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以CO2为热载体的 煤干馏工艺及系统

阅读：450发布：2020-05-14

专利汇可以提供以CO2为热载体的煤干馏工艺及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开的以CO2为热载体的煤干馏工艺，是以CO2为气体热载体，通过燃料气加热CO2形成高温CO2进入煤干馏炉内，对煤干馏炉内的颗粒煤进行干馏，干馏后产生的干馏气体与高温CO2一同离开煤干馏炉，然后进行净化、分离，分离后的CO2经过燃料气再次加热形成高温CO2返回煤干馏炉内。本发明还公开了以CO2为热载体的煤干馏系统，以CO2为气体热载体，采用了直接加热炉、颗粒煤立式干馏炉、水雾干法熄焦、脱硫脱碳、选择性氧化制硫等多项技术的组合，实现多产有效干馏气体、稳定运行、合理利用干馏产物等多种目标。，下面是以CO2为热载体的煤干馏工艺及系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是以CO2为气体热载体，通过燃料气加热CO2形成高温CO2进入煤干馏炉内，对煤干馏炉内的颗粒煤进行干馏，干馏后产生的干馏气体与热载体CO2一同离开煤干馏炉，然后进行净化、分离，分离后的CO2经过燃料气再次加热形成高温CO2返回煤干馏炉内。
2.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，所述高温CO2的温度范围为600～900℃。
3.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，所述高温CO2的温度范围为700～850℃。
4.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，所述高温CO2的温度范围为所述通过燃料气加热CO2形成高温CO2的方式选用管式炉加热方式、蓄热炉加热方式或直接混合加热方式。
5.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，所述高温CO2的温度范围为所述通过燃料气加热CO2形成高温CO2的方式优先选用直接混合加热方式。
6.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，经过干馏后的颗粒煤采用湿法熄焦方式、气体热载体干式熄焦方式、水雾干式熄焦方式中的一种或任意两种以上方式的组合进行熄焦。
7.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，经过干馏后的颗粒煤采用水雾干式熄焦方式进行熄焦。
8.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，经过干馏后产生的干馏气体与热载体CO2采用所述净化是指离开煤干馏炉的干馏气体与热载体CO2首先经过气液分离处理，然后经过脱硫脱碳及制硫处理形成以CO2为主体的尾气。
9.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，经过干馏后产生的干馏气体与热载体CO2采用所述气液分离处理是从离开煤干馏炉的干馏气体与热载体CO2中分离出颗粒物、水和煤焦油。
10.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，经过干馏后产生的干馏气体与热载体CO2采用所述气液分离处理所采用的设备旋风分离器、喷水冷却器、横管冷却器、静电捕油器中的一种或任意两种以上的组合。
11.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，经过气液分离后的干馏气体与热载体CO2采用所述脱硫脱碳及制硫处理由低温甲醇脱除酸性气、MDEA脱除酸性气、络合铁制硫、克劳斯法制硫、选择性氧化制硫方式中的一种或任意两种以上的组合组成。
12.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，经过气液分离后的干馏气体与热载体CO2采用所述脱硫脱碳及制硫处理由MDEA脱除酸性气方式与选择性氧化制硫方式组合而成。
13.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，所述以CO2为主体的气体作为热载体直接进入CO2存储系统。
14.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，所述分离是指从以干馏气体为主体的气体中分离出H2、CH4、CO、C2、C3、N2，其中分离出的H2、CH4供外送，分离出的CO作为燃料气或者进一步变换制成H2或CH4，分离出的N2直接排放，分离出的C2、C3作为燃料。
15.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，在所述通过燃料气加热热载体CO2形成高温CO2过程中，氧气含量控制在0～8％之间。
16.如权利要求1所述的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是，所述分离由压缩、PSA变压吸附、冷冻分离组成。
