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1、(10)申请公布号 CN 103113905 A (43)申请公布日 2013.05.22 CN 103113905 A *CN103113905A* (21)申请号 201310069600.9 (22)申请日 2013.03.06 C10B 53/04(2006.01) (71)申请人 中煤能源黑龙江煤化工有限公司 地址 154854 黑龙江省哈尔滨市依兰县达连 河镇高层办公楼中煤龙化公司科技部 申请人 胡庆文 (72)发明人 宋军 胡庆文 牛玉梅 刘跃 张洪慧 (74)专利代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 代理人 高媛 (54) 发明名称 一种煤粉复合干馏装置及方法 。
2、(57) 摘要 一种煤粉复合干馏装置及方法， 它涉及一种 煤粉干馏装置及方法， 以解决现有煤流化干馏技 术存在热载体与煤粉在混合器中混合不理想的问 题。装置 ： 热载体立管的一端与提升管反应器连 接、 另一端与烧炭器连接， 提升管反应器的一端通 入干气、 另一端与干馏反应器连通。方法 ： 一、 高 温半焦与煤粉在提升管反应器内混合并进行干 馏反应 ； 二、 烧炭器中的一部分高温半焦由热载 体立管输入至提升管反应器中、 另一部分高温半 焦经排料立管进入半焦冷却器中冷却后排入半焦 储罐 ； 三、 油气及半焦焦炭在干馏反应器中反应 ； 四、 半焦细粉返回干馏反应器中经半焦输送管进 入烧炭器中作为部分。
3、燃烧的半焦使用， 燃烧后升 温成为热载体。本发明用于粒径 5mm 的煤粉干 馏。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103113905 A CN 103113905 A *CN103113905A* 1/2 页 2 1. 一种煤粉复合干馏装置， 其特征在于 ： 所述装置包括半焦储罐 (1)、 半焦冷却器 (2)、 排料管 (3)、 原料罐 (4)、 下料机 (5)、 原料管 (6)、 主风机 (8)、 第一多级旋分器 (10)、 烧。
4、炭 器 (11)、 烧炭器密相床 (12)、 主风分布器 (13)、 热载体立管 (14)、 半焦输送管 (16)、 排料立 管 (17)、 主风管 (19)、 辅助燃烧器 (20)、 半焦斜管 (21)、 取热器 (22)、 提升管反应器 (24)、 第二多级旋分器 (26)、 干馏反应器 (27)、 半焦下降立管 (31)、 增压机 (33)、 烟气机 (34)、 取 热立管 (35)、 干气进管 (36) 和汽提蒸汽器 (38)， 第一多级旋分器 (10) 设置在烧炭器 (11) 内的上部， 烧炭器密相床 (12) 设置在烧炭器 (11) 内的中部， 热载体立管 (14)、 半焦输送管 。
5、(16)、 排料立管 (17) 和取热立管 (35) 的输出端均设置在烧炭器 (11) 内的下部， 取热立管 (35) 的输入端与增压机 (33) 连接， 取热器 (22) 的一端与取热立管 (35) 连接， 取热器 (22) 的另一端半焦斜管 (21) 与烧炭器密相床 (12) 连接， 排料立管 (17) 的输入端与排料管 (3) 连接， 排料管 (3) 的输入端与烟气机 (34) 连接， 排料管 (3) 的输出端与半焦冷却器 (2) 连 接， 半焦冷却器 (2) 与半焦储罐 (1) 连接， 半焦输送管 (16) 的输入端与增压机 (33) 连接， 干馏反应器 (27) 由上至下分为稀相段 。
