節(jié)室13篩選處理得到的粒徑小于3_的原煤，送入原煤預熱器I中進行預熱干燥，本實施例中，采用冷卻后的高溫煙氣對原煤進行預熱干燥，所述預熱干燥的溫度為180°C，預熱干燥的原煤從所述原煤預熱器I的出煤口輸出進入干煤倉15，高溫煙氣對原煤預熱后從煙氣輸出口排出并進入分離器14，在分離器14中將攜帶的少量原煤分離并從底部的固體排出口排出后收集于所述干煤倉5，而分離出原煤的煙氣從氣體出口排出后進入除塵器18進行除塵處理；
[0041](2)將預熱干燥的原煤、粗煤氣和高溫載體一起送入所述直管熱解段21，在所述直管熱解段21內(nèi)，原料煤在650°C的溫度條件下進行熱解得到干餾產(chǎn)物；所述直管熱解段21內(nèi)氣流的上升速度為6m/s，所述原料煤的粒徑小于30mm，所述原料煤在所述直管熱解段的停留時間為10-20S ;所述原料煤與所述高溫載體的質(zhì)量比為1:10 ;
[0042](3)原料煤熱解的干餾產(chǎn)物進入所述氣固分離倉23進行分離，分離后得到的載體從所述載體出口排出，氣體產(chǎn)物從所述排氣口排出；所述載體從載體出口排出后進入燃燒器3，在氧氣和水蒸氣存在的條件下進行燃燒生成950°C的高溫載體和980°C的高溫煙氣，將所述高溫載體送回至步驟(I)中的直管熱解段21 ;所述高溫煙氣經(jīng)冷卻室34冷卻后經(jīng)緩沖氣罐17、加壓風機16送回原煤預熱器1，用于對步驟(I)中的原料煤進行干燥預熱；
[0043](4)將步驟(3)中所述排氣口排出的氣體產(chǎn)物經(jīng)除塵處理、焦油分離處理、噴淋處理后得到粗煤氣，將所述粗煤氣送回所述直管熱解段21，將粗煤氣經(jīng)所述煤氣預熱器25預熱處理后再從所述粗煤氣入口送回直管熱解段21，預熱后粗煤氣溫度為300°C。
[0044]利用上述煤熱解工藝進行煤熱解處理時，能夠?qū)崿F(xiàn)冷熱物料的快速傳熱傳質(zhì)，熱解快速，整個熱解過程控制在10-20秒之間，并在完成快速煤熱解的同時將載體和氣體產(chǎn)物快速導出，原料利用率高達100%，焦油收率較高為8%。
[0045]實施例2
[0046]本實施例提供一種煤熱解反應系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所述，依次連接設(shè)置包括:原煤預熱器1、煤快速熱解反應裝置2、燃燒器3、分離除塵裝置、噴淋凈化單元6。
[0047]所述原煤預熱器I用于對原料煤進行預熱，所述原煤預熱器I的頂部設(shè)置有原煤輸入口，底部設(shè)置有高溫煙氣輸入口，下部設(shè)置有出煤口，上部設(shè)置有煙氣輸出口 ；在原煤預熱器I的上游，與原煤預熱器I的原煤輸入口依次連接設(shè)有破碎室11、分選室12、粒徑調(diào)節(jié)室13，用于對預熱前的原煤進行篩選；在原煤預熱器I的下游，與原煤預熱器I的出煤口連接設(shè)置有干煤倉15，與所述原煤預熱器I的煙氣輸出口連接設(shè)置有分離器14，所述分離器14的頂部設(shè)有氣體出口，底部設(shè)置有固體排出口，與所述分離器的氣體出口還連接設(shè)置有除塵器18，所述分離器14位于所述干煤倉15的上方且所述干煤倉15與所述分離器14的固體排出口連通設(shè)置，所述干煤倉15的底部設(shè)有出煤口 ；
[0048]所述的煤快速熱解反應裝置2由下至上依次設(shè)置的直管熱解段21和氣固分離倉23 ;所述直管熱解段21的底部設(shè)置有粗煤氣入口，下部設(shè)置有進煤口和高溫載體入口，頂端設(shè)置有排料口 ；所述進煤口設(shè)置在所述高溫載體入口的上部，所述直管熱解段21的長徑比為20:1，所述直管熱解段21的進煤口與所述干煤倉5的出煤口連通設(shè)置；所述的氣固分離倉23位于所述直管熱解段21的上方，與所述直管熱解段21的上端連接設(shè)置；所述氣固分離倉23由所述汽提段22和直筒結(jié)構(gòu)組成，所述直筒結(jié)構(gòu)位于所述汽提段22的上方，所述直筒結(jié)構(gòu)與所述汽提段22高度比為1:1 ;所述汽提段22的截面由下向上呈增大趨勢；在所述氣固分離倉23的上部設(shè)置有排氣口，底部設(shè)置有載體出口 ；所述汽提段22內(nèi)交錯設(shè)置多層“人”字型擋板；本實施例中，在所述直管熱解段21的下部設(shè)置有布氣板24，所述布氣板24位于所述煤氣入口上方，且位于所述進煤口和高溫載體入口的下方；所述布氣板24上設(shè)置有布氣孔，所述布氣孔的孔隙率為2%。