17.以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，包括加热炉、干馏炉、气液分离装置、煤焦油分离装置、脱硫脱碳装置、制硫装置、CO2热载体缓冲罐、气体分离装置、燃料气缓冲罐，所述加热炉具有燃料气入口、CO2热载体入口、氧气入口和高温CO2出口，所述干馏炉具有颗粒煤入口、高温CO2入口和干馏后产生的干馏气体与热载体CO2出口，所述气液分离装置具有干馏后产生的干馏气体与热载体CO2入口、气液分离后的干馏气体与热载体CO2出口和颗粒物、水和煤焦油出口，所述煤焦油分离装置具有颗粒物、水与煤焦油入口和煤焦油出口，所述脱硫脱碳装置具有气液分离后的干馏气体与热载体CO2入口、以CO2为主体的热载体气体出口、以干馏气体为主体的气体出口和硫化氢出口，所述制硫装置具有硫化氢入口和硫磺出口，所述CO2热载体缓冲罐具有以CO2为主体的热载体入口和以CO2为主体的热载体气体出口，所述气体分离装置具有以干馏气体为主体的气体入口、H2出口、CH4出口、CO出口、C2和C3出口、N2出口，所述燃料气缓冲罐具有C2和C3入口和燃料气出口；所述加热炉的燃料气入口通过燃料气输送管接所述燃料气缓冲罐的燃料气出口，所述CO2热载体入口通过CO2热载体输送管接所述CO2热载体缓冲罐的以CO2为主体的热载体气体出口，所述加热炉的氧气入口通过输氧管道接氧气源，所述加热炉的高温CO2出口通过高温CO2输送管接所述干馏炉的高温CO2入口；所述干馏炉的颗粒煤入口通过颗粒煤输送管接颗粒煤输送装置，所述干馏炉的干馏后产生的干馏气体与热载体CO2出口通过干馏后产生的干馏气体与热载体CO2输送管接所述气液分离装置的干馏后产生的干馏气体与热载体CO2入口，所述气液分离装置的气液分离后的干馏气体与热载体CO2出口通过气液分离后的干馏气体与热载体CO2输送管和引风机接所述脱硫脱碳装置的气液分离后的干馏气体与热载体CO2入口，所述气液分离装置的颗粒物、水和煤焦油出口通过颗粒物、水和煤焦油输送管接所述煤焦油分离装置的颗粒物、水和煤焦油入口，所述煤焦油分离装置的煤焦油出口送出煤焦油；所述脱硫脱碳装置的以CO2为主体的热载体气体出口通过以CO2为主体的热载体气体输送管接所述CO2热载体缓冲罐的以CO2为主体的热载体气体入口，所述脱硫脱碳装置的以干馏气体为主体的气体出口通过以干馏气体为主体的气体输送管和增压机接所述气体分离装置的以干馏气体为主体的气体入口，所述脱硫脱碳装置的硫化氢出口通过硫化氢输送管接所述制硫装置的硫化氢入口，所述制硫装置的硫磺出口输出硫磺；所述气体分离装置的H2出口、CH4出口、CO出口、N2出口分别送出H2、CH4、CO、N2，所述气体分离装置的C2和C3出口通过C2和C3输送管接所述燃料气缓冲罐的C2和C3入口。
18.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述加热炉为管式加热炉、蓄热加热炉或直接加热炉。
19.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述加热炉为直接加热炉。
20.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述干馏炉为立式干馏炉。
21.如权利要求20所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述立式干馏炉自上而下由颗粒煤预热段、干馏段和熄焦段三部分组成。
22.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，在所述颗粒煤预热段采用来自干馏段的干馏气以及熄焦段的熄焦气体预热颗粒煤，回收热量。
23.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，在所述干馏段的中心部设置一钟罩形耐火砖砌体，由此形成内、外两个通道，其中内通道为熄焦气体上升通道，外通道为高温热载体加热煤炭进行干馏的反应区。
24.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述熄焦段采用湿法熄焦方式、气体热载体干式熄焦方式、水雾干式熄焦方式中的一种或任意两种以上方式的组合进行熄焦。
25.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述熄焦段采用水雾干式熄焦方式进行熄焦。
26.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述气液分离装置选用旋风分离器、喷水冷却器、横管冷却器、静电捕油器中的一种或任意两种以上的组合。
27.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述脱硫脱碳装置为低温甲醇脱除酸性气装置、MDEA脱除酸性气装置中的一种或两种的组合。
28.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述制硫装置为络合铁制硫装置、克劳斯法制硫装置、选择性氧化制硫装置中的一种或任意两种以上的组合。
29.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述煤焦油分离装置由渣池、水池和油池组成。
30.如权利要求17所述的以CO2为热载体的煤干馏系统，其特征在于，所述气体分离装置由压缩装置、PSA变压吸附装置、冷冻分离装置组成。

