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一种粉分质综合利用方法

阅读:335发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种粉分质综合利用方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 煤 加工利用技术领域,公开了一种粉煤分质综合利用方法,所述方法对干燥后的粉煤进行低温 热解 反应,制得提质焦粉和高温油气;再对高温油气进行冷却分离,得到粗煤气、粒度<200μm的细焦粉、热解 水 和煤焦油,最后对粗煤气、细焦粉、热解水及煤焦油进行后续加工生产高附加值的产品,实现了粉煤的分级利用和清洁高效转化。本发明方法以粉煤热解为龙头的单元产品分类加工,使最终的产品更精细化、效益最大化,热解过程中产生的副产均得到有效 回收利用 ,综合利用率高,同时也有利于环境保护。,下面是一种粉分质综合利用方法专利的具体信息内容。

1.一种粉分质综合利用方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将粒度≤30mm的粉煤进行加热至110~200℃,并进行除尘,得到粒度<200μm的细煤粉、0.2~30mm的干燥粉煤及干燥
(2)将步骤(1)所述干燥粉煤在绝或限氧条件下加热至600~650℃进行热解反应,得到提质焦粉和高温油气;
(3)对所述高温油气进行冷却分离,得到粗煤气、粒度<200μm的细焦粉、热解水和煤焦油;
(4)对步骤(3)所述粗煤气进行一次压缩、变温吸附、二次压缩、一次净化、干燥、二次净化及深冷分离,得到LPG、LNG、C2产品及富氢气、富CO气体;对所述富氢气进行PSA变压吸附和/或对所述富CO气体进行CO变换制备H2;
对步骤(3)所述煤焦油进行沥青质提取及延迟焦化处理,得到针状焦产品和粗油品;对所述粗油品提取粗酚制得酚类产品和/或对所述粗油品进行加氢制得燃料油品;
将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种和原煤的混合物进行燃烧制备过热蒸气;和/或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种和原煤的混合物与水蒸气、氧气进行气化反应制备合成煤气,再对所述合成煤气进行脱硫,得到燃料气;和/或对所述合成煤气经过CO变换及PSA吸附制备H2。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述加热所用的介质为450~580℃的烟气。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述干燥粉煤的含水率<0.5wt%。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,步骤(2)还包括对所述提质焦粉进行冷却,使其由550~650℃降温至80~250℃,再用步骤(1)所述干燥水进行喷水增湿,得到含水率为8~10wt%、温度为80~100℃的钝化提质焦粉产品的步骤。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述冷却分离前还包括对所述高温油气进行除尘的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述冷却分离为将除尘后的所述高温油气送入油气冷却洗涤塔进行喷淋洗涤,使其温度由550~600℃降至70~115℃;所述油气冷却洗涤塔内部的塔板至少一部分呈“人”字形结构设置。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述喷淋洗涤的介质为煤焦油、热解水中的至少一种;喷淋密度为10~30m3/m2·h,空塔气速为0.5~2m/s。
8.根据权利要求1-7任一所述的方法,其特征在于,还包括对步骤(3)所述热解水进行污水处理,得到粗酚、煤焦油、液和回用水的步骤,所述回用水用于工业循环冷却水补水。
9.根据权利要求1-8任一所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述延迟焦化处理前还包括对步骤(3)所述煤焦油进行分离,使其机械杂质含量<1wt%;以及对分离得到的焦油渣送回热解反应设备进行热解制备煤焦油和提质焦粉的步骤。
10.根据权利要求1-9任一所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述气化反应的温度为
1200~1600℃,气化反应前还包括对所述原煤进行研磨至粒度<200μm的步骤。
11.根据权利要求1-10任一所述的方法,其特征在于,还包括对煤焦油加氢、延迟焦化、粗煤气净化、合成煤气脱硫、气化反应中至少一个过程产生的酸性水进行酸性水汽提制备酸性气、液氨及净化水;和/或对粗煤气净化、合成煤气脱硫、酸性水汽提中至少一个过程产生的酸性气体进行克劳斯硫回收工艺制备硫磺的步骤。

说明书全文

一种粉分质综合利用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及煤加工利用技术领域,具体涉及一种粉煤分质综合利用方法。

