一種煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤熱解并氣化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界產(chǎn)煤大國(guó)，也是煤炭消費(fèi)大國(guó)。就資源稟賦而言，我國(guó)一次能源具有“貧油、少氣、富煤”的特征。2010年我國(guó)煤炭資源探明儲(chǔ)量占我國(guó)化石能源的93.3%，煤炭是目前保障我國(guó)能源安全供應(yīng)的最可靠能源，同時(shí)也是現(xiàn)階段最廉價(jià)的可利用能源。中國(guó)的能源儲(chǔ)量、生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)決定了煤炭在今后一段時(shí)期內(nèi)依然是我國(guó)的主要能源。煤氣化技術(shù)的發(fā)展已有百余年的歷史，逐漸形成了固定床、氣流床、流化床等多種技術(shù)流派，氣流床煤氣化技術(shù)因其氣化溫度高，氣化壓力大，床程流速快，而具有效率高、規(guī)模大、煤種適應(yīng)性好，碳轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，逐步成為煤炭轉(zhuǎn)化的優(yōu)選技術(shù)；但是其也存在冷煤氣效率低，合成氣顯熱利用不充分等缺點(diǎn)；尤其是煤炭特別是長(zhǎng)焰煤、褐煤中，本就含有大量高熱值的化學(xué)物質(zhì)，如甲烷、焦油以及一氧化碳、氫氣等，這些物質(zhì)在高溫氣化過程中全部轉(zhuǎn)化為一氧化碳、氫氣、二氧化碳等物質(zhì)基礎(chǔ)化學(xué)組分，經(jīng)過凈化、合成為更為復(fù)雜的物質(zhì)，甲醇、二甲醚、乙醇以及烯烴類化學(xué)品，浪費(fèi)巨大的能量且伴隨大量廢氣的排放。
[0003]煤熱解通常是指原煤在隔絕空氣或惰性氣氛條件下，進(jìn)行持續(xù)的加熱升溫并且保證沒有催化作用，在這一過程中發(fā)生的一系列物理和化學(xué)的變化。使得煤經(jīng)過熱解反應(yīng)，生產(chǎn)的化工產(chǎn)品包括熱解的煤氣、焦油或酚類產(chǎn)物、焦炭或者半焦(蘭炭)。現(xiàn)有的多種煤熱解技術(shù)，特別是實(shí)際應(yīng)用的工程技術(shù)，始終沒有很好解決能耗高、環(huán)境污染大、煤適應(yīng)性不好等技術(shù)問題。
[0004]專利申請(qǐng)?zhí)枮椤?01410257589.3”，名稱為“一種粉煤熱解和氣化方法”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，公開了一種粉煤和氣化的方法，其采用兩段式氣化爐，(即氣流床半焦氣化爐與氣流床粉煤熱解爐分為上下兩段)，眾所周知的氣流床氣化爐如果需要達(dá)到較好的碳轉(zhuǎn)化效率，需要較高的氣化溫度，以實(shí)現(xiàn)煤炭(半焦)的充分氣化，其中敘述氣化溫度的特征為1200?1600°C ；1200?1600°C的高溫對(duì)熱解過程將產(chǎn)生如下諸多不利的影響:高溫會(huì)導(dǎo)致焦油等高附加值產(chǎn)物的二次分解，而且反應(yīng)器閥門等設(shè)備的加工制造難度大大提高，最為關(guān)鍵的是過高的熱解溫度給整個(gè)工藝過程帶來了極大的安全隱患；且其在熱解段出口設(shè)置有廢熱鍋爐，眾所周知，在煤熱解過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的焦油類產(chǎn)物，按照其工藝流程，這些焦油類產(chǎn)物與半焦、熱解氣等混合在一起，進(jìn)入廢熱鍋爐后，這些物料釋放顯熱并降低溫度，此時(shí)焦油類物質(zhì)將因?yàn)榻禍囟龀?，與半焦粘污在廢鍋中，從而造成非常不利的效果。
[0005]總體來說，現(xiàn)有技術(shù)中的煤熱解和氣化設(shè)備及工藝方法多存在能耗高、環(huán)境污染大、煤適應(yīng)性不好，設(shè)備的加工制造難度大，安全隱患較大，效果較差等諸多問題，為此，需要一種煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其熱解氣化方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，使其能耗降低，環(huán)保性能好，煤適應(yīng)性好，方便設(shè)備的加工制造，消除安全隱患，提高效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的能耗高、環(huán)境污染大、煤適應(yīng)性不好，設(shè)備的加工制造難度大，安全隱患較大，效果較差等諸多問題，使其能耗降低，環(huán)保性能好，煤適應(yīng)性好，方便設(shè)備的加工制造，消除安全隱患，提尚效果。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一方面提供一種煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括依次連接的煤干燥裝置、磨煤裝置、煤加壓輸送裝置、煤熱解裝置、氣固分離裝置、深冷分離裝置和合成裝置；氣固分離裝置還分別與提壓裝置和氣化爐相連接；提壓裝置和氣化爐還分別與減溫降壓器相連接；減溫降壓器還與煤熱解裝置相連接。