说明书全文

以CO2为热载体的煤干馏工艺及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及低阶煤提质中低温煤干馏技术领域,特别涉及一种原料为颗粒状粉煤(6-60mm)、以CO2为热载体的中低温煤干馏工艺及系统。

背景技术

[0002] 中国石油资源紧缺，目前对外依存度超过50％。煤炭的年消耗量则已超过40亿吨，在一次能源消费中煤炭的比重占到2/3。消费的煤炭中，褐煤、长焰煤等中高挥发份的低阶煤占到了50％。如果这些低阶煤在燃烧之前能先进行热干馏，则获得的煤焦油可达到2亿吨/年，能成为石油的重要补充。因此煤干馏技术日益引起中国能源界的重视。

[0003] 煤干馏能以较低的能量消耗,获得高附加值的煤焦油和煤气，因此以煤干馏为龙头的煤分级提质利用技术，成为了煤炭实现高效清洁利用的最有效途径之一。在现有煤热解技术中，块煤干馏技术发展较早，相对比较成熟，但受制于块煤资源，发展空间有限。因此，许多企业和科研院所均开始研发粉煤热解技术。

[0004] 国外煤粉干馏的典型技术有美国油页岩公司的Toscoal 回转窑热解技术、西部能源公司的AOOP热解技术、澳大利亚科学与工业研究院的流化床快速热解技术等。国内有中国煤炭科学研究总院的多段回转窑MRF、大连理工大学的DG固定热载体干馏工艺、山西煤化所BT煤拔头工艺、上海博申公司的CFP粉煤流化床快速热解工艺等，上述这些工艺经多年研发，但目前仍处于试验研究或工业验证阶段。大部分存在诸如工艺系统复杂、可靠性低、运行成本高等缺点，目前均无大规模工业化经验。

[0005] 辽宁成大公司发明了“一种用于长焰煤干馏的瓦斯全循环干馏系统及工艺”，专利申请公开号CN107739624A,并已经有一个初步的商业运行项目，其核心技术是采用煤干馏气体的全部气体馏分作为气体热载体，蓄热式加热炉的燃料气也直接采用的干馏气体。该技术优点是流程简单，实现了工业化运行。缺点是蓄热式加热炉内的结焦仍不可避免，运行周期不长，一部分有效干馏气体消耗于蓄热式加热炉，成品收率不高。

发明内容

[0006] 本发明的目的之一在于针对上述现有煤干馏技术所存在的一部分有效干馏气体消耗于蓄热式加热炉、成品收率不高的问题而提供一种以CO2为热载体的煤干馏工艺。其用于颗粒煤(6-60mm)干馏，最大限度的产出煤焦油及高热值干馏气体，并且充分利用其所产出的H2、CH4、CO、C2、C3等有效成分，提高设备运行稳定性，降低投资，实现颗粒煤干馏的大型化、规模化、长周期连续生产。

[0007] 本发明的目的之二在于提供一种实现上述以CO2为热载体的煤干馏工艺的系统。

[0008] 作为本发明第一方面的以CO2为热载体的煤干馏工艺，其特征是以CO2为气体热载体，通过燃料气加热CO2形成高温CO2进入煤干馏炉内，对煤干馏炉内的颗粒煤进行干馏，干馏后产生的干馏气体与热载体CO2一同离开煤干馏炉，然后进行净化、分离，分离后的CO2经过燃料气再次加热形成高温CO2返回煤干馏炉内。

[0009] 在本发明的一个优选实施例中，所述高温CO2的温度范围为600～900℃。

[0010] 在本发明的一个优选实施例中，所述高温CO2的温度范围为700～850℃。

[0011] 在本发明的一个优选实施例中，所述高温CO2的温度范围为所述通过燃料气加热CO2形成高温CO2的方式选用管式炉加热方式、蓄热炉加热方式或直接混合加热方式。

