[實用新型]一種無排放的高揮發份原料煤分段熱解分質利用裝置

有效

• 申請號: 201420257134.7
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN204097404U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 湯廣斌;潘幸輝;王恩偉;潘科;劉旭;邵杰
• 申請（專利權）人: 昊華駿化集團有限公司;湯廣斌;潘幸輝;王恩偉;潘科;劉旭;邵杰
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10J3/00;C10J3/84
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 耿小強

技術領域

本實用新型屬于煤熱裂解技術領域，具體涉及一種無排放的高揮發份原料煤分段熱解分質利用裝置。

背景技術

目前，現有純氧連續氣化工藝一般是以二級冶金焦、二氧化碳、純氧為氣化原料，在高溫下，熾熱的碳與二氧化碳發生氧化還原反應來制取粗煤氣(CO：68～70％、CO₂：28～29％，H₂+N₂：1～1.2％)，再經凈化、變換制備合格的合成氣合成相關下游產品。但是，此工藝使用的原料要求相當高(揮發份1％左右，固定碳82.5％左右，國家二級焦標準)，成本也高(二級焦市場價1800-2000元/噸，而低階煤內地500-700元/噸)，重要的是現有制取煤氣工藝過程中無法得到重油組分、輕油組分，使其不能被回收利用，從而使原料不能得到充分的利用。

現階段我國低階煤/劣質煤等原料煤的利用率仍比較低，現有技術僅解決了可利用的問題。而且，目前低階煤/劣質煤的利用主要還是燃燒，只對其燃燒產生的熱量進行利用，伴隨燃燒過程產生的大量CO₂均沒有回收，而是排放到大氣中，造成了環境污染，這也正是造成目前環境污染的主要因素。也就是說，在目前現有的氣化工藝中，任何一種煤氣化技術在氣化過程中都會伴隨有CO₂生成，最終都會有部分廢氣CO₂排入大氣，污染環境。

由于只對低階煤/劣質煤的燃燒熱能進行利用，所以低階煤/劣質煤的輕油組分和重油組分也只能是以燃燒的方式轉化為CO₂，排入大氣，這是對能源的嚴重浪費。隨著環境問題的突出，CO₂減排工作尤為重要，CO₂減排及利用是我國環境技術的重要發展方向之一。低階煤/劣質煤的合理利用，對解決能源問題和環境問題是致關重要的，對解決全球變暖等重大問題也都具有現實意義。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種無排放的高揮發份原料煤分段熱解分質利用裝置，得到CO和H₂含量達到80％以上的高品質天燃氣和合成氣，并回收高揮發份原料煤中的重油組分、輕油組分、酚水，實現重油組分、輕油組分、酚水與粗煤氣的分離，以達到熱解分質利用低階煤、劣質煤等高揮發份煤的目的。

本實用新型的設計思路是：以高揮發份的低階煤、劣質煤等為原料煤，以CO₂、純氧和過熱蒸汽為氣化劑，具體是利用CO₂、純氧與過熱蒸汽混合后從煤氣化熱解爐底部連續入爐的新型純氧連續氣化工藝來熱解、氣化高揮發份原料煤，得到粗煤氣，再經除塵、分離等實現原料煤的分級利用，不僅擴寬了原料來源，而且本實用新型采用CO₂為氣化劑，突破了純氧氣化工藝成本高的弊端，還可從粗煤氣中分離并回收重油組分、輕油組分、酚水，使得高揮發份原料煤得到了更充分的利用。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下：

一種無排放的高揮發份原料煤分段熱解分質利用方法，包括如下步驟：

(1)將高揮發份原料煤加入煤氣化熱解爐，在爐內分層分段進行熱解、氣化；煤氣化熱解爐包括低溫熱解段、高溫熱解段、氣化段；高揮發份原料煤在低溫熱解段內被熱解，生成輕油組分和半焦，半焦進入高溫熱解段，并被高溫熱解生成重油組分和焦炭，焦炭進入氣化段；

將CO₂、99.6％純氧氣和過熱蒸汽混合后從煤氣化熱解爐底部連續入爐，在爐內氣化段內與逆向進入的焦炭發生氣化反應生成氣化煤氣；氣化煤氣上行進入高溫熱解段，直接對高溫熱解段中的半焦進行高溫熱解，生成重油組分和焦炭；重油組份與氣化煤氣進入低溫熱解段，最終重油組分、輕油組分和氣化煤氣的混合氣即粗煤氣移出煤氣化熱解爐；

(2)步驟(1)得到的粗煤氣被離心除塵，除塵后粗煤氣的溫度≤550℃；

(3)經步驟(2)除塵的粗煤氣利用循環水噴淋洗滌的方法脫油、除塵，脫除其中的重油組分、輕油組分，重油組分+輕油組分脫除率≥99％，分離出的重油組分、輕油組分隨循環水一起進入焦油槽回收利用；

(4)步驟(3)得到的脫除重油組分、輕油組分的粗煤氣被循環冷卻水間接冷卻至≤40℃；同時，利用洗滌泵閉路循環洗滌分離出粗煤氣中的酚水，分離出的酚水進入酚水槽回收利用；