[0008]在以上方案中優(yōu)選的是，氣化爐與氣固分離裝置之間連接設(shè)有半焦進(jìn)料裝置。
[0009]還可以優(yōu)選的是，提壓裝置采用氣體提壓裝置。
[0010]還可以優(yōu)選的是，深冷分離裝置與焦油回收裝置相連接。
[0011]還可以優(yōu)選的是，提壓裝置采用循環(huán)氣升壓裝置。
[0012]還可以優(yōu)選的是，氣化爐采用水煤漿氣化爐、氣流床氣化爐或循環(huán)流化床氣化爐，其將煤、氧化劑及助劑混合并燃燒或者不完全燃燒，生成高溫合成氣、灰渣。
[0013]本實(shí)用新型的煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)采用熱解氣化方法，首先，利用煤干燥裝置將原煤中水分脫除，并將脫水后的原煤輸入磨煤裝置中，將脫水后的原煤磨制成為均勻的顆粒度的粉煤；然后，將粉煤輸入煤加壓輸送裝置中，進(jìn)行壓力升高，并將壓力升高后的粉煤輸送入煤熱解裝置中，在煤熱解裝置中，產(chǎn)自氣化爐的高溫合成氣與粉煤充分混合并換熱，粉煤在溫度提高后進(jìn)行熱解，生成半焦及熱解組分，半焦及熱解組分與降溫后的合成氣混合在一起，并將半焦及熱解組分與降溫后的合成氣輸入到氣固分離裝置中，將其分離為氣體組分與固體組分，固體組分即高溫半焦物，再將高溫半焦物輸送至氣化爐，將高溫半焦物與氧化劑及其助劑進(jìn)行高溫氣化，生成合成氣和灰渣，并將高溫氣化后的高溫合成氣和灰渣排出氣化爐的爐體，將生成的高溫合成氣輸送至煤熱解裝置；并且使得氣固分離裝置分離出的氣體一部分通過提壓裝置循環(huán)回氣化爐作為激冷氣，一部分進(jìn)入深冷分離裝置分離出焦油及甲烷成分，剩余的粗合成氣進(jìn)入合成裝置。
[0014]在以上方案中優(yōu)選的是，利用煤干燥裝置將原煤中水分脫除，使得水分脫除至原煤中水分的15%。
[0015]還可以優(yōu)選的是，原煤采用塊煤或者粉煤。
[0016]還可以優(yōu)選的是，將剩余的粗合成氣進(jìn)入合成裝置合成甲烷或合成氨。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]本實(shí)用新型提供了一種煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的能耗高、環(huán)境污染大、煤適應(yīng)性不好，設(shè)備的加工制造難度大，安全隱患較大，效果較差等諸多問題；其實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭，特別是褐煤、泥煤、煤矸石等低階煤進(jìn)行就地干燥、熱解、氣化、分離過程，提取煤種部分揮發(fā)分及焦油組分，產(chǎn)生高溫半焦作為氣化的原料，進(jìn)而進(jìn)行氣化產(chǎn)生高溫合成氣，作為熱解的來源，煤氣化與煤熱解單元相互依存，相互配合，達(dá)到物料、能源的優(yōu)化配置使用，降低污染、提高產(chǎn)率、充分利用熱量，同時(shí)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，可控性好，裝置運(yùn)行穩(wěn)定；并且能耗降低，環(huán)保性能好，煤適應(yīng)性好，方便設(shè)備的加工制造，消除安全隱患，提高效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠有效利用氣化產(chǎn)生的巨大熱量，作為煤熱解的熱源充分利用，且熱解產(chǎn)生的高溫半焦作為氣化的原料，避免了熄焦過程，從而節(jié)省了大量能源。其主要優(yōu)點(diǎn)在于:可利用低階煤末煤作為原料，氣化熱解副產(chǎn)多種高熱解產(chǎn)物，能量省、環(huán)保性能好，沒有熄焦過程，減少了污水、廢氣及熱能的排放。適用于低階煤特別是針對(duì)褐煤、泥煤等低階煤以及長(zhǎng)焰煤、煙煤等為原料制甲醇、合成氨等化學(xué)品，并副產(chǎn)焦油、甲烷等；其整體熱效率尚，便于脫除煤種污染物；其提尚煤炭資源的綜合利用效率，且有利于環(huán)境保護(hù)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱解氣化的工藝流程圖。
[0021 ]圖中，I為煤干燥裝置，2為磨煤裝置，3為煤加壓輸送裝置，4為煤熱解裝置，5為氣固分離裝置，6為氣化爐，7為提壓裝置，8為深冷分離裝置，9為合成裝置，10為減溫降壓器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明。但是，顯然可對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行不同的變型和改型而不超出后附權(quán)利要求限定的本實(shí)用新型更寬的精神和范圍。因此，以下實(shí)施例具有例示性的而沒有限制的含義。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]—種煤熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括依次連接的煤干燥裝置1、磨煤裝置2、煤加壓輸送裝置3、煤熱解裝置4、氣固分離裝置5、深冷分離裝置8和合成裝置9 ;氣固分離裝置5還分別與提壓裝置7和氣化爐6相連接；提壓裝置7和氣化爐6還分別與減溫降壓器10相連接；減溫降壓器10還與