6、(37)、 密相段 (28) 和汽提段 (29)， 第二多级旋分器 (26) 设置在稀相段 (37) 中， 汽提蒸汽器 (38) 设置在汽提段 (29) 中， 干馏反应器 (27) 的 下端通过半焦下降立管 (31) 与半焦输送管 (16) 连接， 热载体立管 (14) 的输出端与提升管 反应器 (24) 连接， 提升管反应器 (24) 的输出端设置在密相段 (28) 中， 提升管反应器 (24) 的输入端与干气进管(36)连接， 原料罐(4)与下料机(5)连接， 下料机(5)通过原料管(6) 与干气进管 (36) 连接， 主风管 (19) 的输出端设置在烧炭器密相床 (12) 中且与主风分布。
7、器 (13) 连接， 主风管 (19) 的输入端与辅助燃烧器 (20) 连接， 主风管 (19) 分别与增压机 (33) 和主风机 (8) 连接。 2. 根据权利要求 1 所述一种煤粉复合干馏装置， 其特征在于 ： 所述装置还包括热载体 滑阀 (15)， 热载体滑阀 (15) 安装在热载体立管 (14) 上。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述一种煤粉复合干馏装置， 其特征在于 ： 所述装置还包括排 料滑阀 (18)， 排料滑阀 (18) 安装在排料立管 (17) 上。 4. 根据权利要求 3 所述一种煤粉复合干馏装置， 其特征在于 ： 所述装置还包括取热滑 阀 (23)， 取热滑阀 (23。
8、) 安装在取热器 (22) 上。 5. 根据权利要求 4 所述一种煤粉复合干馏装置， 其特征在于 ： 所述装置还包括半焦下 降滑阀 (32)， 半焦下降滑阀 (32) 安装在半焦下降立管 (31) 上。 6. 一种利用权利要求 1 煤粉复合干馏装置实现煤粉复合干馏方法， 其特征在于 ： 所述 方法是通过以下步骤实现的 ： 步骤一、 粉碎后的煤粉原料由原料罐 (4) 经下料机 (5)、 原料管 (6) 进入提升管反应器 (24) 底部， 由热载体立管 (14) 送出高温半焦与煤粉原料混合， 高温半焦进入的同时将干气 (7) 由干气进管 (36) 输进提升管反应器 (24) 底部， 煤粉原料与高温。
9、半焦按重量份数比为 1 3.0 12.0， 高温半焦与煤粉在提升管反应器 (24) 内混合并进行干馏反应， 提升反应 压力为 0.10MPa 0.30MPa， 反应后生成油气及半焦焦炭， 半焦焦炭随干馏油气进入干馏反 应器 (27) 中继续干馏反应， 反应时间为 2min 8min ； 步骤二、 干馏反应器 (27) 中的半焦经半焦下降立管 (31) 进半焦输送管 (16) 中， 再由 增压机 (33) 来的空气输送进入烧炭器 (11) 中， 增压风 (33) 经取热立管 (35) 进入烧炭器 (11) 中为半焦在取热器 (22) 中循环提供压力， 其压力为 0.10MPa 0.30MPa， 。
10、空气由主风 权 利 要 求 书 CN 103113905 A 2 2/2 页 3 机 (8) 经辅助燃烧器 (20)、 主风管 (19)、 主风分布器 (13) 进入烧炭器 (11) 中为半焦提供 空气接触燃烧， 使半焦的温度达 600 800后成为高温半焦， 一部分高温半焦由热载体 立管 (14) 输入至提升管反应器 (24) 中为煤粉原料提供反应热源， 另一部分高温半焦经排 料立管 (17)、 排料管 (3) 进入半焦冷却器 (2) 中冷却后排入半焦储罐 (1) 中 ； 步骤三、 油气及半焦焦炭在干馏反应器 (27) 中反应 2min 8min 后， 干馏反应压力为 0.10Mpa 0.3。
11、0Mpa， 反应油气与干气 (7) 向上运行经第二多级旋分器 (26) 分离后由顶部 的油气管送入收油系统(25)， 半焦自然沉降， 将温度为380520的汽提蒸汽(30)通入 汽提段 (29) 中， 汽提蒸汽 (30) 对半焦进行汽提， 使附着在半焦上油气分离出来， 油气向上 运行经第二多级旋分器 (26) 分离后由顶部的油气管送入收油系统 (25) ； 步骤四、 半焦细粉返回干馏反应器 (27) 中密相段 (28)， 经半焦下降立管 (31)、 半焦输 送管 (16) 进入烧炭器 (11) 中作为部分燃烧的半焦使用， 燃烧后升温成为热载体。 7. 根据权利要求 6 所述一种煤粉复合干馏方法。
