一種多煤種聯(lián)合轉(zhuǎn)化的多聯(lián)產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種多煤種聯(lián)合轉(zhuǎn)化的多聯(lián)產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國是世界煤炭生產(chǎn)和消耗大國，2014年中國原煤產(chǎn)量為38.74億噸，雖然較去年 同期下降2.5%，但仍然占世界原煤產(chǎn)量的47.45%，高居世界首位。中國一次能源消費中煤 炭占70%左右，火力發(fā)電用煤占煤炭消費總量的40%~43%。中國燃煤發(fā)電將繼續(xù)增長，并 將逐步取代燃油發(fā)電，煤氣化、煤液化W及其他煤化工生產(chǎn)的規(guī)模也將逐年增長。由此可見 現(xiàn)階段煤炭仍然是中國能源的重要組成部分，W煤炭為主的能源格局在相當(dāng)長的時間內(nèi)難 W改變。
[0003] 中國的煤炭資源極為豐富，但地域分布很不均勻，主要集中在西部和北部地區(qū)。全 國保有儲量和資源量中，肥煤、焦煤和瘦煤合計占14.7%，氣煤占12.9%，用途廣泛的中等 變質(zhì)煙煤的資源相對貧乏，而年輕的煙煤所占相對比重最大，其中不黏煤約占21.6%，長焰 煤約占8.2%，弱黏煤約占2.6%，無煙煤和貧煤資源較豐富。
[0004] 單一的燃煤發(fā)電是將煤化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能再轉(zhuǎn)化為電能，最高能效40%左右。煤 氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC)是將煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能再轉(zhuǎn)化為電能，最高能效 45%左右;先進的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是將煤熱解、部分氣化或完全氣化制得合成氣，合成氣經(jīng)催化 轉(zhuǎn)化生成液體燃料和化學(xué)品，同時將可燃氣體W及反應(yīng)放熱等余熱回收，推動蒸汽輪機發(fā) 電，最高能效可達60%。但現(xiàn)有的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)或方法中的原料一般采用單一的煤種，沒有充 分考慮多煤種、多階煤的綜合利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種多煤種聯(lián)合轉(zhuǎn)化的多聯(lián)產(chǎn)方法，該方法是W煤的清潔高 效綜合利用為目的，W多煤種為原料，W煤洗選、煤氣化為基礎(chǔ)的焦一油一化一電一建材多 聯(lián)產(chǎn)方法。
[0006] 本發(fā)明提供的一種多煤種聯(lián)合轉(zhuǎn)化的多聯(lián)產(chǎn)方法，它包括如下步驟：
[0007] (1)原料焦煤經(jīng)煤洗選得到煤桿石、中煤和精煤，煤桿石與原料石灰石、原料長石 一起經(jīng)裝飾墻板加工得到產(chǎn)品裝飾墻板；
[000引（2)原料氣化煤和步驟（1)中所述中煤進行配煤后與氧氣一起進入煤氣化單元反 應(yīng)得到粗合成氣；
[0009] (3)原料氣煤和/或原料焦煤與步驟（1)中所述精煤一起經(jīng)煤焦化得到焦爐氣、煤 焦油和產(chǎn)品焦炭;所述焦爐氣進入焦爐氣轉(zhuǎn)化單元進行轉(zhuǎn)化處理，得到粗合成氣;所述煤焦 油進入煤焦油加氨單元進行加氨處理，得到產(chǎn)品液化石油氣、產(chǎn)品石腦油和產(chǎn)品柴油；
[0010] (4)步驟(2)中所述粗合成氣與步驟(3)中所述粗合成氣一起經(jīng)變換凈化單元處 理，得到凈化合成氣；