背景技术

[0002] 我国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭资源在我国的能源政策中占据非常关键的位置,有效支撑了国民经济的持续快速发展。据有关资料预测,2030年前我国能源消费需求仍将持续稳定增长,其中煤炭年消费量仍将保持在35亿吨,占能源消耗总量的50%以上,到2050年,煤炭在能源消费结构中的占比也将在40%以上,由此可见,在今后相当长的一段时间内,煤炭仍将是我国能源的支柱产业。但现阶段,以燃烧煤炭为主的粗犷利用方式,不仅极大地浪费了宝贵的煤炭资源,更造成了严重的环境污染,并带来了大量温室气体排放。因此,推进煤炭清洁高效利用,减少煤炭消耗引起的污染物和二排放,是解决我国能源和环境问题的必然选择。
[0003] 煤炭热解,也称煤炭的干馏或热分解,是指煤炭在隔绝空气条件下进行加热,在不同温度下发生一系列物理变化和化学反应的复杂过程,将其中的焦油和煤气等挥发性物质蒸发出来,从而提高煤炭的热值,降低硫含量。煤炭通过热解获得焦油、热解气及半焦,焦油、热解气及半焦再通过后续加工生产高附加值的产品,实现煤炭分级利用和清洁高效转化。煤炭热解的加工方式,以其低成本实现了煤炭分级分质梯级利用,成为煤炭(特别是低阶煤)可实现高效清洁利用的最有效途径之一。然而,目前工业上应用较成熟的煤炭热解技术,主要针对低阶煤原料,随着科技的发展,粉煤比例增加,但原料利用率较低,并且焦油收率低;粉煤热解过程中产生的细焦粉、细煤粉由于极易自然,较难运输和储存;同时,装置处理量一般在10万吨/年,规模较小;以及与之相配套的环保技术分散,无法进行综合处理。