12、， 其特征在于 ： 步骤二中烧炭器 (11) 内 的半焦温度为 650， 提升管反应器 (24) 内的半焦与煤粉混合后温度为 450 550， 干 馏反应器 (27) 内的半焦温度为 450 500， 半焦输送管 (16) 内的半焦温度为 450 480。 8. 根据权利要求 6 所述一种煤粉复合干馏方法， 其特征在于 ： 步骤一中煤粉原料的粒 径 5mm， 煤粉原料的格金含油率为 5 20， 格金含水量 30。 9. 根据权利要求 6 所述一种煤粉复合干馏方法， 其特征在于 ： 步骤一中高温半焦与煤 粉原料按重量份数比为 1 5。 10. 根据权利要求 6 所述一种煤粉复合干馏方法， 其特征。
13、在于 ： 步骤一中高温半焦与 煤粉在提升管反应器 (24) 内混合并进行干馏反应， 提升反应压力为 0.20MPa， 反应后生成 油气及半焦焦炭， 半焦焦炭随干馏油气进入干馏反应器 (27) 中继续干馏反应， 反应时间为 5min。 权 利 要 求 书 CN 103113905 A 3 1/7 页 4 一种煤粉复合干馏装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及一种煤粉干馏装置及方法， 具体涉及一种煤粉复合干馏装置及方法， 属煤化工领域。 背景技术 0002 由于世界原油资源的日益匮乏和日益高涨的油价， 世界各国都在积极寻找石油替 代资源， 利用富含有机质的煤通过干馏技术生产煤制油替代石油资源已。
14、成为重要补充方 案。我国是富煤少油的能源结构， 煤占约 70的比重。能源消费的主导地位决定实现煤炭 高效洁净利用， 是解决我国燃煤污染、 石油短缺， 实现资源、 能源、 环境整体优化与可持续发 展的重要途径。大部分煤富含有机质， 在隔绝空气条件下经加热到 480 900干馏可得 液态焦油、 固态半焦、 气态干馏气。 通过干馏生产的油属原料油， 可经加氢产燃料油， 亦可深 加工生产精细化工产品。 0003 干馏是化工原料重要的生产方式， 与煤气化方式相比， 提高了煤中氢的利用率， 同 直接液化相比， 大大降低投资和技术难度。 0004 煤经加热 (500左右 ) 干馏后， 所含有机质分解生成低温。
15、煤焦油、 干馏气和煤半 焦 ； 煤焦油可进一步加工生产汽、 柴油等车用燃料， 及深加工为精细化工原料。我国煤含油 量 ( 格金法 ) 大多在 5 20。因此， 合理利用我国煤资源可以在一定程度上缓解石油资 源短缺现状。 0005 目前， 本领域常用的煤流化干馏技术采用的是鲁奇鲁尔煤气工艺方法 (Lurgi Ruhrgas) 和大连理工大学固体热载体干馏法 (DG 新法 )， 这两种方法很相似， 工艺流程为 粒度小于 6mm 的煤粉与焦炭热载体混合之后， 在重力移动床直立反应器中进行干馏。产生 的煤气和焦油蒸气引至气体净化和焦油回收系统， 循环的焦炭部分离开直立炉用风动输送 机提升加热， 并与废。
16、气分离后作为热载体再返回到直立炉。在常压下进行热解得到热值为 26 32MJ/m3的煤气、 半焦以及煤基原油。该方法虽然油收率高， 干馏气热值高， 动力消耗 小。 但也存在高温螺旋机械混合器结构复杂， 金属成本高 ； 热载体与煤粉在混合器中混合不 理想， 需长时间传热保证干馏效果 ； 同时设备磨损严重， 易堵塞， 单器处理量受限。 发明内容 0006 本发明的目的是为解决现有煤流化干馏技术存在热载体与煤粉在混合器中混合 不理想， 需长时间传热保证干馏效果的问题， 而提供一种煤粉复合干馏装置及方法。 0007 本发明的是通过以下技术方案来实现的 ： 0008 装置 ： 包括半焦储罐、 半焦冷却器。