[0012] 在本发明的一个优选实施例中，所述高温CO2的温度范围为所述通过燃料气加热CO2形成高温CO2的方式优先选用直接混合加热方式。

[0013] 在本发明的一个优选实施例中，经过干馏后的颗粒煤采用湿法熄焦方式、气体热载体干式熄焦方式、水雾干式熄焦方式中的一种或任意两种以上方式的组合进行熄焦。

[0014] 在本发明的一个优选实施例中，经过干馏后的颗粒煤采用水雾干式熄焦方式进行熄焦。

[0015] 在本发明的一个优选实施例中，经过干馏后产生的干馏气体与热载体CO2采用所述净化是指离开煤干馏炉的干馏气体与热载体CO2首先经过气液分离处理，然后经过脱硫脱碳及制硫处理形成以CO2为主体的尾气。

[0016] 在本发明的一个优选实施例中，经过干馏后产生的干馏气体与热载体CO2采用所述气液分离处理是从离开煤干馏炉的干馏气体与热载体CO2中分离出颗粒物、水和煤焦油。

[0017] 在本发明的一个优选实施例中，经过干馏后产生的干馏气体与热载体CO2采用所述气液分离处理所采用的设备旋风分离器、喷水冷却器、横管冷却器、静电捕油器中的一种或任意两种以上的组合。

[0018] 在本发明的一个优选实施例中，经过气液分离后的干馏气体与热载体CO2采用所述脱硫脱碳及制硫处理由低温甲醇脱除酸性气、MDEA脱除酸性气、络合铁制硫、克劳斯法制硫、选择性氧化制硫方式中的一种或任意两种以上的组合组成。

[0019] 在本发明的一个优选实施例中，经过气液分离后的干馏气体与热载体CO2采用所述脱硫脱碳及制硫处理由MDEA脱除酸性气方式与选择性氧化制硫方式组合而成。

[0020] 在本发明的一个优选实施例中，所述以CO2为主体的气体作为热载体直接进入CO2存储系统。

[0021] 在本发明的一个优选实施例中，所述分离是指从以干馏气体为主体的气体中分离出H2、CH4、CO、C2、C3、N2，其中分离出的H2、CH4供外送，分离出的CO作为燃料气或者进一步变换制成H2或CH4，分离出的N2直接排放，分离出的C2、C3作为燃料。

[0022] 在本发明的一个优选实施例中，在所述通过燃料气加热热载体CO2形成高温CO2过程中，氧气含量控制在0～8％之间。

[0023] 在本发明的一个优选实施例中，所述分离由压缩、PSA变压吸附、冷冻分离组成。

[0024] 作为本发明第二方面的以CO2为热载体的煤干馏系统，包括加热炉、干馏炉、气液分离装置、煤焦油分离装置、脱硫脱碳装置、制硫装置、CO2热载体缓冲罐、气体分离装置、燃料气缓冲罐，所述加热炉具有燃料气入口、CO2热载体入口、氧气入口和高温CO2出口，所述干馏炉具有颗粒煤入口、高温CO2入口和干馏后产生的干馏气体与热载体CO2出口，所述气液分离装置具有干馏后产生的干馏气体与热载体CO2入口、气液分离后的干馏气体与热载体CO2出口和颗粒物、水和煤焦油出口，所述煤焦油分离装置具有颗粒物、水与煤焦油入口和煤焦油出口，所述脱硫脱碳装置具有气液分离后的干馏气体与热载体CO2入口、以CO2为主体的热载体气体出口、以干馏气体为主体的气体出口和硫化氢出口，所述制硫装置具有硫化氢入口和硫磺出口，所述CO2热载体缓冲罐具有以CO2为主体的热载体入口和以CO2为主体的热载体气体出口，所述气体分离装置具有以干馏气体为主体的气体入口、H2出口、CH4出口、CO出口、C2和C3出口、N2出口，所述燃料气缓冲罐具有C2和C3入口和燃料气出口；所述加热炉的燃料气入口通过燃料气输送管接所述燃料气缓冲罐的燃料气出口，所述CO2热载体入口通过CO2热载体输送管接所述CO2热载体缓冲罐的以CO2为主体的热载体气体出口，所述加热炉的氧气入口通过输氧管道接氧气源，所述加热炉的高温CO2出口通过高温CO2输送管接所述干馏炉的高温CO2入口；所述干馏炉的颗粒煤入口通过颗粒煤输送管接颗粒煤输送装置，所述干馏炉的干馏后产生的干馏气体与热载体CO2出口通过干馏后产生的干馏气体与热载体CO2输送管接所述气液分离装置的干馏后产生的干馏气体与热载体CO2入口，所述气液分离装置的气液分离后的干馏气体与热载体CO2出口通过气液分离后的干馏气体与热载体CO2输送管和引风机接所述脱硫脱碳装置的气液分离后的干馏气体与热载体CO2入口，所述气液分离装置的颗粒物、水和煤焦油出口通过颗粒物、水和煤焦油输送管接所述煤焦油分离装置的颗粒物、水和煤焦油入口，所述煤焦油分离装置的煤焦油出口送出煤焦油；所述脱硫脱碳装置的以CO2为主体的热载体气体出口通过以CO2为主体的热载体气体输送管接所述CO2热载体缓冲罐的以CO2为主体的热载体气体入口，所述脱硫脱碳装置的以干馏气体为主体的气体出口通过以干馏气体为主体的气体输送管和增压机接所述气体分离装置的以干馏气体为主体的气体入口，所述脱硫脱碳装置的硫化氢出口通过硫化氢输送管接所述制硫装置的硫化氢入口，所述制硫装置的硫磺出口输出硫磺；所述气体分离装置的H2出口、CH4出口、CO出口、N2出口分别送出H2、CH4、CO、N2，所述气体分离装置的C2和C3出口通过C2和C3输送管接所述燃料气缓冲罐的C2和C3入口。