发明内容

[0004] 因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中缺少高效清洁利用粉煤技术的缺陷,从而提供一种粉煤分质综合利用方法,同时,本发明还提供了利用所述方法的装置。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种粉煤分质综合利用方法,包括如下步骤:
[0006] (1)将粒度≤30mm的粉煤进行加热至110~200℃,并进行除尘,得到粒度<200μm的细煤粉、0.2~30mm的干燥粉煤及干燥
[0007] (2)将步骤(1)所述干燥粉煤在绝氧或限氧条件下加热至600~650℃进行热解反应,得到提质焦粉和高温油气;
[0008] (3)对所述高温油气进行冷却分离,得到粗煤气、粒度<200μm的细焦粉、热解水和煤焦油;
[0009] (4)对步骤(3)所述粗煤气进行一次压缩、变温吸附、二次压缩、一次净化、干燥、二次净化及深冷分离,得到LPG、LNG、C2产品及富氢气、富CO气体;对所述富氢气进行PSA变压吸附和/或对所述富CO气体进行CO变换制备H2;
[0010] 对步骤(3)所述煤焦油进行沥青质提取及延迟焦化处理,得到针状焦产品和粗油品;对所述粗油品提取粗酚制得酚类产品和/或对所述粗油品进行加氢制得燃料油品;
[0011] 将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种和原煤的混合物进行燃烧制备过热蒸气;和/或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种和原煤的混合物与水蒸气、氧气进行气化反应制备合成煤气,再对所述合成煤气进行脱硫,得到燃料气;和/或对所述合成煤气经过CO变换及PSA吸附制备H2。
[0012] 进一步地,步骤(1)所述加热所用的介质为450~580℃的烟气。
[0013] 更进一步地,所述介质为500~550℃的烟气。
[0014] 进一步地,所述干燥粉煤的温度为110~200℃。
[0015] 更进一步地,所述干燥粉煤的温度为120~150℃。
[0016] 进一步地,所述干燥粉煤的含水率<0.5wt%。
[0017] 更进一步地,步骤(1)所述加热采用带除尘功能的内热式回转干燥炉。
[0018] 进一步地,步骤(2)所述热解反应采用外热式回转反应炉。
[0019] 进一步地,步骤(2)还包括对所述提质焦粉进行冷却,使其由550~650℃降温至80~250℃,再用步骤(1)所述干燥水进行喷水增湿,得到含水率为8~10wt%、温度为80~100℃的钝化提质焦粉产品的步骤。
[0020] 更进一步地,所述提质焦粉的温度为600~620℃。
[0021] 更进一步地,所述冷却采用间壁式换热器或回转式冷却器。
[0022] 更进一步地,所述钝化提质焦粉产品的含水率为10wt%。
[0023] 进一步地,步骤(3)所述冷却分离前还包括对所述高温油气进行除尘的步骤。
[0024] 更进一步地,所述除尘采用旋油气分离器、过滤式除尘器、重沉降室中的至少一种。
[0025] 进一步地,步骤(3)所述冷却分离为将除尘后的所述高温油气送入油气冷却洗涤塔进行喷淋洗涤,使其温度由550~600℃降至70~115℃;所述油气冷却洗涤塔内部的塔板至少一部分为“人”字形结构设置。
[0026] 进一步地,所述喷淋洗涤的介质为煤焦油、热解水中的至少一种;喷淋密度为10~30m3/m2·h,空塔气速为0.5~2m/s。
[0027] 进一步地,经过冷却分离得到的煤焦油的温度为125~150℃。
[0028] 进一步地,还包括对步骤(3)所述热解水进行污水处理,得到粗酚、煤焦油、液和回用水的步骤,所述回用水用于工业循环冷却水补水。
[0029] 进一步地,步骤(4)所述一次净化包括有机硫水解、脱汞及脱酸步骤。