17、、 排料管、 原料罐、 下料机、 原料管、 主风机、 第一 多级旋分器、 烧炭器、 烧炭器密相床、 主风分布器、 热载体立管、 半焦输送管、 排料立管、 主风 管、 辅助燃烧器、 半焦斜管、 取热器、 提升管反应器、 第二多级旋分器、 干馏反应器、 半焦下降 立管、 增压机、 烟气机、 取热立管、 干气进管和汽提蒸汽器， 第一多级旋分器设置在烧炭器内 的上部， 烧炭器密相床设置在烧炭器内的中部， 热载体立管、 半焦输送管、 排料立管和取热 说 明 书 CN 103113905 A 4 2/7 页 5 立管的输出端均设置在烧炭器内的下部， 取热立管的输入端与增压机连接， 取热器的一端 与取热立管。
18、连接， 取热器的另一端半焦斜管与烧炭器密相床连接， 排料立管的输入端与排 料管连接， 排料管的输入端与烟气机连接， 排料管的输出端与半焦冷却器连接， 半焦冷却器 与半焦储罐连接， 半焦输送管的输入端与增压机连接， 干馏反应器由上至下分为稀相段、 密 相段和汽提段， 第二多级旋分器设置在稀相段中， 汽提蒸汽器设置在汽提段中， 干馏反应器 的下端通过半焦下降立管与半焦输送管连接， 热载体立管的输出端与提升管反应器连接， 提升管反应器的输出端设置在密相段中， 提升管反应器的输入端与干气进管连接， 原料罐 与下料机连接， 下料机通过原料管与干气进管连接， 主风管的输出端设置在烧炭器密相床 中且与主风分。
19、布器连接， 主风管的输入端与辅助燃烧器连接， 主风管分别与增压机和主风 机连接。 0009 方法 ： 其步骤如下 ： 0010 步骤一、 粉碎后的煤粉原料由原料罐经下料机、 原料管进入提升管反应器底部， 由 热载体立管送出高温半焦与煤粉原料混合， 高温半焦进入的同时将干气由干气进管输进提 升管反应器底部， 煤粉原料与高温半焦按重量份数比为13.012.0， 高温半焦与煤粉在 提升管反应器内混合并进行干馏反应， 提升反应压力为 0.10MPa 0.30MPa， 反应后生成油 气及半焦焦炭， 半焦焦炭随干馏油气进入干馏反应器中继续干馏反应， 反应时间为 2min 8min ； 0011 步骤二、 。
20、干馏反应器中的半焦经半焦下降立管进半焦输送管中， 再由增压机来的 空气输送进入烧炭器中， 增压风经取热立管进入烧炭器中为半焦在取热器中循环提供压 力， 其压力为 0.10MPa 0.30MPa， 空气由主风机经辅助燃烧器、 主风管、 主风分布器进入烧 炭器中为半焦提供空气接触燃烧， 使半焦的温度达 600 800后成为高温半焦， 一部分 高温半焦由热载体立管输入至提升管反应器中为煤粉原料提供反应热源， 另一部分高温半 焦经排料立管、 排料管进入半焦冷却器中冷却后排入半焦储罐中 ； 0012 步骤三、 油气及半焦焦炭在干馏反应器中反应 2min 8min 后， 干馏反应压力为 0.10Mpa 0。
21、.30Mpa， 反应油气与干气向上运行经第二多级旋分器分离后由顶部的油气管 送入收油系统， 半焦自然沉降， 将温度为 380 520的汽提蒸汽通入汽提段中， 汽提蒸 汽对半焦进行汽提， 使附着在半焦上油气分离出来， 油气向上运行经第二多级旋分器分离 后由顶部的油气管送入收油系统 ； 0013 步骤四、 半焦细粉返回干馏反应器中密相段， 经半焦下降立管、 半焦输送管进入烧 炭器中作为部分燃烧的半焦使用， 燃烧后升温成为热载体。 0014 本发明具有以下有益效果 ： 0015 一、 本发明的方法采用粒径 0 5mm 的粉煤原料， 是宽筛分的流化原料， 但较循环 流化床粒径范围小， 流化较循环流化床。
