一種間接熱解系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤熱解技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種間接熱解系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界產(chǎn)煤大國(guó)，也是煤炭消費(fèi)大國(guó)。就資源稟賦而言，我國(guó)一次能源具有“貧油、少氣、富煤”的特征。2010年我國(guó)煤炭資源探明儲(chǔ)量占我國(guó)化石能源的93.3%，煤炭是目前保障我國(guó)能源安全供應(yīng)的最可靠能源，同時(shí)也是現(xiàn)階段最廉價(jià)的可利用能源。中國(guó)的能源儲(chǔ)量、生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)決定了煤炭在今后一段時(shí)期內(nèi)依然是我國(guó)的主要能源。煤氣化技術(shù)的發(fā)展已有百余年的歷史，逐漸形成了固定床、氣流床、流化床等多種技術(shù)流派，氣流床煤氣化技術(shù)因其氣化溫度高，氣化壓力大，床程流速快，而具有效率高、規(guī)模大、煤種適應(yīng)性好，談轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，逐步成為煤炭轉(zhuǎn)化的優(yōu)選技術(shù)。但是其也存在冷煤氣效率低，合成氣顯熱利用不充分等缺點(diǎn)。尤其是煤炭特別是長(zhǎng)焰煤、褐煤中，本就含有大量高熱值的化學(xué)物質(zhì)，如甲烷、焦油以及一氧化碳、氫氣等，這些物質(zhì)在高溫氣化過程中全部轉(zhuǎn)化為一氧化碳、氫氣、二氧化碳等物質(zhì)基礎(chǔ)化學(xué)組分，經(jīng)過凈化、合成為更為復(fù)雜的物質(zhì)，甲醇、二甲醚、乙醇以及烯烴類化學(xué)品，浪費(fèi)巨大的能量且伴隨大量廢氣的排放。尤其對(duì)于在開采，干燥和運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的大量粉煤如何實(shí)現(xiàn)綜合利用更成為難以解決的難題。目前，在褐煤提質(zhì)主要采用的技術(shù)有以直立方爐、旋轉(zhuǎn)床和移動(dòng)床為代表的固定床；但該現(xiàn)有技術(shù)只能利用3-8mm以上的塊煤，而對(duì)于粉煤則不能夠得到充分利用。同時(shí)，該類技術(shù)多采用熱解氣體進(jìn)行燃燒產(chǎn)生的熱煙氣作為熱源來與塊煤進(jìn)行直接接觸換熱，從而使煤發(fā)生熱解反應(yīng)。這種方式首先使熱解產(chǎn)生的大量甲烷，一氧化碳和氫氣等化工重要原料直接作為燃料進(jìn)行了燃燒，從而造成了大量的浪費(fèi)；而且燃燒產(chǎn)生的大量煙氣會(huì)與熱解氣混合大大降低了熱解氣的品質(zhì)，提高了焦油和水的分離難度；最后，大量氣體溢出會(huì)帶出大量的粉塵從而增加大氣中PM2.5增加霧霾。同時(shí)，在氣化過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的高溫合成氣，這些合成氣的溫度很高(800-1300Γ)不能直接進(jìn)行合成轉(zhuǎn)化，而如果用水進(jìn)行冷卻會(huì)大大增加氣化過程的水耗，并且浪費(fèi)大量高品位的熱量。
[0003]公開號(hào)為CN 103031135 A的中國(guó)專利公開了一種流化床分級(jí)煤熱解反應(yīng)器，包括熱解室、隔離墻、熱解氣余熱回收裝置、輸煤裝置、大顆粒料出口、混合料出口、輸灰裝置；熱解室包括低溫?zé)峤馐液透邷責(zé)峤馐?。但是由于其采用了流化氣體和熱解粉煤直接接觸換熱的方法，這就必然會(huì)加大氣體流量，進(jìn)而增加氣體中的含塵量，降低氣體和焦油品質(zhì)，增加焦油分離難度，同時(shí)該專利還引入了循環(huán)灰，而循環(huán)灰會(huì)進(jìn)一步增加氣體和焦油含塵量，降低焦油品質(zhì)。此外，其采用的熱解溫度過高(600-905Γ)會(huì)減低焦油產(chǎn)率，影響經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]公開號(hào)為CN 103980948 A的中國(guó)專利公開了一種粉煤熱解和氣化的方法，通過氣流床粉煤熱解和氣流床半焦氣化集成回收半焦高溫氣化的合成氣顯熱。全部的粉煤進(jìn)入氣流床粉煤熱解爐，粉煤熱解生成的焦油在高溫下進(jìn)一步熱解生成低分子碳?xì)浠衔?如甲烷)和焦炭；粉煤熱解生成的半焦進(jìn)入氣流床氣化爐生成高溫合成氣。但是其熱解段與氣化段背耦合在一起，因此氣化產(chǎn)生的高溫氣體(600-1200°C )直接進(jìn)入熱解段，會(huì)使得熱解溫度過高，會(huì)引起焦油二次熱解，從而降低焦油產(chǎn)率；而且由于氣化段與熱解段沒有冷卻氣引入，使得進(jìn)入熱解段氣體溫度不可控，從而使得熱解產(chǎn)品不可控；同時(shí)，由于合成氣與熱解粉煤直接接觸，會(huì)大大增加熱解氣量，降低熱解氣和焦油品質(zhì)，增加焦油和水分離難度，并且增大氣體含塵量增大氣體污染。
