低阶煤脱硫提质炼焦系统的制作方法

本技术涉及煤化工，尤其涉及一种低阶煤脱硫提质炼焦系统。

背景技术：

1、优质炼焦煤占煤炭资源储量比例较低，随着优质炼焦煤的消耗，低阶煤的开发利用更加迫切。

2、低阶煤炼焦的难点之一为脱除其中的硫元素。如何有效脱除低阶煤中的硫元素一直是行业的研究重点之一。不同粒径煤样中各形态硫元素的赋存含量并不相同，且脱除温度并不相同，为了更好的实现低阶煤中硫元素的脱除，有现有技术提出考虑各形态硫的脱除温度，并以分级热解的形式脱去各类形态硫。例如，专利公开文本cn108624346a公开了一种煤多段分级热解装置，该装置包括干馏第一段、干馏第二段和干馏第三段，其中，干馏第一段使用来自干馏第三段的热煤气对原煤干燥，干馏第二段和干馏第三段分别使用来自加热炉的不同温度的热煤气对干煤进行加热分别得到焦油和烷烃类挥发分。

3、包括以分级热解的形式脱去各类形态硫在内的现有技术，实际用于低阶煤脱硫时，通常效果不佳。基于此，目前仍需要研究能够有效脱除低阶煤中的硫以实现低阶煤提质的炼焦系统。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够有效脱除低阶煤中的硫实现低阶煤提质的炼焦系统。

2、为了达到上述目的，本实用新型提供了一种低阶煤脱硫提质炼焦系统，该装置包括：

3、入料输送单元、破碎单元、热解单元、出料输送单元；

4、热解单元包括n段热解炉和n段筛分装置，所述n≥3；其中，第i段热解炉的半焦出料口与第i段筛分装置的进料口连接、第i段筛分装置的筛上半焦出料口(即大颗粒半焦出料口)与第i+1段热解炉的进料口连接，i为1至n-1的自然数；

5、所述入料输送单元的进料口与破碎单元的出料口连接、破碎单元的出料口与第一段热解炉的进料口连接、最后一段筛分装置的筛上半焦出料口(即大颗粒半焦出料口)与出料输送单元的进料口连接。

6、根据本实用新型的具体实施方案，其中，破碎单元为能实现将煤破碎至粒径为25-15mm(例如20mm)颗粒的破碎单元。

7、根据本实用新型的具体实施方案，其中，n段筛分装置均为能实现筛去＜6mm粒径的半焦的筛分装置。

8、根据本实用新型的具体实施方案，其中，热解单元包括3段热解炉和3段筛分装置；其中，第一段热解炉的半焦出料口与第一段筛分装置的进料口连接、第一段筛分装置的筛上半焦出料口(即大颗粒半焦出料口)与第二段热解炉的进料口连接，第二段热解炉的半焦出料口与第二段筛分装置的进料口连接、第二段筛分装置的筛上半焦出料口(即大颗粒半焦出料口)与第三段热解炉的进料口连接，第三段热解炉的半焦出料口与第三段筛分装置的进料口连接；所述入料输送单元的进料口与破碎单元的出料口连接、破碎单元的出料口与第一段热解炉的进料口连接、第三段热解炉的筛上半焦出料口(即大颗粒半焦出料口)与出料输送单元的进料口连接；

9、进一步地，当n段筛分装置均为能实现筛去＜6mm粒径的半焦的筛分装置时，所述第一段热解炉为能够实现170-200℃热解的热解炉；

10、进一步地，当n段筛分装置均为能实现筛去＜6mm粒径的半焦的筛分装置时，所述第二段热解炉为能够实现450-550℃热解的热解炉；

11、进一步地，当n段筛分装置均为能实现筛去＜6mm粒径的半焦的筛分装置时，所述第三段热解炉为能够实现650-750℃热解的热解炉。

12、根据本实用新型的具体实施方案，其中，该装置进一步包括：高炉尾气处理单元和混合气尾气处理单元；所述高炉尾气处理单元的出气口与最后一段热解炉的进气口连接，混合气尾气处理单元的进气口与第一段热解炉的出气口连接，从而实现高炉尾气处理单元中产生的高温气体通过最后一段热解炉的进气口进入热解单元中，在热解单元中与煤逆流换热后通过第一段热解炉的出气口进入混合气尾气处理单元中进行尾气处理；

13、其中，所述高炉尾气处理单元能够实现高温气体的供给(例如，能够实现除尘后的高炉煤气充分燃烧得到高温气体或者能够实现除去高温高炉废气中的灰尘固体物得到高温气体)，所述混合气尾气处理单元用于实现尾气处理；