22、容易， 相对用气量小， 同时原料在加入提升管反应器 时， 由于快速升温， 原料热崩粒径进一步变小， 原料中的水汽化有利于减少流化气量 ； 本发 明的装置可实现原料和半焦在装置中正常流化、 输送与干馏， 并可得到较高的煤焦油收率。 在本发明的工艺条件下， 煤焦油收率达到 80 92。 0016 二、 本发明利用提升管反应器、 烧炭器及干馏反应器对煤粉进行复合干馏 ； 固体热 载体与气体热载体结合干馏 ； 煤焦油反应时间短、 油气分离快， 二次裂解少， 气体中氢气、 硫 化氢可促进油品轻质化。 说 明 书 CN 103113905 A 5 3/7 页 6 0017 三、 本发明通过主风机的供气， 。
23、控制烧炭器烧炭的气体量、 通过取热器的取热量控 制烧炭器的温度， 热载体(半焦)的温度易于控制， 使得烧炭器的温度与干馏温度对煤种和 煤质的变化适应性强。 0018 四、 烧炭产生的高温半焦作为粉煤的干馏热源， 固体热载体热交换快， 运行压力 高， 设备体积小， 设备绝热性好， 散热少， 高温半焦干馏供热后， 热量产蒸汽为装置提供动 力， 热利用率高， 达到 80以上。 0019 五、 本发明的工艺方法简洁， 干馏设备高温部件动密封少 ； 操作压力高， 设备体积 相对小 ； 高温机械结构少， 设备运行稳定， 检修成本低 ； 生成的油品质好， 收油率高。所得的 煤焦油可以生产高附加值的汽油、 柴。
24、油、 沥青产品、 化工基础原料及燃料气。 附图说明 0020 图 1 是本发明的整体结构主视图， 图 2 是实例 1 的工艺流程图。 具体实施方式 0021 具体实施方式一 ： 结合图 1 和图 2 说明本实施方式， 本实施方式包括半焦储罐 1、 半焦冷却器2、 排料管3、 原料罐4、 下料机5、 原料管6、 主风机8、 第一多级旋分器10、 烧炭器 11、 烧炭器密相床 12、 主风分布器 13、 热载体立管 14、 半焦输送管 16、 排料立管 17、 主风管 19、 辅助燃烧器20、 半焦斜管21、 取热器22、 提升管反应器24、 第二多级旋分器26、 干馏反应 器 27、 半焦下降立。
25、管 31、 增压机 33、 烟气机 34、 取热立管 35、 干气进管 36 和汽提蒸汽器 38， 第一多级旋分器 10 设置在烧炭器 11 内的上部， 烧炭器密相床 12 设置在烧炭器 11 内的中 部， 烧炭器 11 烧炭主风采用空气或富氧空气， 主风用来流化半焦， 燃烧半焦中炭， 控制烧炭 量占半焦含炭量的 2-10， 依据原料中水含量和外排半焦产品质量计算确定， 烧炭器 11 内 部为部分烧炭， 烧炭器 11 内煤半焦呈鼓泡床状态， 可降低流化主风用量， 烧炭器 11 采用贫 氧燃烧技术， 烧炭烟气 9 中含有大量的 CO， 通过余热锅炉再次燃烧回收热量， 有效地缩小设 备的体积， 从。
26、而减小投资、 增大装置处理量， 同时减少高压主风量， 降低动力能耗， 热载体立 管 14、 半焦输送管 16、 排料立管 17 和取热立管 35 的输出端均设置在烧炭器 11 内的下部， 取热立管 35 的输入端通过管路与增压机 33 连接， 取热器 22 的一端与取热立管 35 连接， 取 热器 22 的另一端通过半焦斜管 21 与烧炭器密相床 12 连接， 排料立管 17 的输入端与排料 管3连接， 排料管3的输送气体输入端通过管路与烟气机34连接， 排料管3的输出端与半焦 冷却器 2 连接， 半焦冷却器 2 通过管路与半焦储罐 1 连接， 半焦输送管 16 的输送气体输入 端通过管路与增。
27、压机 33 连接， 干馏反应器 27 由上至下分为稀相段 37、 密相段 28 和汽提段 29， 第二多级旋分器 26 设置在稀相段 37 中， 旋分器半焦排料口设置在密相段 28 中， 汽提蒸 汽器 38 设置在汽提段 29 中， 干馏反应器 27 的下端通过半焦下降立管 31 与半焦输送管 16 连接， 热载体立管 14 的输出端与提升管反应器 24 连接， 提升管反应器 24 的输出端设置在 密相段 28 中， 提升管反应器 24 的输入端与干气进管 36 连接， 提升管反应器 24 的提升介质 为自产干馏气经收油脱轻烃处理后的干气 7， 干气 7 中含大量的氢气及一定量硫化氢气体， 煤。
