一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置的制作方法

本技术涉及煤化工，尤其涉及一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置。

背景技术：

1、煤干馏是指将煤炭置于隔绝空气或者惰性气体环境中，连续加热到一定温度后发生一系列物理变化和化学变化，得到煤气(气态)、煤焦油(液态)和半焦(固体)的热加工处理技术。按加热终温的不同，可分为三种：900～1100℃为高温干馏，即焦化；700～900℃为中温干馏；500～600℃为低温干馏。煤料温度在100～200℃时，处于干燥阶段；在400～550℃时大部分煤气和焦油析出，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550℃时，半焦继续析出余下的挥发物(主要成分是氢气)。根据煤的干馏特性进行区别加工，可以生产出多种化工原料和各类精细化学品，实现煤炭的清洁高效利用。

2、煤干馏装置按炉型可分为移动床、流动床、回转炉、带式炉等多种，其中以高温气体为热载体、气固两相直接接触的内热式移动床具有结构相对简单、无动力部件、运行成本低等特点，工业应用最为广泛。其中，内燃内热式移动床干馏装置因设备结构简单、运行成本低，应用最为成熟。但现有的内燃内热式移动床热解得到的煤气品质差、焦油收率低，特别是处理粒度30mm以下混煤时，普遍存在气固换热不均匀、热利用效率低、焦油产率低、煤气品质低、半焦质量差等问题。因此，如何提高混煤热解装置的热效率、焦油产率、煤气品质和半焦质量具有重要的现实意义。

3、授权公告号为cn102424757b的中国实用新型专利公开了“一种气体热载体低温干馏炉及干熄焦方法”，采用气体横流及煤气干熄焦方法回收热半焦显热，然后该部分煤气与通入炉内的空气和煤气混合并燃烧，作为上部长焰煤干馏的热载体。其利用自产煤气熄焦，可有效提高整体热效率，使煤气质量更好。但是干馏后导出的荒煤气的热量并没有充分回收，并且由于采用空气燃烧，煤气品质依然不够高。

4、公开号为cn112625720a的中国专利申请公开了“一种错流式混煤热解方法及热解装置”，从上往下分干燥段、干馏段和冷却段，底部冷却段采用废烟气作为热半焦显热回收的载体，回收显热后的热废烟气从外部导入上部干燥段从而对原料进行干燥，中部干馏段采用高温煤气作为干馏热载体，热载体煤气与热解煤气从中部导出。该装置提升了煤气和焦油产品质量、有效回收了半焦显热。但是中部干馏段导出的荒煤气的热量并没有充分回收，并且由于上、中、下各段之间采用料封作为过渡段，各段之间气体难免存在窜漏，不仅得到的煤气品质会受窜漏烟气影响，排放烟气中也会有窜漏的煤气。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置，立式干馏炉内设有干燥及低温干馏段、中温干馏段和冷却段，外部中温煤气进入中温干馏段将物料充分干馏，外部常温煤气进入冷却段将热半焦热量回收，利用中温干馏和回收半焦热量后的煤气以及物料热解产生的低温荒煤气作为干燥及低温干馏段的热源；不但实现了热量的充分利用，而且分品级将物料中的油、气充分析出，产出的煤气品质高，出油率高，半焦质量高。

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、一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置，包括立式干馏炉，立式干馏炉的顶部设物料入口，底部设物料出口；所述干馏装置还包括半焦仓及汽提仓；立式干馏炉炉体内自上而下依次设有干燥及低温干馏段、中温干馏段及冷却段；中温干馏段的干馏气体入口连接外部的中温煤气管道，冷却段的冷却气体入口连接外部的常温煤气管道；立式干馏炉炉体的下方依次设有半焦仓、汽提仓及运焦系统，立式干馏炉炉体与半焦仓之间设排焦机构，汽提升与半焦仓之间设给料阀；汽提仓顶部的物料入口处设一次阀门，底部的物料出口处设二次阀门，汽提仓内设蒸汽分布盘。

4、进一步的，所述干燥及低温干馏段为空腔结构，顶部设气体导出集气阵伞。

5、进一步的，所述中温干馏段为多室及外布气内导气一体墙组合结构，具体结构如下：

6、中温干馏段内并排设置n-1个外布气内导气一体墙，与两侧的外墙共同形成n个中温干馏腔室，n＝4～8；外布气内导气一体墙的上方一一对应地设置锥形分料结构，外布气内导气一体墙的底部由拱形结构支撑；外布气内导气一体墙内沿竖直方向设置低温荒煤气通道，锥形分料结构与对应的外布气内导气一体墙之间设水平通道使低温荒煤气通道与对应中温干馏腔室连通；外布气内导气一体墙内沿高向均匀设置若干条中温煤气布气通道，中温煤气布气通道水平设置并与外部的中温煤气管道相连；每条中温煤气布气通道均通过若干斜向下开口的气体喷口与对应中温干馏腔室连通。