[0005]總體來說，現(xiàn)有的一些熱解系統(tǒng)多存在氣體和焦油品質(zhì)差，焦油分離難度大，氣體和焦油含塵量大，焦油產(chǎn)率低，經(jīng)濟(jì)效益不好，污染大等問題，為此，需要一種間接熱解系統(tǒng)及其熱解方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，使其氣體和焦油品質(zhì)好，焦油分離難度小，氣體和焦油含塵量小，焦油產(chǎn)率高，經(jīng)濟(jì)效益好，污染小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種間接熱解系統(tǒng)，解決氣體和焦油品質(zhì)差，焦油分離難度大，氣體和焦油含塵量大，焦油產(chǎn)率低，經(jīng)濟(jì)效益不好，污染大等問題，使其氣體和焦油品質(zhì)好，焦油分離難度小，氣體和焦油含塵量小，焦油產(chǎn)率高，經(jīng)濟(jì)效益好，污染小。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種間接熱解系統(tǒng)，包括粉煤預(yù)處理單元、氣化熱解耦合單元、熱解產(chǎn)品分離單元和合成氣轉(zhuǎn)化單元；氣化熱解耦合單元包括熱解爐、高溫合成氣壓縮機(jī)、氣化爐和高溫合成氣除塵裝置；粉煤預(yù)處理單元包括塊煤干燥裝置、磨煤裝置和粉煤機(jī)械進(jìn)料裝置；熱解產(chǎn)品分離單元包括熱解氣除塵裝置和熱解產(chǎn)品分離裝置；合成氣轉(zhuǎn)化單元包括合成氣轉(zhuǎn)化裝置；依次連接的塊煤干燥裝置、磨煤裝置、粉煤機(jī)械進(jìn)料裝置、熱解爐、熱解氣除塵裝置和熱解產(chǎn)品分離裝置；熱解爐還依次與合成氣轉(zhuǎn)化裝置、高溫合成氣壓縮機(jī)、氣化爐和高溫合成氣除塵裝置相連接形成循環(huán)回路結(jié)構(gòu)；熱解氣除塵裝置還與氣化爐相連接；熱解爐還與氣化爐相連接。
[0008]在以上方案中優(yōu)選的是，熱解爐設(shè)有合成氣進(jìn)口、合成氣出口、粉煤進(jìn)口、熱解氣出口和半焦出口 ；氣化爐設(shè)有激冷循環(huán)氣進(jìn)口、熱半焦進(jìn)口、氧化劑和助劑進(jìn)口、高溫合成氣出口和灰渣出口 ；高溫合成氣壓縮機(jī)設(shè)有氣體進(jìn)口和氣體出口 ；高溫合成氣除塵裝置設(shè)有氣體進(jìn)口、凈化氣出口和細(xì)灰出口 ；合成氣轉(zhuǎn)化裝置設(shè)有氣體進(jìn)口。
[0009]還可以優(yōu)選的是，熱解爐的粉煤進(jìn)口與粉煤機(jī)械進(jìn)料裝置的出口相連，熱解爐的熱解氣出口與熱解氣除塵裝置的氣體進(jìn)口相連，熱解爐的半焦出口與氣化爐的熱半焦進(jìn)口相連，熱解爐的合成氣進(jìn)口與高溫合成氣除塵裝置的凈化氣出口相連，熱解爐的合成氣出口與高溫合成氣壓縮機(jī)的氣體進(jìn)口及合成氣轉(zhuǎn)化裝置的氣體進(jìn)口相連；高溫合成氣壓縮機(jī)的氣體進(jìn)口與熱解爐的合成氣出口相連，高溫合成氣壓縮機(jī)的氣體出口與氣化爐的激冷循環(huán)氣進(jìn)口相連；氣化爐的激冷循環(huán)氣進(jìn)口與高溫合成氣壓縮機(jī)的氣體出口相連，熱解爐的熱半焦進(jìn)口與熱解爐的半焦出口及高溫合成氣除塵裝置的細(xì)灰出口相連，氣化爐的高溫合成氣出口與高溫合成氣除塵裝置的氣體進(jìn)口相連；高溫合成氣除塵裝置的氣體進(jìn)口與氣化爐的合成氣出口相連，高溫合成氣除塵裝置的凈化氣體出口與熱解爐的合成氣進(jìn)口相連，高溫合成氣除塵裝置的細(xì)灰出口與氣化爐的熱半焦口相連。
[0010]還可以優(yōu)選的是，塊煤干燥裝置設(shè)有原煤進(jìn)口和干燥煤出口 ；磨煤裝置設(shè)有塊煤進(jìn)口與粉煤出口 ；粉煤機(jī)械進(jìn)料裝置設(shè)有粉煤進(jìn)口和粉煤出口。
[0011]還可以優(yōu)選的是，塊煤干燥裝置的干燥煤出口與磨煤裝置的塊煤進(jìn)口相連；磨煤裝置的塊煤進(jìn)口與塊煤干燥裝置的干燥煤出口相連，磨煤裝置的粉煤出口與粉煤機(jī)械進(jìn)料裝置的粉煤進(jìn)口相連；粉煤機(jī)械進(jìn)料裝置的粉煤進(jìn)口與磨煤裝置的粉煤出口相連，磨煤裝置的粉煤出口與熱解爐粉煤進(jìn)口相連。
[0012]還可以優(yōu)選的是，熱解氣除塵裝置設(shè)有熱解氣進(jìn)口、凈化氣出口和細(xì)半焦出口 ；熱解產(chǎn)品分離裝置設(shè)有凈化氣進(jìn)口和至少兩個(gè)熱解產(chǎn)品出口。
[0013]還可以優(yōu)選的是，熱解氣除塵裝置的熱解氣進(jìn)口與熱解爐的熱解氣出口相連，熱解氣除塵裝置的凈化氣出口與熱解產(chǎn)品分離裝置的凈化器進(jìn)口相連，熱解氣除塵裝置的細(xì)半焦出口與氣化爐的熱半焦進(jìn)口相連；熱解