28、焦油可部分轻质化， 提升管反应器 24 内热载体与原料呈气固输送床， 原料罐 4 与下料机 5 连接， 下料机 5 通过原料管 6 与干气进管 36 连接， 主风管 19 的输出端设置在烧炭器密相 床 12 中且与主风分布器 13 连接， 主风管 19 的输入端与辅助燃烧器 20 连接， 主风管 19 分 说 明 书 CN 103113905 A 6 4/7 页 7 别通过管路与增压机 33 和主风机 8 连接， 取热器 22 用于控制烧炭器 11 温度， 辅助燃烧器 20 为烧炭器 11 中的半焦升温供热， 可减少烧炭器 11 的烧炭量， 起到调节半焦质量的功能， 使干气和半焦可根据需要灵活。
29、调节。干馏反应器 27 与烧炭器 11 采用同高并列式或高低并 列设置， 干馏反应器 27 和烧炭器 11 可分别调整压力， 以满足实际操作的需要， 干馏反应器 27 内半焦呈鼓泡床状态。 0022 具体实施方式二 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式与具体实施方式一不同 的是它还增加有热载体滑阀 15， 热载体滑阀 15 安装在热载体立管 14 上。其它组成及连接 关系与具体实施方式一相同。 0023 具体实施方式三 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式与具体实施方式一不同 的是它还增加有排料滑阀 18， 排料滑阀 18 安装在排料立管 17 上。其它组成及连接关系与 具体实。
30、施方式一或二相同。 0024 具体实施方式四 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式与具体实施方式一不同 的是它还增加有取热滑阀 23， 取热滑阀 23 安装在取热器 22 上。其它组成及连接关系与具 体实施方式三相同。 0025 具体实施方式五 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式与具体实施方式一不同 的是它还增加有半焦下降滑阀 32， 半焦下降滑阀 32 安装在半焦下降立管 31 上。其它组成 及连接关系与具体实施方式四相同。 0026 具体实施方式六 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式的方法是通过以下步骤 实现的 ： 0027 步骤一、 粉碎后的煤粉原料由原料罐 。
31、4 经下料机 5、 原料管 6 进入提升管反应器 24 底部， 由热载体立管 14 送出高温半焦与煤粉原料混合， 高温半焦进入的同时将干气 7 由 干气进管 36 输进提升管反应器 24 底部， 煤粉原料与高温半焦按重量份数比为 1 3.0 12.0， 高温半焦与煤粉在提升管反应器 24 内混合并进行干馏反应， 提升反应压力为 0.10MPa 0.30MPa， 反应后生成油气及半焦焦炭， 半焦焦炭随干馏油气进入干馏反应器 27 中继续干馏反应， 反应时间为 2min 8min ； 高温半焦与煤粉原料在干馏反应器 27 中呈流 化状态 ； 0028 步骤二、 干馏反应器 27 中的半焦经半焦下降。