14、进一步地，高炉尾气处理单元用于实现将炼钢工艺过程中产生的高炉煤气转化为高温气体；

15、煤炭热解过程中需要大量的热量，而炼钢工艺过程中会产生大量热值较高的高炉煤气，该优选技术方案可以对这部分热值较高的气体进行有效利用。

16、根据本实用新型的具体实施方案，其中，所述入料输送单元选用传送带。

17、根据本实用新型的具体实施方案，其中，所述破碎单元包括依次连接的给料机、除铁器、振动筛、压滤机和浓缩机。

18、根据本实用新型的具体实施方案，其中，所述热解炉选用回转窑。

19、根据本实用新型的具体实施方案，其中，所述筛分装置选用振动筛。

20、根据本实用新型的具体实施方案，其中，所述出料输送单元选用传送带。

21、本实用新型发明人经过大量的实验研究发现：包括以分级热解的形式脱去各类形态硫在内的现有技术实际用于低阶煤脱硫时效果不佳的一个主要原因在于：由于半焦的热碎性，在热解过程中硫元素会向低粒径半焦中富集，而现有技术忽略了其带来的影响，从而导致了脱硫效果不佳。基于此，为了能够克服该问题，发明人研究出了在每一段热解后都添加筛分装置，将在每一段热解过程中富集了大量硫元素的低粒径半焦筛除后再进行下一阶段的热解处理的技术方案，从而形成了本实用新型提供的低阶煤脱硫提质炼焦系统。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

22、1、本实用新型提供的技术方案针对低阶煤中硫元素形态多样、各形态硫分解温度不同、以及热解过程中硫元素会向低粒径半焦中迁移的特点，采用多段热解炉以及每段热解炉后设置筛分装置，实现低阶煤高效脱硫，处理得到的半焦能够充分满足半焦炼铁的需求。

23、2、在本实用新型的优选实施方式中，根据筛分过程中半焦筛除粒径对筛分装置进行了筛选和根据热解温度对热解炉进行了筛选，当满足三段筛分装置均为能实现筛去＜6mm粒径的半焦的筛分装置与第一段热解炉为能够实现170-200℃热解的热解炉、第二段热解炉为能够实现450-550℃热解的热解炉、第三段热解炉为能够实现650-750℃热解的热解炉时，能够很好的在每一段热解时将更多的未除去的硫元素富集到＜6mm粒径的半焦中通过筛分出去，从而进一步提升低阶煤脱硫的效率。

24、3、本实用新型提供的低阶煤脱硫提质炼焦系统未选用流化床反应器进行热解，由此避免了使用流化床反应器带来的问题(气相或固相都存在较长的停留时间分布，导致不适当的产品分布，降低了目标产物的收率)。

技术特征：

1.一种低阶煤脱硫提质炼焦系统，其特征在于，该系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述破碎单元为能实现将煤破碎至粒径为25-15mm颗粒的破碎单元。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，n段筛分装置均为能实现筛去＜6mm粒径的半焦的筛分装置。

4.根据权利要求1或3所述的系统，其特征在于，热解单元包括3段热解炉和3段筛分装置；其中，第一段热解炉的半焦出料口与第一段筛分装置的进料口连接、第一段筛分装置的筛上半焦出料口与第二段热解炉的进料口连接，第二段热解炉的半焦出料口与第二段筛分装置的进料口连接、第二段筛分装置的筛上半焦出料口与第三段热解炉的进料口连接，第三段热解炉的半焦出料口与第三段筛分装置的进料口连接；所述入料输送单元的进料口与破碎单元的出料口连接、破碎单元的出料口与第一段热解炉的进料口连接、第三段热解炉的筛上半焦出料口与出料输送单元的进料口连接。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当n段筛分装置均为能实现筛去＜6mm粒径的半焦的筛分装置时，

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，高炉尾气处理单元和混合气尾气处理单元；所述高炉尾气处理单元的出气口与最后一段热解炉的进气口连接，混合气尾气处理单元的进气口与第一段热解炉的出气口连接，从而实现高炉尾气处理单元中产生的高温气体通过最后一段热解炉的进气口进入热解单元中，在热解单元中与煤逆流换热后通过第一段热解炉的出气口进入混合气尾气处理单元中进行尾气处理。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，高炉尾气处理单元用于实现将炼钢工艺过程中产生的高炉煤气转化为高温气体。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述破碎单元包括依次连接的振动筛、给料机、除铁器、压滤机和浓缩机。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

技术总结本技术提供了一种低阶煤脱硫提质炼焦系统。该系统包括入料输送单元、破碎单元、热解单元、出料输送单元；热解单元包括N段热解炉和N段筛分装置，N≥3；第i段热解炉的半焦出料口与第i段筛分装置的进料口连接、第i段筛分装置的筛上半焦出料口与第i+1段热解炉的进料口连接，i为1至N‑1的自然数；入料输送单元的进料口与破碎单元的出料口连接、破碎单元的出料口与第一段热解炉的进料口连接、最后一段筛分装置的筛上半焦出料口与出料输送单元的进料口连接。该系统针对低阶煤中硫元素形态多样、各形态硫分解温度不同及热解过程中硫元素向低粒径半焦中迁移的特点，采用多段热解炉及每段热解炉后设置筛分装置，实现低阶煤高效脱硫。技术研发人员：贾晨昕,张牧,孙新星,叶小虎,杨伟明,杜雄伟受保护的技术使用者：北京京诚泽宇能源环保工程技术有限公司技术研发日：20230628技术公布日：2024/2/8