[0049]本實施例中，所述直管熱解段21的頂端延伸至所述氣固分離倉23內(nèi)設(shè)置，所述直管熱解段21伸入所述氣固分離倉23內(nèi)的部分高度占所述氣固分離倉23總高度的3/4 ;所述直管熱解段21位于所述氣固分離倉23下方的部分與所述氣固分離倉23的高度比為10:1 ;與所述氣固分離倉23的載體出口連通設(shè)置有載體儲槽26，用于收集氣固分離倉排出的載體；
[0050]在所述燃燒器3的下部設(shè)置有載體進料口 31和高溫載體排出口 32，頂部設(shè)置有高溫煙氣出口，底部設(shè)置有蒸汽入口和鼓風口 35，其中，所述載體進料口 31設(shè)置在高溫載體排出口 32的上部；所述載體進料口 31與所述氣固分離倉23的載體出口連通設(shè)置，所述高溫載體排出口 32與所述直管熱解段21下部的高溫載體入口連通設(shè)置；與所述高溫煙氣出口依次連接設(shè)有補燃室33和冷卻室34，所述補燃室用于將高溫煙氣中的可燃成分完全燃盡，減少系統(tǒng)的不安全因素，并副產(chǎn)部分蒸汽供系統(tǒng)使用，提高整體熱效率；
[0051]所述分離除塵裝置與所述氣固分離倉23的排氣口連通設(shè)置；所述分離除塵裝置包括依次連接設(shè)置的除塵單元4和油氣分離單元5 ;所述除塵單元4包括第一除塵器和第二除塵器，所述第一除塵器為旋風除塵器，所述第二除塵器為過濾除塵器；與所述油氣分離單元5連接設(shè)置有儲油罐7，用于收集產(chǎn)生的煤焦油；
[0052]所述噴淋凈化單元6與所述油氣分離單元5的氣體出口連接設(shè)置，所述噴淋凈化單元6的氣體出口與所述直管熱解段21的粗煤氣入口連通設(shè)置，并在所述噴淋凈化單元6的氣體出口與所述直管熱解段21的粗煤氣入口之間設(shè)置有煤氣預熱器25，本實施例中，所述噴淋凈化單元6的氣體出口連接設(shè)置有儲氣罐8，用于收集粗煤氣。
[0053]進一步，還提供一種基于所述煤熱解反應系統(tǒng)的煤熱解工藝，其包括如下步驟:
[0054](I)將依次經(jīng)過破碎室11、分選室12和粒徑調(diào)節(jié)室13篩選處理得到的粒徑小于30mm的原煤，送入原煤預熱器I中進行預熱干燥，本實施例中，采用冷卻后的高溫煙氣對原煤進行預熱干燥，所述預熱干燥的溫度為110°c，預熱干燥的原煤從所述原煤預熱器I的出煤口輸出進入干煤倉15，高溫煙氣對原煤預熱后從煙氣輸出口排出并進入分離器14，在分離器14中將攜帶的少量原煤分離并從底部的固體排出口排出后收集于所述干煤倉5，而分離出原煤的煙氣從氣體出口排出后進入除塵器18進行除塵處理；
[0055](2)將預熱干燥的原煤、粗煤氣和高溫載體一起送入所述直管熱解段21，在所述直管熱解段21內(nèi)，原料煤在450°C的溫度條件下進行熱解得到干餾產(chǎn)物；所述直管熱解段21內(nèi)氣流的上升速度為6m/s，所述原料煤的粒徑小于30mm，所述原料煤在所述直管熱解段的停留時間為10-20S ;所述原料煤與所述高溫載體的質(zhì)量比為1:2.5 ;
[0056](3)原料煤熱解的干餾產(chǎn)物進入所述氣固分離倉23進行分離，分離后得到的載體從所述載體出口排出，氣體產(chǎn)物從所述排氣口排出；所述載體從載體出口排出后進入燃燒器3，在氧氣和水蒸氣存在的條件下進行燃燒生成850°C的高溫載體和880°C的高溫煙氣，將所述高溫載體送回至步驟(I)中的直管熱解段21 ;所述高溫煙氣經(jīng)冷卻室34冷卻后經(jīng)緩沖氣罐17、加壓風機16送回原煤預熱器1，用于對步驟(I)中的原料煤進行干燥預熱；
[0057](4)將步驟(3)中所述排氣口排出的氣體產(chǎn)物經(jīng)除塵處理、焦油分離處理、