7、进一步的，所述立式干馏炉炉体内设竖直的隔墙将炉体内部空间分隔为并排的m个干馏单元；每个干馏单元设1个中温干馏单元，即立式干馏炉炉体内具有m×n个中温干馏单元；单个中温干馏腔室的宽度为400～800mm。

8、进一步的，所述冷却段为空腔结构，冷却段的宽度与干燥及低温干馏段的宽度相同；冷却段下部设2～3层常温煤气布气阵伞；常温煤气布气伞与外部的常温煤气管道相连，常温煤气布气伞的底部开设布气孔；最上层常温煤气布气伞与中温干馏腔室一一对应设置且两者的中心位于同一竖直平面内；其余各层常温煤气布气伞沿水平方向交错设置。

9、进一步的，所述排焦机构为往复移动式推焦机。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

11、(1)采用上、中、下分为三个功能段的干馏装置，利用外部中温煤气在中温干馏段将物料充分干馏，利用外部常温煤气在冷却段将热半焦热量回收，利用中温干馏和回收半焦热量后的煤气以及物料热解产生的低温荒煤气作为干燥及低温干馏段的热源，极大地提高了干馏装置的热效率；

12、(2)干馏装置内无焦油燃烧；干馏装置内通入中温煤气和常温煤气，同时自产热解后的低温荒煤气，煤气品质高，无焦油燃烧；

13、(3)中温干馏段采用多室及外布气内导气一体墙组合结构，回收半焦显热后温度达到550℃左右的常温煤气通过常温煤气通道进入干燥及低温干馏段，外部中温煤气经过中温干馏换热降温至550℃左右后也进入干燥及低温干馏段，实现分品级利用中温煤气、常温煤气分别实现中温干馏、低温干馏，中温煤气对热解进行有效活化，提高了焦油产率；

14、(4)中温干馏段采用多室干馏、多层布气的结构，保证干馏均匀、彻底，提高了半焦品质；

15、(5)干馏装置处理的物料可包括长焰煤、褐煤在内的低阶煤或者油页岩颗粒，或者为粒径＜30mm的混煤，实现了低品位固体化工燃料的充分利用。

技术特征：

1.一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置，包括立式干馏炉，立式干馏炉的顶部设物料入口，底部设物料出口；其特征在于，所述干馏装置还包括半焦仓及汽提仓；立式干馏炉炉体内自上而下依次设有干燥及低温干馏段、中温干馏段及冷却段；中温干馏段的干馏气体入口连接外部的中温煤气管道，冷却段的冷却气体入口连接外部的常温煤气管道；立式干馏炉炉体的下方依次设有半焦仓、汽提仓及运焦系统，立式干馏炉炉体与半焦仓之间设排焦机构，汽提升与半焦仓之间设给料阀；汽提仓顶部的物料入口处设一次阀门，底部的物料出口处设二次阀门，汽提仓内设蒸汽分布盘。

2.根据权利要求1所述的一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置，其特征在于，所述干燥及低温干馏段为空腔结构，顶部设气体导出集气阵伞。

3.根据权利要求1所述的一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置，其特征在于，所述中温干馏段为多室及外布气内导气一体墙组合结构，具体结构如下：

4.根据权利要求1所述的一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置，其特征在于，所述立式干馏炉炉体内设竖直的隔墙将炉体内部空间分隔为并排的m个干馏单元；每个干馏单元设1个中温干馏单元，即立式干馏炉炉体内具有m×n个中温干馏单元；单个中温干馏腔室的宽度为400～800mm。

5.根据权利要求1所述的一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置，其特征在于，所述冷却段为空腔结构，冷却段的宽度与干燥及低温干馏段的宽度相同；冷却段下部设2～3层常温煤气布气阵伞；常温煤气布气伞与外部的常温煤气管道相连，常温煤气布气伞的底部开设布气孔；最上层常温煤气布气伞与中温干馏腔室一一对应设置且两者的中心位于同一竖直平面内；其余各层常温煤气布气伞沿水平方向交错设置。

6.根据权利要求1所述的一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置，其特征在于，所述排焦机构为往复移动式推焦机。

技术总结本技术涉及一种中温煤气热解常温煤气熄焦的干馏装置，包括立式干馏炉、半焦仓及汽提仓；立式干馏炉内设有干燥及低温干馏段、中温干馏段和冷却段，外部中温煤气进入中温干馏段将物料充分干馏，外部常温煤气进入冷却段将热半焦热量回收，利用中温干馏和回收半焦热量后的煤气以及物料热解产生的低温荒煤气作为干燥及低温干馏段的热源，不但实现了热量的充分利用，而且分品级将物料中的油、气充分析出，产出的煤气品质高，出油率高，半焦质量高。技术研发人员：肖建生,刘洪春,顾林源,白滨,刘承智,李旭东,倪鸿志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：20231110技术公布日：2024/7/11