[0011] (5)步驟(4)中所述凈化合成氣經(jīng)費托合成生成費托中間油品、費托合成水和費托 尾氣;所述費托合成水經(jīng)合成水處理得到產(chǎn)品化學(xué)品，所述費托尾氣經(jīng)尾氣處理得到產(chǎn)品 燃料氣和產(chǎn)品液化石油氣，所述費托中間油品進入油品加工單元得到產(chǎn)品液化石油氣、產(chǎn) 品石腦油和廣品柴油。
[0012] 上述的方法中，步驟（1)和步驟(3)中，根據(jù)國標GB/T 5751 -2009，所述原料焦煤包 括兩種，第一類是指干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf=10%~28%，黏結(jié)指數(shù)G〉65,膠質(zhì)層最大厚度Y ^5mm，最大膨脹度b。50 %的煤；另一類是指干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf = 20 %~28 %，黏結(jié) 指數(shù)G = 50~65的煤。
[0013] 上述的方法中，步驟(1)中，所述裝飾墻板加工按照常規(guī)的方法進行加工;步驟(1) 中經(jīng)煤洗選得到的煤桿石主要用于裝飾墻板的加工，是否用于蒸汽鍋爐根據(jù)蒸汽需求量而 定;步驟（1)中經(jīng)煤洗選得到的中煤主要用于與步驟(2)中所述氣化煤配煤，剩余中煤用于 步驟(1)中蒸汽鍋爐燃燒生產(chǎn)蒸汽。
[0014] 上述的方法中，步驟（1)中，所述原料焦煤經(jīng)煤洗選后還得到煤泥;步驟(2)中，所 述氧氣由原料空氣在蒸汽的作用下經(jīng)空分得到，所述蒸汽來自下述1)-4)中的任一種進入 蒸汽鍋爐燃燒產(chǎn)生的蒸汽：
[0015] 1)步驟(1)中所述煤泥；
[0016] 2)步驟（1)中與所述原料石灰石、原料長石一起經(jīng)裝飾墻板加工后剩余的煤桿石 和步驟(1)中所述煤泥；
[0017] 3)步驟(2)中與所述原料氣化煤經(jīng)配煤后剩余的中煤和步驟(1)中所述煤泥；
[0018] 4)步驟(1)中與所述原料石灰石、原料長石一起經(jīng)裝飾墻板加工后剩余的煤桿石、 步驟(2)中與所述原料氣化煤經(jīng)配煤后剩余的中煤和步驟(1)中所述煤泥。
[0019] 上述的方法中，步驟(2)中，所述配煤步驟中，所述中煤的比例不宜過高，否則會對 煤氣產(chǎn)率有較大影響，所述中煤的質(zhì)量占所述中煤和所述氣化煤配煤總量的20%~50%。
[0020] 上述的方法中，步驟(2)中，所述煤氣化單元的氣化反應(yīng)條件依據(jù)現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)的 煤氣化進行;所述粗合成氣主要組分(有效氣)為氨氣和一氧化碳，其余為二氧化碳、甲燒、 氮氣、含硫氣體等雜質(zhì)。
[0021] 上述的方法中，步驟(3)中，根據(jù)國標GB/T 5751-2009,所述氣煤包括兩種，第一類 是指干燥無灰基揮發(fā)分￥<13: = 28%~37%，黏結(jié)指數(shù)6 = 50~65，膠質(zhì)層最大厚度丫^25111111， 最大膨脹度b ^ 220 %的煤;另一類是指干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf>37 %，黏結(jié)指數(shù)G〉35，膠質(zhì)層 最大厚度Y含25mm，最大膨脹度b含220 %的煤。
[0022] 上述的方法中，步驟(3)中，所述氣煤和所述焦煤的量根據(jù)供應(yīng)情況可任意比例， 總量根據(jù)步驟（1)中所述精煤而定，一般與精煤的量接近;所述煤焦化的處理量根據(jù)步驟 (3)中所述產(chǎn)品焦炭、所述焦爐氣轉(zhuǎn)化W及所述煤焦油加氨的需求量綜合考慮;所述煤焦化 反應(yīng)條件依據(jù)現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)進行。
