(泥煤、褐煤等不發(fā)生此現(xiàn)象)；至400 500°C大部分煤氣和焦油析出，稱一次熱分解產(chǎn)物；在450 550°C，熱分解繼續(xù)進行，殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；高于550°C，半焦繼續(xù)分解，析出余下的揮發(fā)物(主要成分是氫氣)，半焦失重同時進行收縮，形成裂紋；溫度高于800°C， 半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。當干餾在室式干餾爐內(nèi)進行時，一次熱分解產(chǎn)物與赤熱焦炭及高溫爐壁相接觸，發(fā)生二次熱分解，形成二次熱分解產(chǎn)物，焦爐煤氣和其它煉焦化學產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術中，一般采用熱載體和/或直立爐進行煤熱解生產(chǎn)半焦和焦油。以直立爐為例，至少存在以下缺點停留時間不好控制、溫度控制不均勻、單爐產(chǎn)量低、所得半焦品質(zhì)均一性不好；煙氣與干餾氣混合，后續(xù)處理工藝復雜；煙氣與干餾氣會帶出部分煤粉，水冷得到的焦油中會含有煤粉，難以去除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術問題就在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，它是將一定量的待熱解原料經(jīng)破碎、篩分、干燥后，通過布料裝置布入旋轉床，采用輻射的方式隔絕空氣加熱到400 700°C，保持30 120分鐘。旋轉爐頂部出來的干餾氣經(jīng)油氣分離后，得焦油和荒煤氣。旋轉爐底部經(jīng)出料裝置排出的固體產(chǎn)物經(jīng)冷卻后得半焦。此方法工藝簡單，效率高，不需氣體或固體熱載體，適合各種品質(zhì)的煤種。為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術方案本發(fā)明提供了一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，所述方法包括下列步驟1)、破碎、烘干將待熱解原料破碎篩分，烘干；2)、布料熱解將破碎烘干后的原料通過布料裝置布入蓄熱式旋轉爐，加熱到 400°C 70(TC，保持30 120分鐘，所述原料經(jīng)熱解生成半焦和干餾氣；
3)、出料半焦經(jīng)出料裝置排出，400°C 700°C的半焦經(jīng)熄焦后，送入成品料場； 所述干餾氣經(jīng)油氣分離后，得產(chǎn)品焦油和荒煤氣。所述破碎粒度為10 IOOmm ；大于IOOmm的原料進一步破碎篩分，小于IOmm的原
料壓球造粒。所述蓄熱式旋轉爐包括爐墻、爐頂和爐底，所述爐墻、爐頂和爐底圍成一個爐膛； 所述爐底為旋轉式爐底，在爐膛內(nèi)水平轉動；所述爐膛的上部空間設有一個或多個蓄熱式
輻射管。所述蓄熱式輻射管為直線型管。或者，所述蓄熱式輻射管為U型管?；蛘撸鲂顭崾捷椛涔転閃型管。所述蓄熱式輻射管的一端設置有一個燃燒器，所述燃燒器設置有煤氣進口和空氣進口，所述蓄熱式輻射管的另一端為煙氣出口端。所述爐底上設置有一層爐底架空層，爐底架空層上均布待熱解原料，所述蓄熱式輻射管布置于原料上方。所述蓄熱式旋轉爐設置有吸氣口和噴氣口，所述吸氣口和噴氣口提供循環(huán)風機相連通。所述蓄熱式旋轉爐的爐底與爐墻連接處設置有水封槽。所述待熱解原料為油頁巖、煤、褐煤、油砂或草木的一種或多種。本發(fā)明采用的蓄熱式旋轉床干餾爐是一種環(huán)形爐，爐墻、爐頂及蓄熱式輻射管固定不動，環(huán)形爐爐底為旋轉式爐底，爐底裝載待熱解原料，爐頂和爐底圍成的爐膛的上部空間設有蓄熱式輻射管。蓄熱式輻射管對待熱解原料進行加熱，燃燒產(chǎn)物完全與爐膛內(nèi)的氣氛隔絕，可以減小后續(xù)處理裝置的規(guī)格，分離后的氣體可保有較高的品質(zhì)。爐內(nèi)熱氣強制循環(huán)對流，爐底上的物料兩面快速受熱，既提高了傳熱強度又使物料加熱溫度均勻性更好。本發(fā)明工藝簡單、流程短、效率高，不需熱載體，適合各種品位的煤礦、油頁巖、油砂、草木。生產(chǎn)出的焦油加氫處理后可得汽柴油調(diào)和組分，所述荒煤氣可用作化工原料。


圖1為本發(fā)明所述蓄熱式旋轉爐結構示意圖。圖2為本發(fā)明所述蓄熱式輻射管為U型管的結構示意圖。圖3為本發(fā)明所述蓄熱式輻射管為W型管的結構示意圖。
具體實施例方式實施例1所述蓄熱式旋轉爐結構如圖1所示，所述蓄熱式旋轉爐包括爐墻1、爐頂2和爐底3，所述爐墻、爐頂和爐底圍成一個爐膛4 ；所述爐底為旋轉式爐底，在爐膛內(nèi)水平轉動；所述爐膛的上部空間設有一個或多個蓄熱式輻射管5。如圖1所示，所述蓄熱式輻射管為直線型管?；蛘撸鐖D2所示，所述蓄熱式輻射管為U型管?；蛘?，如圖3所示，所述蓄熱式輻射管為W型管。