[0025] 在本发明的一个优选实施例中，所述加热炉为管式加热炉、蓄热加热炉或直接加热炉。

[0026] 在本发明的一个优选实施例中，所述加热炉优选为直接加热炉。

[0027] 在本发明的一个优选实施例中，所述干馏炉优选为立式干馏炉。

[0028] 在本发明的一个优选实施例中，所述立式干馏炉自上而下由颗粒煤预热段、干馏段和熄焦段三部分组成。

[0029] 在本发明的一个优选实施例中，在所述颗粒煤预热段采用来自干馏段的干馏气以及熄焦段的熄焦气体预热颗粒煤，回收热量。

[0030] 在本发明的一个优选实施例中，在所述干馏段的中心部设置一钟罩形耐火砖砌体，由此形成内、外两个通道，其中内通道为熄焦气体上升通道，外通道为高温热载体加热煤炭进行干馏的反应区。

[0031] 在本发明的一个优选实施例中，所述熄焦段采用湿法熄焦方式、气体热载体干式熄焦方式、水雾干式熄焦方式中的一种或任意两种以上方式的组合进行熄焦。

[0032] 在本发明的一个优选实施例中，所述熄焦段采用水雾干式熄焦方式进行熄焦。

[0033] 在本发明的一个优选实施例中，所述气液分离装置选用旋风分离器、喷水冷却器、横管冷却器、静电捕油器中的一种或任意两种以上的组合。

[0034] 在本发明的一个优选实施例中，所述脱硫脱碳装置为低温甲醇脱除酸性气装置、MDEA脱除酸性气装置中的一种或两种的组合。

[0035] 在本发明的一个优选实施例中，所述制硫装置为络合铁制硫装置、克劳斯法制硫装置、选择性氧化制硫装置中的一种或任意两种以上的组合。

[0036] 在本发明的一个优选实施例中，所述煤焦油分离装置由渣池、水池和油池组成。

[0037] 在本发明的一个优选实施例中，所述气体分离装置由压缩装置、PSA变压吸附装置、冷冻分离装置组成。

[0038] 由于采用了如上的技术方案，本发明与现有技术相比，其以CO2为气体热载体，采用了直接加热炉、颗粒煤立式干馏炉、水雾干法熄焦、脱硫脱碳、选择性氧化制硫等多项技术的组合，实现多产有效干馏气体、稳定运行、合理利用干馏产物等多种目标。附图说明