32、立管 31 进半焦输送管 16 中， 再由增 压机 33 来的空气输送进入烧炭器 11 中， 增压风 33 经取热立管 35 进入烧炭器 11 中为半焦 在取热器 22 中循环提供压力， 其压力为 0.10MPa 0.30MPa， 空气由主风机 8 经辅助燃烧 器 20、 主风管 19、 主风分布器 13 进入烧炭器 11 中为半焦提供空气接触燃烧， 使半焦的温度 达 600 800后成为高温半焦， 一部分高温半焦由热载体立管 14 输入至提升管反应器 24 中为煤粉原料提供反应热源， 另一部分高温半焦经排料立管 17、 排料管 3 进入半焦冷却 器 2 中冷却后排入半焦储罐 1 中 ； 由主。
33、风机 8 和由取热器 22 取热共同控制烧炭器 11 进行 部分烧炭， 保证热载体的温度。辅助燃烧器 20 可减少烧炭器 11 的烧炭量， 起到调节半焦质 量的功能， 使干气和半焦可根据需要灵活调节 ； 外取热器 22 产生的饱和中压蒸汽经余热回 收系统回收能量。 在满足热载体供热和装置蒸汽用量的条件下， 同时提高半焦质量， 烧炭器 11 采取贫氧燃烧， 贫氧燃烧可减小主风机 8 的风量， 烟气 9 中含有一定量的 CO， 烧炭器 11 顶部的烟气 9 进入余热回收系统回收能量 ； 0029 步骤三、 油气及半焦焦炭在干馏反应器 27 中反应 2min 8min 后， 干馏反应压力 说 明 书。
34、 CN 103113905 A 7 5/7 页 8 为 0.10Mpa 0.30Mpa， 反应油气与干气 7 向上运行经第二多级旋分器 26 分离后由顶部的 油气管送入收油系统 25， 半焦自然沉降， 将温度为 380 520的汽提蒸汽 30 通入汽提 段 29 中， 汽提蒸汽 30 对半焦进行汽提， 使附着在半焦上油气分离出来， 油气向上运行经第 二多级旋分器 26 分离后由顶部的油气管送入收油系统 25 ； 0030 步骤四、 半焦细粉返回干馏反应器 27 中密相段 28， 经半焦下降立管 31、 半焦输送 管 16 进入烧炭器 11 中作为部分燃烧的半焦使用， 燃烧后升温成为热载体。 0。
35、031 具体实施方式七 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式为步骤二中烧炭器 11 内 的半焦温度为 650， 提升管反应器 24 内的半焦与煤粉混合后温度为 450 550， 干馏 反应器 27 内的半焦温度为 450 500， 半焦输送管 16 内的半焦温度为 450 480。 其它步骤与具体实施方式六相同。 0032 具体实施方式八 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式为步骤一中煤粉原料的 粒径 5mm， 煤粉原料的格金含油率为 5 20， 格金含水量 30。其它步骤与具体实 施方式六相同。 0033 具体实施方式九 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式为步骤一中。
36、高温半焦与 煤粉原料按重量份数比为 1 5。其它步骤与具体实施方式六相同。 0034 具体实施方式十 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式为步骤一中高温半焦与 煤粉在提升管反应器 24 内混合并进行干馏反应， 提升反应压力为 0.20MPa， 反应后生成 油气及半焦焦炭， 半焦焦炭随干馏油气进入干馏反应器 (27 中继续干馏反应， 反应时间为 5min。其它步骤与具体实施方式六相同。 0035 本发明的应用实例 ： 0036 实例 1、 采用依兰长焰煤， 实施原料与产品半焦性质见表 1 ； 煤粉与半焦元素分析 见表 2 ； 本工艺装置产油馏程对比见表 3 ； 产干馏气的分析见表 4 ；。
