[發明專利]一種低階煤的熱解多聯產方法及系統

有效

• 申請號: 201310228380.X
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103305246A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 白建明;單小勇;范莉娟
• 申請（專利權）人: 華電重工股份有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B57/14;C10K1/04;C10K1/00;C10G67/02;C10G67/00;C10G69/00;C10G69/06;C10C1/16;C10C1/08;C10C1/12;C10L3/08;C01B31/12;C
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本發明涉及一種低階煤的熱解多聯產方法及系統，屬于煤炭多聯產利用技術領域。

背景技術

在我國已探明的煤炭儲量中一半以上為低階煤，其中蘊藏的揮發分相當于1000億噸的油氣資源。目前低階煤的利用方式主要是直接燃燒或氣化。

對于直接燃燒的利用方式，由于褐煤等低階煤在燃燒和熱解過程中會產生大量的煤焦油，這些煤焦油均作為粗燃料而直接燃燒使用，造成了資源的浪費，而且直接燃燒不僅利用效率較低，而且導致煙氣中含有大量的SOx和NOx，對環境造成嚴重的污染和危害。

對于以氣化為源頭的多聯產生產方式，主要存在以下缺陷：

1、氣化一般是通過高溫高壓條件直接將煤炭轉化為小分子的一氧化碳和氫氣，然后進行后續的多聯產利用，裝置流程長、系統復雜，而且對反應器的材料要求較高；

2、以氣化為源頭的IGCC工藝的熱能轉化效率較低，一般僅為45%～48%；

3、氣化為源頭的多聯產的產品為一氧化碳和氫氣，用于合成后續的化工產品，產品較單一。

因此，如何對煤焦油、荒煤氣進行處理使之成為環境友好型清潔燃料，具有良好的經濟、社會和環保效益以及如何清潔高效地利用低階煤資源對實現我國煤炭資源的可持續發展具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種低階煤的熱解多聯產方法及系統，它可以有效提高低階煤的熱能轉化效率，同時產出油、電、氣、熱以及化工產品等多種產品。

為達到上述效果，本發明采用如下的技術方案：對低階煤進行低溫干餾得荒煤氣、煤焦油和優質固體燃料；所述的荒煤氣經冷卻凈化后得煤氣產品，該煤氣產品分成兩路，其中一路進入煤氣提氫裝置生產氫氣，另一路同提氫后產生的馳放氣匯集后產出電能、甲醇、合成氨或液化天然氣；所述的煤焦油與上述制備得到的氫氣進行焦油加氫處理，產出柴油、石腦油或燃料氣中的一種或幾種；所述的優質固體燃料作為原料進行處理，產出聚氯乙烯、活性炭或合成氣。

所述的焦油加氫處理包括：

A1.煤焦油直接進入或與均相催化劑混合均勻后進入懸浮床加氫反應器，與氫氣進行加氫預處理和輕質化反應，其中，進行加氫預處理和輕質化反應的條件是：溫度為320～420℃，壓力為6～18MPa，液時空速為0.5～3.0h^-1，氫油體積比為400～2000:1；

B1.懸浮床反應器的液體產物流經沉降罐進入蒸餾裝置切割切出水、輕質餾分和尾油，所述的輕質餾分的終餾點即尾油的初餾點為330～420℃；

C1.將輕質餾分加入裝有加氫精制催化劑的固定床反應器，進行精制反應，其中，所述的固定床反應器為氣、液并流下流式反應器；進行精制反應的條件是：溫度為320～390℃，壓力為6～18MPa；液時空速為0.5～2.5h^-1，氫油體積比（標準壓力下）為600～1500:1；

D1.精制后的流出物進入蒸餾裝置，切割出汽油餾分和柴油餾分。上述的煤焦油全餾分加氫處理生產部分汽油和大量柴油或其調和組分的方法，具有流程簡單、轉化率高、運轉穩定等優點。

所述的焦油加氫處理還包括：

E1.將上述的尾油返回懸浮床反應器進行反應，將其轉化為輕質餾分油。

所述的焦油加氫處理還包括：

F1.對步驟D1所得的柴油餾分進行改質處理或將其加入固定床脫芳反應器中進行芳烴脫除處理，從而提高柴油的十六烷值，產出優質的柴油餾分。

上述步驟A1中，進行加氫預處理和輕質化反應的條件是：溫度為350～380℃，壓力為8～15MPa，液時空速為0.5～3.0h^-1，氫油體積比為800～1500:1；步驟C1中，進行精制反應的條件是：溫度為340～370℃，壓力為8～15MPa；液時空速為0.5～2.5h^-1，氫油體積比（標準壓力下）為600～1500:1。

本發明還包括：將預熱到300～400℃的煤焦油送入加熱爐，經加熱爐加熱至450～550℃后流入焦炭塔，在0.1～3.0MPa的壓力下進行焦化反應，得石油焦、焦化汽油、焦化柴油和焦化蠟油；將焦化汽油、焦化柴油和焦化蠟油作為加氫原料送入加熱爐并與氫氣混合；在壓力為6.0～20.0MPa、溫度為300～450℃的條件下進行反應，得加氫生成油；該加氫生成油進入分餾塔和穩定塔，經過分餾、穩定后得液化天然氣、燃料油和潤滑油基礎油。

所述的焦油加氫處理還包括：