[0039] 图1为本发明以CO2为热载体的煤干馏工艺的流程示意图。

[0040] 图2为本发明立式干馏炉的结构示意图。

[0041] 图3为本发明立式干馏炉中的干馏段的结构示意图。

具体实施方式

[0042] 以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。

[0043] 参见图1，图中所示的以CO2为热载体的煤干馏系统，包括加热炉100、干馏炉200、气液分离装置300、煤焦油分离装置400、脱硫脱碳装置500、制硫装置600、CO2热载体缓冲罐700、气体分离装置800、燃料气缓冲罐900。

[0044] 加热炉100为管式加热炉、蓄热加热炉或直接加热炉。优选为直接加热炉。其具有燃料气入口110、CO2热载体入口120、氧气入口130和高温CO2出口140。

[0045] 干馏炉200为立式干馏炉，其具有颗粒煤入口210、高温CO2入口220和干馏后产生的干馏气体与高温CO2出口230。

[0046] 结合图2和图3，干馏炉200自上而下由颗粒煤预热段240、干馏段250和熄焦段260三部分组成。在颗粒煤预热段240采用来自干馏段250的干馏气以及熄焦段260的熄焦气体预热颗粒煤，回收热量。

[0047] 在干馏段250的中心部设置一钟罩形耐火砖砌体251，由此形成内、外两个通道252、250，其中内通道252为熄焦气体上升通道，外通道250为高温热载体加热煤炭进行干馏的反应区。熄焦段260采用湿法熄焦方式、气体热载体干式熄焦方式、水雾干式熄焦方式中的一种或任意两种以上方式的组合进行熄焦。优选为水雾干式熄焦方式进行熄焦。

[0048] 气液分离装置300可以选用旋风分离器、喷水冷却器、横管冷却器、静电捕油器中的一种或任意两种以上的组合。其具有一干馏后产生的干馏气体与高温CO2入口310、气液分离后的干馏气体与高温CO2出口320和颗粒物、水和煤焦油出口330。

[0049] 煤焦油分离装置400由渣池410、水池420和油池430组成，其具有颗粒物、水与煤焦油入口440和煤焦油出口450。

[0050] 脱硫脱碳装置500为低温甲醇脱除酸性气装置、MDEA脱除酸性气装置中的一种或两种的组合，优选为MDEA脱除酸性气装置。该脱硫脱碳装置500具有气液分离后的干馏气体与热载体CO2入口510、以CO2为主体的热载体气体出口520、以干馏气体为主体的气体出口530和硫化氢出口540。

[0051] 制硫装置600为络合铁制硫装置、克劳斯法制硫装置、选择性氧化制硫装置中的一种或任意两种以上的组合。优选为选择性氧化制硫装置。该制硫装置600具有硫化氢入口610和硫磺出口620。

[0052] CO2热载体缓冲罐700具有以CO2为主体的热载体气体入口710、以CO2为主体的热载体气体出口720和以CO2为主体的尾气出口730。

[0053] 气体分离装置800由压缩装置、PSA变压吸附装置、冷冻分离装置组成。其具有以干馏气体为主体的气体入口810、H2出口820、CH4出口830、CO出口840、C2和C3出口850、N2出口860。

[0054] 燃料气缓冲罐900具有C2和C3入口910和燃料气出口920。

[0055] 加热炉100的燃料气入口110通过燃料气输送管111接燃料气缓冲罐900的燃料气出口920，CO2热载体入口120通过CO2热载体输送管121接CO2热载体缓冲罐700的以CO2为主体的热载体气体出口720，加热炉100的氧气入口130通过输氧管道131接氧气源，加热炉100的高温CO2出口140通过高温CO2输送管141接干馏炉200的高温CO2入口220。

[0056] 干馏炉200的颗粒煤入口210通过颗粒煤输送管211接颗粒煤输送装置(图中未示出)，干馏炉200的干馏后产生的干馏气体与热载体CO2出口230通过干馏后产生的干馏气体与热载体CO2输送管231接气液分离装置300的干馏后产生的干馏气体与热载体CO2入口310。

[0057] 气液分离装置300的气液分离后的干馏气体与热载体CO2出口320通过气液分离后的干馏气体与热载体CO2输送管321和引风机322接脱硫脱碳装置500的气液分离后的干馏气体与热载体CO2入口510，气液分离装置300的颗粒物、水和煤焦油出口330通过颗粒物、水和煤焦油输送管331接煤焦油分离装置400的颗粒物、水和煤焦油入口410。煤焦油分离装置400的煤焦油出口420送出煤焦油。