[0030] 进一步地,所述深冷分离采用循环冷却剂制冷及四级精馏塔分离。
[0031] 进一步地,步骤(4)所述延迟焦化处理前还包括对步骤(3)所述煤焦油进行分离,使其机械杂质含量<1wt%;以及对分离得到的焦油渣送回热解反应设备进行热解制备煤焦油和提质焦粉的的步骤。
[0032] 进一步地,步骤(4)所述气化反应的温度为1200~1600℃,气化反应前还包括对所述原煤进行研磨至粒度<200μm的步骤。
[0033] 更进一步地,步骤(4)所述气化反应具体为将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种和原煤的混合物进行燃烧制备过热蒸气;和/或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种和原煤的混合物与水蒸气、氧气送入干粉气化炉中,在1200~1600℃下进行高温气化反应制备合成煤气,所述合成煤气中CO和H2的总体积含量≥90%。
[0034] 更进一步地,研磨后固体原料中粒度<95μm的占95wt%以上。
[0035] 进一步地,还包括对煤焦油加氢、延迟焦化、粗煤气净化、合成煤气脱硫、气化反应中至少一个过程产生的酸性水进行酸性水汽提制备酸性气、液氨及净化水;和/或对粗煤气净化、合成煤气脱硫、酸性水汽提中至少一个过程产生的酸性气体进行克劳斯硫回收工艺制备硫磺的步骤。
[0036] 本发明的技术方案,具有如下优点:
[0037] 1.本发明提供的粉煤分质综合利用方法,对干燥后的粉煤进行低温热解反应,制得提质焦粉和高温油气;再对高温油气进行冷却分离,得到粗煤气、粒度<200μm的细焦粉、热解水和煤焦油,最后对粗煤气、细焦粉、热解水及煤焦油进行后续加工生产高附加值的产品,实现了粉煤的分级利用和清洁高效转化。本发明方法以粉煤热解为龙头的单元产品分类加工,使最终的产品更精细化、效益最大化,热解过程中产生的副产均得到有效回收利用,综合利用率高,同时也有利于环境保护。
[0038] 2.本发明提供的粉煤分质综合利用方法,对所述粗煤气进行一次压缩后变温吸附,即可脱除煤气中的大量杂质,包括苯、、煤焦油和氨,而无需再增设洗油塔和脱氨塔,有利于缩减工序,提高工作效率,降低生产成本。
[0039] 3.本发明提供的粉煤分质综合利用方法,以高温烟气直接加热或直接加热与间接加热方式的组合方式将煤粉加热至110~200℃干燥,同时进行除尘,将煤中<200μm的煤粉去除,降低了进入煤焦油中<200μm的煤粉含量,提高了煤焦油产品收率。
[0040] 4.本发明提供的粉煤分质综合利用方法,将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种和原煤的混合物与水蒸气、氧气进行气化反应制备煤气,所得煤气中CO和H2的总体积含量≥90%,有效气含量高;无需再对原料进行干燥,节省了成本,并有利于解决煤粉和焦粉的再利用问题。
[0041] 5.本发明提供的粉煤分质综合利用方法,利用干燥粉煤过程产生的干燥水对高温提质焦粉进行喷水增湿,降低了提质焦粉的温度和反应活性,可以保护出料设备及增加提质焦粉的含水量,从而满足提质焦粉长期储存、长途运输及使用要求。同时,采用干燥粉煤过程产生的干燥水,还实现了水处理的工业回用水利用。
[0042] 6.本发明提供的粉煤分质综合利用方法,所述油气冷却洗涤塔内部的塔板至少一部分呈“人”字形结构设置,该结构的设置,不仅有效避免了高温油气和煤焦油中因粉尘进入洗涤塔形成油泥堵塞塔板的问题,而且有利于提高对高温油气的冷却洗涤效果。附图说明
[0043] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044] 图1是本发明实施例1中油气冷却洗涤塔的结构示意图;
[0045] 1-高温油气;2-塔板;3-油气冷却洗涤塔。

