一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统的制作方法

本技术涉及煤焦化，特别是涉及一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统。

背景技术：

1、兰炭是一种高热值、低灰分、低硫分的固体燃料，广泛应用于工农业生产和人们的日常生活中。同时，兰炭还具有一定的活性，可用于制作多孔材料，如活性炭、吸附剂和催化剂等。

2、干馏炉特别适用于粘结性强、含水量低、含沥青质和挥发分低的低阶煤的处理，是低阶煤制备兰炭常用的工艺设备之一。目前，干馏炉制备兰炭工艺中，高温兰炭常见的降温处理方式有自然冷却、水淬降温、间歇换热和气体吹扫等，其中，常见的气体吹扫方式是采用外送低温惰性气体与高温兰炭逆流接触换热，利用低温惰性气体将高温兰炭的热量带走。除此之外，也有一些实验工程采用外送低温煤气对兰炭进行降温处理。通过吹送连续不断的低温煤气与高温兰炭对流换热，将高温兰炭的热量带走。升温后的煤气引出后重新直接进入干馏炉干馏段底部与换热后的空气或纯氧混合燃烧提供干馏过程的热量。这种方法，在实际生产过程中需要对煤气的流量、温度、速度等参数进行严格控制，才能保证兰炭温度的稳定均匀下降。这种降温方案的优点是可减少额外来煤气(资源)的投入，因此节约成本，但是，生产工艺调试和控制过程过于复杂。此外，降温时间、兰炭粒度、煤气流动等因素也会对生产工艺系统产生不利影响，直接影响着工艺生产的顺行。

技术实现思路

1、为克服现有技术存在的不足，本实用新型解决的技术问题是提供一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统，冷却段需要的冷却源——冷煤气、干馏段需要的热源——热量均来自于系统自身生产的荒煤气，提高了干馏炉整体的资源利用率和工艺系统的经济性，热煤气与氧化剂经过换热器换热得到最佳温度匹配的热源，生产工艺简单，易于实现，系统稳定性高，有利于兰炭工艺生产的顺行。

2、为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

3、一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统，包括干馏炉、初冷器、换热器a、换热器b、荒煤气管道、煤气产品管道、冷煤气管道、热煤气管道、降温煤气管道、常温氧化剂管道、预热氧化剂管道和升温氧化剂管道；干馏炉从上至下分为干馏段、缓冲段和冷却段；初冷器入口通过荒煤气管道与干馏炉顶部连接，初冷器出口分两路，一路接煤气产品管道、另一路接换热器b后通过冷煤气管道与冷却段下部连接；常温氧化剂管道、换热器b、预热氧化剂管道、换热器a依次连接后通过升温氧化剂管道与干馏段连接；热煤气管道一端与冷却段上部连接、另一端与换热器a连接后通过降温煤气管道与干馏段连接。

4、进一步的，所述换热器a、换热器b为板式换热器、间壁式换热器、浮头式换热器或列管式换热器中的一种。

5、进一步的，所述初冷器为立管式初冷器、横管式初冷器、填料式初冷器或喷淋式初冷器中的一种。

6、进一步的，所述该实用新型装置使用的氧化剂为空气、富氧空气或高纯氧气中的一种。

7、进一步的，所述干馏炉的顶部还设有籽煤原料入口、底部设有干馏产品出口。

8、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

9、1)干馏炉炉顶采出的荒煤气经过初冷器后初步降温后，一部分作为煤气产品采出外排，另一部分作为干馏固体产品——兰炭的冷却源(冷煤气)，冷煤气来源于干馏炉自身的气相产品，提高了工艺系统的经济性；

10、2)在冷却段，高温兰炭与来自系统内的冷煤气逆流直接换热，提高了换热效率；

11、3)来自冷却段的热煤气通过换热器a与预热氧化剂换热后得到最佳温度匹配的降温煤气和升温氧化剂，一并进入干馏段燃烧提供干馏的热量，提高了干馏炉整体资源利用效率；

12、4)生产工艺简单，易于实现，系统稳定性高，有利于兰炭工艺生产的顺行。

技术特征：

1.一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统，其特征在于，包括干馏炉、初冷器、换热器a、换热器b、荒煤气管道、煤气产品管道、冷煤气管道、热煤气管道、降温煤气管道、常温氧化剂管道、预热氧化剂管道和升温氧化剂管道；干馏炉从上至下分为干馏段、缓冲段和冷却段；初冷器入口通过荒煤气管道与干馏炉顶部连接，初冷器出口分两路，一路接煤气产品管道、另一路接换热器b后通过冷煤气管道与冷却段下部连接；常温氧化剂管道、换热器b、预热氧化剂管道、换热器a依次连接后通过升温氧化剂管道与干馏段连接；热煤气管道一端与冷却段上部连接、另一端与换热器a连接后通过降温煤气管道与干馏段连接。

2.根据权利要求1所述的一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统，其特征在于，所述换热器a、换热器b为板式换热器、间壁式换热器、浮头式换热器或列管式换热器中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统，其特征在于，所述初冷器为立管式初冷器、横管式初冷器、填料式初冷器或喷淋式初冷器中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统，其特征在于，所述干馏炉的顶部还设有籽煤原料入口、底部设有干馏产品出口。

5.根据权利要求1所述的一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统，其特征在于，所述该系统使用的氧化剂为空气、富氧空气或高纯氧气中的一种。

技术总结本技术涉及一种生产兰炭用自冷式干馏工艺系统，包括干馏炉、初冷器、换热器A和换热器B。干馏炉顶部采出的荒煤气进入初冷器初冷后，部分经作为煤气产品采出，部分经换热器B降温后进入冷却段与高温兰炭逆流接触换热，升温后的热煤气经换热器A换热降温进入干馏段；氧化剂经换热器B换热升温进入换热器A进一步换热升温后进入干馏段，与煤气混合燃烧，提供干馏热量。冷却段需要的冷却源——冷煤气、干馏段需要的热源——热量均来自于系统自身生产的荒煤气，提高了干馏炉整体的资源利用率和工艺系统的经济性，热煤气与氧化剂经过换热器换热得到最佳温度匹配的热源，工艺简单，易于实现，系统稳定性高，有利于兰炭工艺生产的顺行。技术研发人员：郝传松,张涛,胡昌来受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司技术研发日：20230707技术公布日：2024/3/21