[發(fā)明專利]煤液化殘渣制取合成氣的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810411176.4
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108774547B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王洪學;舒歌平;李克健;章序文;楊葛靈;謝晶;高山松;吳劍平;李永倫;張元新
• 申請（專利權(quán)）人: 國家能源投資集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國神華煤制油化工有限公司上海研究院
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/72
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;梁文惠

本發(fā)明提供了一種煤液化殘渣制取合成氣的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括：供料單元，用于提供煤液化殘渣和調(diào)質(zhì)油，調(diào)質(zhì)油包括石油基渣油或重油；均質(zhì)降凝單元，與供料單元相連，用于將煤液化殘渣和調(diào)質(zhì)油混合均質(zhì)降凝形成均質(zhì)物料；以及氣化單元，與均質(zhì)降凝單元相連，用于對均質(zhì)物料進行氣化得到氣化合成氣。利用均質(zhì)降凝單元將煤液化殘渣和調(diào)質(zhì)油混合均質(zhì)降凝形成均質(zhì)物料，使得均質(zhì)物料的黏度減小、流動性增強，然后在氣化劑和氧化劑的作用下進行氣化，得到氣化合成氣。在上述系統(tǒng)中，不涉及噴吹造粒、表面改性和磨粉等工藝，煤液化殘渣的不存在較大的升溫或降溫過程，因此具有工藝流程簡單、能耗低的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤液化殘渣再利用領(lǐng)域，具體而言，涉及一種煤液化殘渣制取合成氣的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

煤液化技術(shù)是煤炭在一定溫度、壓力和催化劑存在下，煤加氫裂解生成液態(tài)產(chǎn)品的工藝過程，是煤潔凈轉(zhuǎn)化和高效利用的重要途徑，也是彌補石油資源不足的有效方法之一。但煤炭通過液化技術(shù)轉(zhuǎn)化過程中，分出液化油后會產(chǎn)生富含大量瀝青質(zhì)及膠質(zhì)、芳香烴含量高、熱值高、殘留金屬及催化劑的液化殘渣，該液化殘渣的環(huán)境危害大，必須進行無害化、資源化、減量化處理。

中國神華煤直接液化工藝專利技術(shù)(專利號為ZL200410070249.6)，采用減壓蒸餾直接液化工藝，所生產(chǎn)的煤液化殘渣量約占液化原料煤的30％左右，如此大量的煤液化殘渣，其綜合利用問題一直是煤液化項目亟待解決的關(guān)鍵問題，其利用程度直接影響煤液化過程技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境性能。現(xiàn)處理煤液化殘渣常規(guī)處理方法有焚燒法、焦化法、熱解法、溶劑萃取法、道路瀝青法等，普遍存在綜合成本高、設(shè)備投資大、資源回收率低、二次污染嚴重、經(jīng)濟性差等缺點，難以大面積推廣。

煤液化殘渣具有較高的碳、氫含量，可以以煤液化殘渣為原料通過氣化爐非催化部分氧化法制取合成氣(H₂+CO)、H₂或其他有用的化工原料氣體。公開號為CN106367144A的專利申請公開了一種煤油共煉殘渣改性資源化利用的方法，其利用噴吹微粒化技術(shù)，將煤油共煉殘渣分散為0.1～10mm的微粒，利用高分子表面改性劑對其表面改性，再與煤、水及水煤漿添加劑進行棒磨，即摻配水煤漿后進行氣化耦合綜合利用得到合成氣和灰渣。該專利技術(shù)解決了液化殘渣制粉的問題，但噴吹工藝、浸漬工藝、磨粉工藝的引入，勢必增加工藝的復雜性，增加生產(chǎn)成本，并且煤液化殘渣的降溫、升溫過程造成大量能量損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種煤液化殘渣制取合成氣的系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中煤液化殘渣氣化工藝復雜且能耗大的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種煤液化殘渣制取合成氣的系統(tǒng)，包括：供料單元，用于提供煤液化殘渣和調(diào)質(zhì)油，調(diào)質(zhì)油包括石油基渣油或重油；均質(zhì)降凝單元，與供料單元相連，用于將煤液化殘渣和調(diào)質(zhì)油混合均質(zhì)降凝形成均質(zhì)物料；以及氣化單元，與均質(zhì)降凝單元相連，用于對均質(zhì)物料進行氣化得到氣化合成氣。

進一步地，上述均質(zhì)降凝單元包括：均質(zhì)罐，具有容納腔和設(shè)置在均質(zhì)罐器壁上的出料口；攪拌器，設(shè)置在容納腔中，優(yōu)選攪拌器為框式攪拌器、錨式攪拌器或漿式攪拌器。

進一步地，上述氣化單元包括氣化爐、氣化劑供應(yīng)管路和氧化劑供應(yīng)管路，氣化爐具有與爐腔連通的噴嘴，噴嘴包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的：均質(zhì)物料通道，與出料口相連；氣化劑通道，圍繞均質(zhì)物料通道設(shè)置且與氣化劑供應(yīng)管路相連；氧化劑通道，圍繞氣化劑通道設(shè)置且與氧化劑供應(yīng)管路相連。

進一步地，上述出料口與均質(zhì)物料通道之間通過第一管路相連，且系統(tǒng)還包括均質(zhì)物料返混管路，返混管路的一端與第一管路相連，另一端與容納腔相連。

進一步地，上述氣化劑供應(yīng)管路包括：第一氣化劑管路，與均質(zhì)物料通道通過第一管路相連，且接口位于返混管路與第一管路的接口下游，優(yōu)選接口為多個；第二氣化劑管路，與氣化劑通道相連。

進一步地，上述氣化爐還包括冷卻環(huán)管，冷卻環(huán)管環(huán)繞設(shè)置在噴嘴的外周。