[0058] 脱硫脱碳装置500的以CO2为主体的热载体气体出口520通过以CO2为主体的热载体气体输送管521接CO2热载体缓冲罐700的以CO2为主体的热载体气体入口710，脱硫脱碳装置500的以干馏气体为主体的气体出口530通过以干馏气体为主体的气体输送管531和增压机
532接气体分离装置800的以干馏气体为主体的气体入口810，脱硫脱碳装置500的硫化氢出口540通过硫化氢输送管541接制硫装置600的硫化氢入口610，制硫装置600的硫磺出口620输出硫磺。

[0059] 气体分离装置800的H2出口820、CH4出口830、CO出口840、N2出口860分别送出H2、CH4、CO、N2，气体分离装置800的C2和C3出口850通过C2和C3输送管851接燃料气缓冲罐900的C2和C3入口910。

[0060] 本发明的以CO2为热载体的煤干馏工艺具体通过如下方式实现的：

[0061] 附图1所示的基本流程图中，加热炉100采用了直接加热炉来加热CO2热载体。为避免氮气混入干馏气体中，直接加热炉采用纯氧助燃。为避免纯氧燃烧温度过高，一部分的CO2热载体需要从燃烧器掺入火焰区。

[0062] 根据煤种以及对干馏产物的不同要求，直接加热炉可以灵活调节加热后的CO2热载体温度，一般可为600-900℃，优选为700-850℃。

[0063] 本发明可以灵活控制直接加热炉出口烟气中的氧含量，以控制干馏炉中煤炭被氧化的比例，最终控制煤干馏的温度以及CO的产率。一般氧气含量可以控制在0％到8％之间。

[0064] 600-900℃的高温CO2热载体烟气通过3-4个烟气隧道253进入干馏段250内部，并通过隧道墙侧面的多个小孔，将烟气均匀地与颗粒煤炭混合，发生干馏反应。

[0065] 从干馏段250下来的炽热的兰炭进入下部的熄焦段260。熄焦可以采用湿法熄焦或用热载体进行干法熄焦。本发明优选采用水雾干法熄焦，即：将水雾喷入熄焦区的底部，喷入的水量应以能全部汽化、不产生游离水为原则，产生的水蒸汽在上升过程中又与炽热的兰炭发生水煤气反应，产生水煤气。

[0066] 产生的水煤气通过干馏段250内设置的钟罩形耐火砖砌体251的内通道252上升，进入颗粒煤预热段240。熄焦产生的水煤气不进入干馏段250，以避免降低干馏区温度。

[0067] 干馏炉200顶部的颗粒煤预热段240是干馏气体的余热回收区，干馏气体、CO2气体热载体、水煤气等携带的热量均在此段传给颗粒煤。离开干馏段的混合气体的温度可以降低至100℃左右。

[0068] 气液分离装置300目的是从干馏产物中分离出颗粒杂质、水分等，并分离出煤焦油，可以由旋风分离器、喷水冷却器、横管冷却器、静电捕油器等组成。

[0069] 脱硫脱碳装置500及制硫装置600，采用了溶剂吸收(优选为MDEA)脱除酸性气，再生出来的CO2+H2S气体中由于H2S浓度较低，可采用选择性氧化制硫法或络合铁法来制硫，制硫后的以CO2为主体的尾气直接进入CO2热载体缓冲罐700，作为热载体继续进入循环。如果CO2热载体缓冲罐700存满，则可以通过以CO2为主体的尾气出口730排空。

[0070] 未被溶剂吸收的干馏产出气进入后续的气体分离装置800，经过压缩、PSA变压吸附、冷冻分离等，分离出H2、CH4供外送，分离出CO可用作燃料气或进一步变换制成H2或CH4，分离出的N2可供直接排放。剩余的如C2、C3等组分可作为燃料气供加热炉燃烧使用。

[0071] 应当理解，上述示例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于供本领域技术人员了解本发明的内容并据此决策实施，而并非是具体实施方式的穷举，不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的技术方案进行局部修改或者局部等效替换、而未脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应包含在本发明的权利要求范围当中。

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