如圖2和圖3所示，所述蓄熱式輻射管的一端設置有一個燃燒器6，所述燃燒器設置有煤氣進口 7和空氣進口 8，所述蓄熱式輻射管的另一端為煙氣出口端9。如圖1所示，所述爐底上設置有一層爐底架空層10，爐底架空層上均布待熱解原料11，所述蓄熱式輻射管布置于原料上方。如圖1所示，所述蓄熱式旋轉爐設置有吸氣口 12和噴氣口 13，所述吸氣口和噴氣口提供循環(huán)風機14相連通。如圖1所示，所述蓄熱式旋轉爐的爐底與爐墻連接處設置有水封槽15。實施例2利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法所述方法包括下列步驟1)、破碎、烘干將待熱解原料破碎篩分，烘干；所述破碎粒度為10 IOOmm ；大于IOOmm的原料進一步破碎篩分，小于IOmm的原
料壓球造粒。2)、布料熱解將破碎烘干后的原料通過布料裝置布入蓄熱式旋轉爐的旋轉爐底上，加熱到40(TC 70(TC，保持30 120分鐘，所述原料經(jīng)熱解生成半焦和干餾氣；3)、出料半焦經(jīng)出料裝置排出，400°C 700°C的半焦經(jīng)熄焦后，送入成品料場； 所述干餾氣經(jīng)油氣分離后，得產(chǎn)品焦油和荒煤氣。最后應說明的是顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權利要求
1.一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟1)、破碎、烘干將待熱解原料破碎篩分，烘干；2)、布料熱解將破碎烘干后的原料通過布料裝置布入蓄熱式旋轉爐，加熱到400°C 700°C，保持30 120分鐘，所述原料經(jīng)熱解生成半焦和干餾氣；3)、出料半焦經(jīng)出料裝置排出，400°C 700°C的半焦經(jīng)熄焦后，送入成品料場；所述干餾氣經(jīng)油氣分離后，得產(chǎn)品焦油和荒煤氣。
2.如權利要求1所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于所述破碎粒度為10 IOOmm ；大于IOOmm的原料進一步破碎篩分，小于IOmm的原料壓球造粒。
3.如權利要求2所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式旋轉爐包括爐墻、爐頂和爐底，所述爐墻、爐頂和爐底圍成一個爐膛；所述爐底為旋轉式爐底， 在爐膛內(nèi)水平轉動；所述爐膛的上部空間設有一個或多個蓄熱式輻射管加熱裝置。
4.如權利要求3所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式輻射管為直線型管。
5.如權利要求3所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式輻射管為U型管。
6.如權利要求3所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式輻射管為W型管。
7.如權利要求4、5或6之任一所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于 所述蓄熱式輻射管的一端設置有一個燃燒器，所述燃燒器設置有煤氣進口和空氣進口，所述蓄熱式輻射管的另一端為煙氣出口端。
8.如權利要求7所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于所述爐底上設置有一層爐底架空層，爐底架空層上均布待熱解原料，所述蓄熱式輻射管布置于原料上方。
9.如權利要求8所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式旋轉爐設置有吸氣口和噴氣口，所述吸氣口和噴氣口提供循環(huán)風機相連通。
10.如權利要求9所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于所述蓄熱式旋轉爐的爐底與爐墻連接處設置有水封槽。
11.如權利要求1-10之任一所述的利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，其特征在于所述待熱解原料為油頁巖、煤、褐煤、油砂或草木的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用蓄熱式旋轉爐熱解煤的方法，它是將一定量的待熱解原料經(jīng)破碎、篩分、干燥后，通過布料裝置布入旋轉爐底，采用輻射的方式隔絕空氣加熱到400～700℃，保持30～120分鐘。旋轉爐頂部出來的干餾氣經(jīng)油氣分離后，得焦油和荒煤氣。旋轉爐底部經(jīng)出料裝置排出的固體產(chǎn)物經(jīng)冷卻后得半焦。本發(fā)明方法工藝簡單，效率高，不需氣體或固體熱載體，適合各種品質(zhì)的煤種。
文檔編號C10B53/02GK102277185SQ20111020085
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權日2011年7月19日
發(fā)明者丁力, 吳道洪 申請人:吳道洪