活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐及方法
2023-12-02 15:51:31 1
專利名稱：活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐及方法
技術領域：
本發明涉及一種能源領域內原煤熱解的方法，尤其涉及一種活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐及方法。
背景技術：
隨著全球石油需求不斷上升，國際油價持續走高，使得世界各國都在積極尋找石油替代資源。褐煤經低溫乾餾可得半焦、焦油以及不凝氣，因此，利用褐煤通過乾餾技術生產汽柴油組分替代石油資源已成為重要的備選方案。煤的低溫乾餾反應可以在惰性氣氛、加氫以及催化加氫條件下進行。與惰性氣氛相比，在催化加氫的條件下，焦油的產率明顯提高，且在相同的焦油產率下，催化加氫的成本低，對材質要求低。此外，煤催化加氫熱解還可提高煤熱解轉化率，有效降低煤的熱解轉
化溫度等等。現有技術中，通過立式爐進行煤的催化加氫乾餾，存在催化劑較難加入且加入後催化劑較難分離的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種工藝簡單、操作方便、原煤熱解的焦油產率高的活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐及方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的本發明的活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐，包括爐牆、爐頂、 旋轉爐底，所述旋轉爐底包括上底和下底，上底和下底之間為架空的空間；所述架空的空間與上底上方的爐膛空間之間設有爐氣循環裝置；所述爐氣循環裝置安裝有催化劑模塊，並設有氧化劑入口。本發明的上述的旋轉床乾餾爐通過活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的的方法，乾餾爐內的礦物自身熱解氣經設於乾餾爐外的催化劑和氧化劑活化後與乾餾爐爐內的礦物接觸，進行熱解反應，所述的催化劑不與礦物直接接觸。由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明提供的活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐及方法。由於在旋轉床乾餾爐內物料架空的空間與爐底上方的爐膛空間之間設置爐氣循環風機，在風機的進口安裝有催化劑模塊並設置氧化劑的接入口。熱解氣在爐內強制循環風機的作用下與氧化劑在催化劑的作用下活化，被活化後與原煤接觸進行熱解反應。反應產生的熱解氣經冷卻後，分別得到熱解產物半焦、焦油、煤氣。通過該方法，可以利用活化自身熱解氣中甲烷等成分，與原煤熱解產生的大分子自由基結合， 從而提高原煤熱解的焦油產率。
圖1為本發明實施例提供的活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐的結構示意圖。圖中1、水封槽，2、旋轉爐底，3、架空的空間，4、爐牆，5、輻射管，6、爐頂，7、物料， 8、吸氣口，9、氧化劑入口，10、催化劑模塊，11、溫控模塊，12、循環風機，13、噴氣口。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明實施例作進一步地詳細描述。本發明的活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐，其較佳的具體實施方式
是包括爐牆、爐頂、旋轉爐底，所述旋轉爐底包括上底和下底，上底和下底之間為架空的空間；所述架空的空間與上底上方的爐膛空間之間設有爐氣循環裝置；所述爐氣循環裝置安裝有催化劑模塊，並設有氧化劑入口。所述的爐氣循環裝置包括一臺或多臺循環風機，所述爐牆上設有吸氣口和噴氣口，所述的循環風機的進風口和出風口分別與所述爐牆上的吸氣口和噴氣口連接；所述吸氣口正對所述上底上方的爐膛空間，所述噴氣口正對所述上底和下底之間架空的空間；或者，所述吸氣口正對所述上底和下底之間架空的空間，所述噴氣口正對所述上底上方的爐膛空間；所述催化劑模塊設於所述循環風機的進風口，所述氧化劑入口設於所述催化劑模塊的前部。所述吸氣口和噴氣口分別包括一個或多個；所述多個吸氣口和噴氣口設在乾餾爐的同一側，或分設在乾餾爐的兩側。所述的催化劑模塊設有獨立的溫控模塊，可根據煤種的不同調節合適的溫度，可
重複使用。所述爐膛空間設有輻射管加熱裝置，所述的輻射管加熱裝置包括鋼製管子，所述鋼製管子的端頭安裝燃燒器，所述鋼製管子的形狀包括一種或多種形狀直管、U型管、W型管。本發明的上述的旋轉床乾餾爐通過活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的的方法，乾餾爐內的礦物自身熱解氣經設於乾餾爐外的催化劑和氧化劑活化後與乾餾爐爐內的礦物接觸，進行熱解反應，所述的催化劑不與礦物直接接觸。該方法通過活化礦物自身熱解氣中的甲烷成分，與礦物熱解產生的大分子自由基
