[發(fā)明專利]一種具有污水回用功能由粉煤制備輕質(zhì)芳烴的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710534285.0
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107176900A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳道洪;許梅梅;閆琛洋;于家琳;史雪君
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華福工程有限公司
• 主分類號: C07C2/48
• 分類號: C07C2/48;C07C15/04;C02F1/58;C10H21/00;C02F103/34
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11278
• 代理人: 陳黎明

1.一種具有污水回用功能的由粉煤制備芳烴的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

快速熱解裝置、油氣分離裝置、凈化裝置、電石爐、乙炔發(fā)生器、乙炔制芳烴反應(yīng)器；

其中，

所述快速熱解裝置包括粉煤進口、熱解油氣出口和半焦出口；

所述油氣分離裝置包括熱解油氣進口、進水口、煤焦油出口、熱解氣出口和污水出口，所述熱解油氣進口與所述快速熱解裝置的所述熱解油氣出口相連；

所述凈化裝置包括熱解氣進口、以及多個氣體出口，所述熱解氣進口與所述熱解氣出口相連，所述多個氣體出口用于排出分離的氣體；

所述電石爐包括物料入口、電石出口、一氧化碳出口，所述物料入口用于送入生石灰和來自所述快速熱解裝置的半焦；

所述乙炔發(fā)生器包括電石入口、乙炔出口，所述電石入口與所述電石爐的電石出口相連；

所述乙炔制芳烴反應(yīng)器包括自上而下依次密封連接的進料管線、氣體分布器、反應(yīng)套管和出料管線，以及加熱爐，所述進料管線與所述乙炔出口、所述一氧化碳出口、所述凈化裝置的所述多個氣體出口可斷開式相連，所述反應(yīng)套管中填裝有陶瓷蜂窩體，所述反應(yīng)套管貫穿設(shè)置在所述加熱爐內(nèi)部且所述加熱爐正對所述反應(yīng)套管的中部。

2.如權(quán)利要求1所述的具有污水回用功能的由粉煤制備芳烴的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括脫硫脫氮裝置，所述脫硫脫氮裝置包括污水進口和凈化水出口，所述污水進口與所述油氣分離裝置的污水出口相連。

3.如權(quán)利要求2所述的具有污水回用功能的由粉煤制備芳烴的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括換熱器，所述凈化水出口連接所述換熱器；所述換熱器具有水蒸氣出口；所述水蒸氣出口與所述乙炔制芳烴反應(yīng)器的進料管線可斷開式連接。

4.如權(quán)利要求1所述的具有污水回用功能的由粉煤制備芳烴的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括氮氣罐，所述氮氣罐用于向所述乙炔制芳烴反應(yīng)器的進料管線輸送氮氣。

5.一種采用權(quán)利要求1-4中任一所述系統(tǒng)由粉煤制備芳烴的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)使粉煤進入快速熱解裝置進行提質(zhì)，得到半焦和熱解油氣，所述熱解油氣經(jīng)油氣分離裝置分離后得到熱解氣、煤焦油和污水，所述熱解氣經(jīng)凈化裝置凈化后得到氫氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、輕質(zhì)烴類；

(2)使生石灰與步驟(1)得到的所述半焦一起送入電石爐中反應(yīng)，得到電石和一氧化碳；

(3)使步驟(2)得到的電石在乙炔發(fā)生器中與水反應(yīng)，得到乙炔；

(4)將步驟(1)中得到的二氧化碳、氫氣、甲烷，步驟(2)得到的一氧化碳和步驟(3)中得到的乙炔加入乙炔制芳烴反應(yīng)器中進行熱反應(yīng)和催化反應(yīng)，得到的液相產(chǎn)物即芳烴。

6.如權(quán)利要求5所述的由粉煤制備芳烴的方法，其特征在于，所述方法還包括污水凈化：通過脫硫脫氮裝置對步驟(1)中的污水凈化得到凈化水。

7.如權(quán)利要求6所述的由粉煤制備芳烴的方法，其特征在于，任選，所述方法還包括步驟5)反應(yīng)器在線再生步驟：所述凈化水經(jīng)換熱器換熱得到水蒸氣，向所述乙炔制芳烴反應(yīng)器中通入所述水蒸氣與積炭反應(yīng)，去除積炭，使反應(yīng)器在線再生，所述在線再生結(jié)束后繼續(xù)步驟(4)。

8.如權(quán)利要求7所述的由粉煤制備芳烴的方法，其特征在于，步驟5)中，向所述乙炔制芳烴反應(yīng)器中通入所述水蒸氣之前，先通過所述乙炔制芳烴反應(yīng)器的進料管線向所述乙炔制芳烴反應(yīng)器中吹掃氮氣。

9.如權(quán)利要求5所述的由粉煤制備芳烴的方法，其特征在于，步驟(2)混合粉料中所述半焦與所述生石灰的質(zhì)量比為1:1～1:2。

10.如權(quán)利要求5所述的由粉煤制備芳烴的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述熱反應(yīng)的溫度為850～1100℃，所述催化反應(yīng)的溫度為350～600℃。