[發(fā)明專利]一種熱解-氣化耦合處理CO2

在審

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• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115926846A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆龍;康爾波;王玉飛;李健
• 申請（專利權(quán)）人: 榆林學(xué)院;中煤陜西榆林能源化工有限公司
• 主分類號: C10J3/04
• 分類號: C10J3/04;C10K1/14;C10K1/00;C02F1/02;C02F101/34
• 代理公司: 青島潤集專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37327
• 代理人: 王愛麗

1.一種熱解-氣化耦合處理CO₂及含酚廢水的系統(tǒng)，包括相連接的下行床熱解爐和固定床氣化爐，其特征在于，還包括氣液分離器、低溫甲醇洗裝置和油水分離器；

所述下行床熱解爐的頂部設(shè)置有塊煤進口，底部設(shè)置有半焦出口，上部一側(cè)設(shè)置有熱解煤氣混合氣出口，下部一側(cè)設(shè)置氣化煤氣進口；

所述固定床氣化爐的頂部設(shè)置有半焦進口，上部一側(cè)設(shè)置有氣化煤氣出口，底部設(shè)置氣化殘渣出口，在固定床氣化爐的下部還設(shè)置有氧氣進口、含酚廢水進口和二氧化碳進口；

所述下行床熱解爐上的熱解煤氣混合氣出口與冷卻器的進口相連通，冷卻器的出口與氣液分離器的中部進口相連通，氣液分離器頂部的氣相出口與低溫甲醇洗裝置的進口相連通，低溫甲醇洗裝置上的二氧化碳出口與固定床氣化爐上的二氧化碳進口相連通，氣液分離器的底部油水混合液出口與油水分離器頂部的油水混合液進口相連通，油水分離器的上部一側(cè)設(shè)置有含酚廢水出口，含酚廢水出口與固定床氣化爐上的含酚廢水進口相連通；

所述下行床熱解爐上的半焦出口與固定床氣化爐上的半焦進口相連通，固定床氣化爐上的氣化煤氣出口與下行床熱解爐上的氣化煤氣進口相連通。

2.如權(quán)利要求1所述的熱解-氣化耦合處理CO₂及含酚廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫甲醇洗裝置上還設(shè)置有凈化氣出口。

3.如權(quán)利要求1所述的熱解-氣化耦合處理CO₂及含酚廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述油水分離器的底部還設(shè)置有重油出口，排出的重油為煤焦油產(chǎn)品。

4.如權(quán)利要求1所述的熱解-氣化耦合處理CO₂及含酚廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定床氣化爐上的氣化殘渣出口與渣斗進口相連通。

5.一種熱解-氣化耦合處理CO₂及含酚廢水的方法，采用如權(quán)利要求1-4任一所述的裝置，其特征在于，具體過程：

粒徑為10-50mm的塊煤原料經(jīng)塊煤進口進入下行床熱解爐中，與來自固定床氣化爐的高溫氣化煤氣逆流接觸，塊煤被高溫氣化煤氣加熱至550-700℃，常壓下即可發(fā)生快速熱解反應(yīng)，熱解析出揮發(fā)分的同時還生成半焦；

由下行床熱解爐的上部排出的熱解煤氣混合氣進入冷卻器中，冷卻至60-80℃，冷卻后再進入氣液分離器進行氣液分離，大部分的水及煤焦油蒸汽被冷卻成為液相的油水混合液，氣相則進入低溫甲醇洗裝置進一步脫除其中的酸性氣體；

低溫甲醇洗裝置脫酸處理后產(chǎn)生的CO₂進入固定床氣化爐中作為氣化反應(yīng)氣化劑，脫除酸性氣體后的凈化氣可直接作為下游工藝的原料使用；

從氣液分離器底部排出的油水混合液被送入油水分離器中，其中的重油經(jīng)重油出口排出油水分離器，含酚廢水則會進入固定床氣化爐中參與氣化反應(yīng)；

快速熱解反應(yīng)后得到的半焦送入固定床氣化爐中，與固定床氣化爐下部進入的氣化劑O₂、CO₂以及含酚廢水相接觸，在2.5-4MPa、1000-1250℃條件下，發(fā)生氣化反應(yīng)生成高溫氣化煤氣以及氣化殘渣，高溫氣化煤氣送入下行床熱解爐中參與熱解反應(yīng)，氣化殘渣則在重力作用下落入渣斗中收集。

6.如權(quán)利要求5所述的熱解-氣化耦合處理CO₂及含酚廢水的方法，其特征在于，從固定床氣化爐上部排出的高溫氣化煤氣包含CO、H₂、CO₂、H₂O，高溫氣化煤氣的溫度為：1000-1250℃。

7.如權(quán)利要求5所述的熱解-氣化耦合處理CO₂及含酚廢水的方法，其特征在于，從下行床熱解爐的上部排出的熱解煤氣混合氣中包括氣化煤氣、CH₄、H₂、CO、CO₂、H₂O、焦油蒸汽、酚類。