糹口口。所述礦物包括以下一種或多種油頁巖、煤、褐煤、油砂、草木。所述物料經乾餾後能釋出可燃的油和/或氣。具體實施例如圖1所示，爐體由鋼結構架、爐殼鋼板及隔熱材料內襯組成。爐牆爐頂是固定結構，爐底是可移動的。爐牆與爐底之間的縫隙採用水封(或氣封)裝置密封，使爐膛成密閉空間。爐子可以使環形的，爐膛和爐底均為環形，爐底能在爐膛內水平轉動，爐內加熱用的輻射管的形狀可以是U型管或W型管等。
爐底為架空層結構，包括上底和下底，上底和下底之間為架空的空間，架空的空間與爐底上方的爐膛空間之間設有爐氣循環風機。部分熱解氣在循環風機的作用下，在爐膛與架空空間之間循環流動。循環風機進口裝催化劑模塊，在模塊上方設置氧化劑(如(X)2或水蒸氣)的接入口。熱解氣與經氧化劑激活的催化劑接觸，熱解氣中的甲烷等成分被活化，與原煤熱解纏身的大分子自由基結合，從而提高原煤熱解的焦油產率。本發明的乾餾爐所使用的燃料可以為熱值大於或等於700大卡/立方的氣體或液體燃料。本發明的乾餾爐，操作簡單，運行可靠，生產能力大，催化劑與原煤不直接接觸，焦油產率高。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求
1.一種活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐，其特徵在於，包括爐牆、 爐頂、旋轉爐底，所述旋轉爐底包括上底和下底，上底和下底之間為架空的空間；所述架空的空間與上底上方的爐膛空間之間設有爐氣循環裝置；所述爐氣循環裝置安裝有催化劑模塊，並設有氧化劑入口。
2.根據權利要求1所述的活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐，其特徵在於，所述的爐氣循環裝置包括一臺或多臺循環風機，所述爐牆上設有吸氣口和噴氣口， 所述的循環風機的進風口和出風口分別與所述爐牆上的吸氣口和噴氣口連接；所述吸氣口正對所述上底上方的爐膛空間，所述噴氣口正對所述上底和下底之間架空的空間；或者，所述吸氣口正對所述上底和下底之間架空的空間，所述噴氣口正對所述上底上方的爐膛空間；所述催化劑模塊設於所述循環風機的進風口，所述氧化劑入口設於所述催化劑模塊的前部。
3.根據權利要求2所述的活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐，其特徵在於，所述吸氣口和噴氣口分別包括一個或多個；所述多個吸氣口和噴氣口設在乾餾爐的同一側，或分設在乾餾爐的兩側。
4.根據權利要求2所述的活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐，其特徵在於，所述的催化劑模塊設有獨立的溫控模塊。
5.根據權利要求1至4任一項所述的活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐，其特徵在於，所述爐膛空間設有輻射管加熱裝置，所述的輻射管加熱裝置包括鋼製管子，所述鋼製管子的端頭安裝燃燒器，所述鋼製管子的形狀包括一種或多種形狀直管、U 型管、W型管。
6.一種權利要求1至4任一項所述的旋轉床乾餾爐通過活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的的方法，其特徵在於，乾餾爐內的礦物自身熱解氣經設於乾餾爐外的催化劑和氧化劑活化後與乾餾爐爐內的礦物接觸，進行熱解反應，所述的催化劑不與礦物直接接觸。
7.根據權利要求6所述的通過活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的的方法，其特徵在於，該方法通過活化礦物自身熱解氣中的甲烷成分，與礦物熱解產生的大分子自由基結合。
8.根據權利要求7所述的通過活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的的方法，其特徵在於，所述礦物包括以下一種或多種油頁巖、煤、褐煤、油砂、草木。
9.根據權利要求8所述的通過活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的的方法，其特徵在於，所述物料經乾餾後能釋出可燃的油和/或氣。
全文摘要
本發明公開了一種活化自身熱解氣提高煤乾餾焦油產率的旋轉床乾餾爐及方法，在旋轉床乾餾爐內物料架空的空間與爐底上方的爐膛空間之間設置爐氣循環風機，在風機的進口安裝有催化劑模塊並設置氧化劑的接入口。熱解氣在爐內強制循環風機的作用下與氧化劑在催化劑的作用下活化，被活化後與原煤接觸進行熱解反應。反應產生的熱解氣經冷卻後，分別得到熱解產物半焦、焦油、煤氣。通過該方法，可以利用活化自身熱解氣中甲烷等成分，與原煤熱解產生的大分子自由基結合，從而提高原煤熱解的焦油產率。
文檔編號C10B1/10GK102391879SQ20111028664
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者丁力, 吳道洪 申請人:北京華福工程有限公司