[發明專利]一種煤熱解氣化多聯產系統及其熱解氣化方法

在審

• 申請號: 201510475705.3
• 申請日: 2015-08-05
• 公開（公告）號: CN105062526A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 馬超;焦子陽;霍耿磊
• 申請（專利權）人: 航天長征化學工程股份有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B49/02;C10J3/46
• 代理公司: 北京驥馳知識產權代理有限公司 11422
• 代理人: 唐曉峰

技術領域

本發明屬于煤熱解并氣化技術領域，涉及一種煤熱解氣化多聯產系統及其熱解氣化方法。

背景技術

我國是世界產煤大國，也是煤炭消費大國。就資源稟賦而言，我國一次能源具有“貧油、少氣、富煤”的特征。2010年我國煤炭資源探明儲量占我國化石能源的93.3％，煤炭是目前保障我國能源安全供應的最可靠能源，同時也是現階段最廉價的可利用能源。中國的能源儲量、生產和消費結構決定了煤炭在今后一段時期內依然是我國的主要能源。煤氣化技術的發展已有百余年的歷史，逐漸形成了固定床、氣流床、流化床等多種技術流派，氣流床煤氣化技術因其氣化溫度高，氣化壓力大，床程流速快，而具有效率高、規模大、煤種適應性好，碳轉化率高等優點，逐步成為煤炭轉化的優選技術；但是其也存在冷煤氣效率低，合成氣顯熱利用不充分等缺點；尤其是煤炭特別是長焰煤、褐煤中，本就含有大量高熱值的化學物質，如甲烷、焦油以及一氧化碳、氫氣等，這些物質在高溫氣化過程中全部轉化為一氧化碳、氫氣、二氧化碳等物質基礎化學組分，經過凈化、合成為更為復雜的物質，甲醇、二甲醚、乙醇以及烯烴類化學品，浪費巨大的能量且伴隨大量廢氣的排放。

煤熱解通常是指原煤在隔絕空氣或惰性氣氛條件下，進行持續的加熱升溫并且保證沒有催化作用，在這一過程中發生的一系列物理和化學的變化。使得煤經過熱解反應，生產的化工產品包括熱解的煤氣、焦油或酚類產物、焦炭或者半焦(蘭炭)。現有的多種煤熱解技術，特別是實際應用的工程技術，始終沒有很好解決能耗高、環境污染大、煤適應性不好等技術問題。

專利申請號為“201410257589.3”，名稱為“一種粉煤熱解和氣化方法”的中國發明專利申請，公開了一種粉煤和氣化的方法，其采用兩段式氣化爐，(即氣流床半焦氣化爐與氣流床粉煤熱解爐分為上下兩段)，眾所周知的氣流床氣化爐如果需要達到較好的碳轉化效率，需要較高的氣化溫度，以實現煤炭(半焦)的充分氣化，其中敘述氣化溫度的特征為1200～1600℃；1200～1600℃的高溫對熱解過程將產生如下諸多不利的影響：高溫會導致焦油等高附加值產物的二次分解，而且反應器閥門等設備的加工制造難度大大提高，最為關鍵的是過高的熱解溫度給整個工藝過程帶來了極大的安全隱患；且其在熱解段出口設置有廢熱鍋爐，眾所周知，在煤熱解過程中，會產生大量的焦油類產物，按照其工藝流程，這些焦油類產物與半焦、熱解氣等混合在一起，進入廢熱鍋爐后，這些物料釋放顯熱并降低溫度，此時焦油類物質將因為降溫而析出，與半焦粘污在廢鍋中，從而造成非常不利的效果。

總體來說，現有技術中的煤熱解和氣化設備及工藝方法多存在能耗高、環境污染大、煤適應性不好，設備的加工制造難度大，安全隱患較大，效果較差等諸多問題，為此，需要一種煤熱解氣化多聯產系統及其熱解氣化方法，解決現有技術中所存在的上述問題，使其能耗降低，環保性能好，煤適應性好，方便設備的加工制造，消除安全隱患，提高效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煤熱解氣化多聯產系統及其熱解氣化方法，解決現有技術中所存在的能耗高、環境污染大、煤適應性不好，設備的加工制造難度大，安全隱患較大，效果較差等諸多問題，使其能耗降低，環保性能好，煤適應性好，方便設備的加工制造，消除安全隱患，提高效果。

為實現上述目的，本發明一方面提供一種煤熱解氣化多聯產系統，包括依次連接的煤干燥裝置、磨煤裝置、煤加壓輸送裝置、煤熱解裝置、氣固分離裝置、深冷分離裝置和合成裝置；氣固分離裝置還分別與提壓裝置和氣化爐相連接；提壓裝置和氣化爐還分別與減溫降壓器相連接；減溫降壓器還與煤熱解裝置相連接。

在以上方案中優選的是，氣化爐與氣固分離裝置之間連接設有半焦進料裝置。

還可以優選的是，提壓裝置采用氣體提壓裝置。

還可以優選的是，深冷分離裝置與焦油回收裝置相連接。

還可以優選的是，提壓裝置采用循環氣升壓裝置。

還可以優選的是，氣化爐采用水煤漿氣化爐、氣流床氣化爐或循環流化床氣化爐，其將煤、氧化劑及助劑混合并燃燒或者不完全燃燒，生成高溫合成氣、灰渣。