[發明專利]一種煤制LNG聯產低碳醇、燃料油品的系統及方法

有效

• 申請號: 201710388523.1
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107189803B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 李大鵬
• 申請（專利權）人: 李大鵬
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G1/08;C10G67/00;C10L3/08;C10L3/10;C07C29/151;C07C31/04;C07C31/08;C07C31/10;C07C31/12;C07C31/125
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 張震國

1.一種煤制LNG聯產低碳醇、燃料油品的系統，其特征在于：包括同步制取富甲烷合成氣與輕質煤焦油系統(1)以及與同步制取富甲烷合成氣與輕質煤焦油系統(1)的煤焦油出口相連通的煤焦油深度轉化系統(2)、與同步制取富甲烷合成氣與輕質煤焦油系統(1)富甲烷合成氣出口相連通的甲烷富集分離與深冷液化系統(3)、低碳醇合成系統(4)；

所述的同步制取富甲烷合成氣與輕質煤焦油系統(1)包括連續加壓穩態進料子系統(5)以及與其相連通的粉煤快速加壓熱裂解反應子系統(6)，粉煤快速加壓熱裂解反應子系統(6)的粗合成氣出口與顆粒篩分子系統(7)相連，顆粒篩分子系統(7)上端的出口與油氣分流子系統(36)相連，顆粒篩分子系統(7)下端的出口經循環顆粒控制分流子系統(8)與粉煤快速加壓熱裂解反應子系統(6)相連；

所述的煤焦油深度轉化系統(2)包括依次相連的煤焦油預處理子系統(19)、原料油餾分切割子系統(20)、餾分油加氫提質子系統(21)、產品分離與回收子系統(22)和油品儲存子系統(23)，所述的煤焦油預處理子系統(19)與油氣分流子系統(36)的輕質煤焦油出口相連通；

所述的甲烷富集分離與深冷液化系統(3)包括依次相連的洗滌凈化子系統(24)、分子篩吸附子系統(25)、輕組分凈化分離子系統(26)、甲烷分離提純子系統(27)、深冷液化子系統(28)和LNG儲存子系統(29)，所述的洗滌凈化子系統(24)與油氣分流子系統(36)的富甲烷合成氣出口相連通；

所述的低碳醇合成系統(4)包括依次相連的原料氣組分調控子系統(30)、原料氣凈化子系統(31)、低碳醇合成反應子系統(32)、低碳混合醇分離子系統(33)、產品精制子系統(34)和低碳醇儲存子系統(35)，所述的原料氣組分調控子系統(30)與甲烷富集分離與深冷液化系統(3)的LNG儲存子系統(29)出口相連；

同步制取富甲烷合成氣與輕質煤焦油系統(1)中原料儲倉(9)中的原料煤經可控進料粉碎器(10)粉碎為粒徑為10～1000μm的粉煤顆粒，再通過一體式循環氣干燥器(11)干燥至含水率低于2.0wt％的煤粉進入進料緩沖器(12)，之后通過機械氣力耦合式粉煤給料裝置(13)輸送至粉煤快速加壓熱裂解反應子系統(6)的渦旋流場傳遞區(16)，自循環顆粒二次裂解制取富氫氣體反應區(18)而來的富氫高溫氣-固混合熱載體與通過內置多通道返料系統返回的惰性顆粒在混合流體整流區(17)均勻混合后溫度降低為600℃，繼續上行進入渦旋流場傳遞區(16)與新鮮煤粉混合后高速上行進入混合流體控溫區(15)完成快速傳熱，煤粉被加熱至預定的熱解溫度550～600℃后再繼續上行進入粉煤恒溫-加壓-催化加氫快速熱裂解反應區(14)進行熱解。

2.根據權利要求1所述的煤制LNG聯產低碳醇、燃料油品的系統，其特征在于：所述的連續加壓穩態進料子系統(5)包括依次相連的原料儲倉(9)、可控進料粉碎器(10)、一體式循環氣干燥器(11)、進料緩沖器(12)和機械氣力耦合式粉煤給料裝置(13)，所述的機械氣力耦合式粉煤給料裝置(13)與煤快速加壓熱裂解反應子系統(6)相連通。

3.根據權利要求1所述的煤制LNG聯產低碳醇、燃料油品的系統，其特征在于：所述的粉煤快速加壓熱裂解反應子系統(6)包括依次相連的自上而下相連通且可實現內部物料、能量耦合的粉煤恒溫-加壓-催化加氫快速熱裂解反應區(14)、混合流體控溫區(15)、渦旋流場傳遞區(16)、混合流體整流區(17)和循環顆粒二次裂解制取富氫氣體反應區(18)，所述的渦旋流場傳遞區(16)與煤快速加壓熱裂解反應子系統(6)的機械氣力耦合式粉煤給料裝置(13)相連，粉煤恒溫-加壓-催化加氫快速熱裂解反應區(14)的富甲烷合成氣出口與顆粒篩分子系統(7)相連，顆粒篩分子系統(7)下端出口經循環顆粒控制分流子系統(8)返回循環顆粒二次裂解制取富氫氣體反應區(18)用于制備富氫合成氣。

4.根據權利要求1所述的煤制LNG聯產低碳醇、燃料油品的系統，其特征在于，所述的顆粒篩分子系統(7)對粒徑為50～600μm的惰性顆粒與固定碳含量為60～80wt％、粒徑＜50μm的富碳顆粒進行分級、分段、分類循環返料。