[0023] 上述的方法中，步驟(3)中，所述焦爐氣轉(zhuǎn)化條件依據(jù)現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)進行;所述粗 合成氣主要組分(有效氣）為氨氣和一氧化碳，其余為二氧化碳、甲燒、氮氣等雜質(zhì);所述煤 焦油加氨處理條件依據(jù)現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)進行。
[0024] 上述的方法中，步驟(4)中，所述粗合成氣的組分包含氨氣、一氧化碳、二氧化碳、 甲燒、氮氣、含硫氣體等;所述凈化合成氣的組分包含氨氣和一氧化碳;所述變換凈化處理 條件依據(jù)現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)進行。
[0025] 上述的方法，步驟(4)中，所述粗合成氣經(jīng)變換凈化單元處理后還得到硫化氨，所 述硫化氨經(jīng)硫回收過程得到產(chǎn)品硫橫。
[0026] 上述的方法中，步驟（5)中，所述費托合成可依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進行，具體如CN 1022 1238 IB ;所述合成水處理方法依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進行，具體如CN 103523986B、CN 103435211B等專利中所述方案；所述費托尾氣處理方法依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進行，具體如CN 102614764B、CN 102614763B等專利中所述方案。
[0027] 上述的方法中，步驟(5)中，所述費托尾氣經(jīng)尾氣處理后還得到氨氣;所述煤焦油 加氨單元和/或所述油品加工單元中的氨氣來自下述1)-4)中的任一種：
[00%] 1)步驟(5)中所述氨氣；
[0029] 2)步驟(5)中所述氨氣、步驟(2)中所述粗合成氣中分離得到的氨氣；
[0030] 3)步驟(5)中所述氨氣、步驟(3)中所述粗合成氣中分離得到的氨氣；
[0031] 4)步驟(5)中所述氨氣、步驟(2)中所述粗合成氣中分離得到的氨氣和步驟(3)中 所述粗合成氣中分離得到的氨氣。
[0032] 步驟(3)中所述煤焦油加氨和步驟(5)中所述油品加工消耗的氨氣主要來自步驟 (5)中所述尾氣處理的到的氨氣，如果尾氣處理得到的氨氣量不夠用于煤焦油加氨和油品 加工，可W從步驟(2)中所述粗合成氣和/或步驟(3)中所述粗合成氣中分離出一部分氨氣 補充氨氣消耗。
[0033] 上述的方法中，步驟(5)中，所述費托合成水經(jīng)合成水處理后還得到用于全工藝系 統(tǒng)的產(chǎn)品工藝水。
[0034] 上述的方法中，步驟(3)中，所述方法還包括在所述煤焦化后回收用于發(fā)電的干焰 焦蒸汽的步驟;步驟(5)中，所述方法還包括在所述費托合成后回收用于發(fā)電的蒸汽的步 驟。
[0035] 本發(fā)明多聯(lián)產(chǎn)方法，即煤的焦一油一化一電一建材聯(lián)產(chǎn)集成轉(zhuǎn)化技術(shù)方案，集成 了先進的煤炭轉(zhuǎn)化與煤基清潔燃料加工系統(tǒng)集成技術(shù)，可實現(xiàn)多煤種的聯(lián)合分質(zhì)轉(zhuǎn)化、多 過程的有機結(jié)合，同時將余熱回收，可使多個煤種得到綜合梯級利用，全過程的能效可達到 48%W 上。
[0036] 本發(fā)明的方法具有W下優(yōu)點：
[0037] 1)原料包括石灰石、長石、氣煤、焦煤、氣化煤等，實現(xiàn)了多煤種綜合利用;通過煤 洗選實現(xiàn)了多階煤分質(zhì)利用。
[0038] 2)將煤洗選、煤焦化、煤氣化、天然氣轉(zhuǎn)化、合成氣經(jīng)費托合成生產(chǎn)液體燃料和化 學(xué)品、煤焦油加氨等過程