37、 煤粉干馏装置的操作条 件见表 5。 0037 运行数据证明干馏温度在 481 519之间， 是依兰长焰煤的油收率最优温度 范围， 根据煤的实际煤质有变化， 考虑实际对油收率影响不大的条件下， 设定干馏温度低些 可减少煤的烧炭量， 提高煤半焦热值， 因此将干馏温度控制范围设定为 49615。 0038 煤粉流化干馏工艺如图 2 所示包括原料筛分， 干燥， 加料部分、 干馏器、 烧炭器、 收 油系统、 半焦冷却， 储存、 及余热回收系统。 煤粉由加料部分进入干馏反应， 经干馏反应后所 得煤焦油进收油系统分馏得产品， 煤粉半焦经汽提后进入烧炭器， 烧炭后半焦经半焦冷却 部分排出装置， 贫氧燃烧烟气。
38、经余热回收系统回收能量， 低温烟气干燥原料后经烟囱排入 大气。 0039 收油部分 ： 油气进入分馏塔， 分馏塔中设置塔盘， 油气由塔下部进料， 分馏塔设中 段与顶部两个回流取热， 顶回流控制塔顶温度在 150 180， 轻质煤焦油气从塔顶馏出， 经空冷器和分馏塔顶油气冷却器冷凝冷却至 50， 进入分馏塔顶回流罐静置分离。富气经 提升气压缩机压缩至 0.4MPa 经富气冷却器冷却至 40 60， 进富气分液罐分液， 分液罐 顶部气体作为干气， 一部分为提升干气 7、 剩余干气产品送至余热回收系统作补充燃料。塔 顶回流罐底轻质油由轻油泵经轻油后冷器冷却送至罐区 ； 分馏塔中部抽取中油馏份， 经降。
39、 温取热后送中油罐 ； 分馏塔底的重油抽出后先通过换热器， 再经分馏塔底油冷却器冷却至 230， 部分打中段循环， 其余通过外甩重油冷却器冷却至 90出装置， 送罐区重油罐。 说 明 书 CN 103113905 A 8 6/7 页 9 0040 余热回收系统 ： 烧炭器 11 顶部的烟气温度较高， 由于采用部分烧炭， 为不完全燃 烧， 含有大量 CO 气体。进入余热锅炉燃烧回收能量。余热锅炉中可同时补充装置自产的部 分干气， 用以生产过热中压蒸汽。装置内的取热器 22、 半焦冷却器 2、 及油冷却器产生的饱 和中压蒸汽， 送余热锅炉产生的过热蒸汽。烧炭器 11 根据装置的动力需要控制烧炭量，。
40、 自 产过热蒸汽给装置自用。余热锅炉排出的烟气约 180 250， 用于提供煤粉干燥所需热 量 ； 再经布袋除尘器除尘后经烟囱安全排放。 0041 表 1 ： 原料煤与产品半焦的分析 ： 0042 0043 0044 表 2 煤与半焦元素分析 ( 收到基 ) ： 0045 元素分析 ：CHNSO灰分水分 煤原料收到基54.95.3891.020.16428.63.386.52 煤半焦收到基75.413.381.6790.5129.9457.81.23 0046 表 3 ： 产品焦油与格金焦油对比 ： 0047 馏程单位本工艺干馏产油格金干馏 初馏点7881 5馏出温度135143 10馏出温度。
41、167177 20馏出温度204218 30馏出温度230250 说 明 书 CN 103113905 A 9 7/7 页 10 40馏出温度258282 50馏出温度284314 60馏出温度307335 70馏出温度334362 80馏出温度345382 终馏点350(92 )384(90.4 ) 密度 (20 )g/cm30.95170.9729 0048 表 4 干馏气分析 ： 0049 0050 0051 通过本实施例的数据表明， 本工艺产品油质量好， 优质较轻， 煤中的氢利用率有提 高 ； 本工艺的产品半焦基本不含水分， 虽然灰分增加， 但热值较高， 半焦质量好， 是较好的气 化， 燃料等用料 ； 干馏气的热值较高， 甲烷和氢气含量高， 是提氢和制取天然气及燃烧的理 想原料。 说 明 书 CN 103113905 A 10 1/2 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 103113905 A 11 2/2 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 103113905 A 12 。