具体实施方式

[0046] 提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
[0047] 实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0048] 实施例1
[0049] 将粒度≤30mm原料粉煤送入带除尘功能的内热式回转干燥炉中,并向炉中通入550℃高温烟气进行加热至粉煤达到150℃,得到粒度<200μm的细煤粉、0.2~30mm的干燥粉煤及干燥水,干燥粉煤的含水量0.3wt%;将干燥粉煤送入外热式回转反应炉在620℃及无氧环境下进行热解反应,生成600℃的高温油气和600℃的高温提质焦粉,高温油气经过旋风油气分离器除尘后进入油气冷却洗涤塔,用煤焦油和热解水对高温油气进行喷淋洗涤,喷淋密度为30m3/(m2·h),空塔气速为2m/s,得到塔顶粗煤气、热解水和塔底煤焦油。如图1所示,本实施例中,油气冷却洗涤塔内部的塔板呈“人”字形结构设置,当然,根据实际情况的需要,还可以设置为“人”字形结构与其他结构的组合,“人”字形结构的设置,不仅有效避免了因高温油气和煤焦油中因粉尘进入洗涤塔形成的油泥堵塞塔板的问题,而且有利于提高对高温油气的冷却洗涤效果。
[0050] 经油气冷却塔分离出来粗煤气,按体积计,其含有:氢气14%、一氧化碳16%、甲烷42%、C2-C5 15%,有效成分较高,热值为大于7000Kcal/Nm3。将粗煤气进行一次压缩升压至0.5MPa,然后进行变温吸附(TSA)脱除煤气中的苯、萘、氨、HCN和煤焦油,再将煤气进行二次升压至3.2MPa后送入水解塔进行有机硫水解,脱汞塔进行载硫活性炭吸附汞,再通过湿法脱硫进行脱酸,并通过溶剂再生将溶剂中的H2S和CO2再生出来。净化后的煤气再送入变温吸附进行干燥脱水,然后利用分子筛吸附脱除干燥煤气中的其他杂质以满足LNG深冷液化分离的要求,最后利用循环冷却剂制冷及四级精馏塔分离,得到LPG、LNG、C2产品、富氢气和富CO气体。对富氢气进行PSA变压吸附,得到高纯度H2,对富CO气体进行CO变换,制备H2。
[0051] 高温油气经过油气冷却分离得到的煤焦油温度为150℃,含水量为小于0.2%wt,将该煤焦油送入卧螺离心机进行离心分离,使其机械杂质含量<1%wt,再将经过分离后的煤焦油送入延迟焦化装置进行沥青质提取、延迟焦化处理制取得到针状焦和粗油品;将部分高含酚粗油品送至粗酚萃取装置提取粗酚进入精酚装置精制后制取得到苯酚、邻甲酚和间对甲酚等酚类产品;将其余粗油品送至煤焦油加氢装置进行加氢精制和加氢裂化反应得到石脑油和柴油。离心分离下来的焦油渣中油渣比例为1:1,将该焦油渣通过渣油输送装置输送至回转反应器热解得到高温油气和提质焦粉。
[0052] 经热解反应器热解生成的高温提质焦粉温度为600℃,经间壁式换热冷却降温至250℃以下,再用粉煤干燥产生的干燥水增湿钝化,得到温度为100℃、含水量为8wt%的钝化提质焦粉产品。干燥炉蒸发得到的干燥气经除尘和冷却洗涤得到粒度<200μm的煤粉细煤粉和干燥水,干燥水中含有微量的悬浮煤粉,杂质含量较低,将其用于提质焦粉冷却增湿回收利用,既对提质焦粉起到冷却作用,有利于无煤烟的存运,又减少了废水的处理量,使废水得到有效再利用。
[0053] 将干燥粉煤过程产生的粒度<200μm的细煤粉及高温油气冷却分离产生的粒度<200μm细焦粉混合后送至粉煤干粉气化装置制取合成煤气,气化温度为1600℃,合成煤气中(CO+H2)含量达到90%以上;所得合成煤气大通过脱硫后用于粉煤热解热风系统提供燃料气和系统内其他加热炉用燃料气。合成煤气成分如下:
[0054] 成分 O2+Ar N2 CO CO2 CH4 H2含量 0.05 0.67 62.71 8.59 0.1 27.88
[0055] 将高温油气分离得到的热解水送至污水处理装置经处理后得到粗酚、煤焦油、液氨和回用水,回用水可直接用于工业循环冷却水补水。
[0056] 对煤焦油加氢、延迟焦化、粗煤气净化、合成煤气脱硫、气化反应过程产生的酸性水进行酸性水汽提制备硫磺、液氨及净化水,该净化水回用于工艺补水;对粗煤气净化、合成煤气脱硫、酸性水汽提过程产生的酸性气体进行克劳斯硫回收工艺制备硫磺。
[0057] 干燥粉煤过程产生细煤粉及高温油气冷却分离产生的细焦粉,粒度一般在200μm以下,其中20~90μm粒径的占90%以上,水分小于2%,是干粉气化炉的最适应原料,该粒径的原料,无需再进行研磨,避免了磨煤干燥系统的使用,气化生产4.0MPa高压煤制合成煤气,有效气成分在90%以上,是制取氢气的最佳原料,且一氧化碳变换无需增压动力设备。
[0058] 实施例2
[0059] 将粒度≤30mm原料粉煤送入带除尘功能的内热+外热式回转干燥炉中,并向炉中和夹套通入450℃高温烟气进行加热至粉煤达到110℃,得到粒度<200μm的细煤粉、0.2~30mm的干燥粉煤及干燥水,干燥粉煤的含水量0.5wt%;将干燥粉煤送入外热式回转反应炉在600℃及无氧环境下进行热解反应,生成550℃的高温油气和600℃的高温提质焦粉,高温油气经过过滤式除尘器除尘后进入油气冷却洗涤塔,用煤焦油和热解水对高温油气进行喷淋洗涤,喷淋密度为20m3/(m2·h),空塔气速为0.5m/s,得到塔顶粗煤气、热解水和塔底煤焦油。
[0060] 经油气冷却塔分离出来粗煤气进行一次压缩升压至0.5MPa,然后进行变温吸附(TSA)脱除煤气中的苯、萘、氨、HCN和煤焦油,再将煤气进行二次升压至3.2MPa后送入水解塔进行有机硫水解,脱汞塔进行载硫活性炭吸附汞,再通过湿法脱硫进行脱酸,并通过溶剂再生将溶剂中的H2S和CO2再生出来。净化后的煤气再送入变温吸附进行干燥脱水,然后利用分子筛吸附脱除干燥煤气中的其他杂质以满足LNG深冷液化分离的要求,最后利用循环冷却剂制冷及四级精馏塔分离,得到LPG、LNG、C2产品、富氢气和富CO气体。对富氢气进行PSA变压吸附,得到高纯度H2,对富CO气体进行CO变换,制备H2。
[0061] 高温油气经过油气冷却分离得到的煤焦油温度为125℃,含水量为0.35%wt,将该煤焦油送入碟片分离机进行离心分离,使其机械杂质含量<1%wt,再将经过离心分离后的煤焦油送入延迟焦化装置进行沥青质提取、延迟焦化处理制取得到针状焦和粗油品;将部分高含酚粗油品送至粗酚萃取装置提取粗酚进入精酚装置精制后制取得到苯酚、邻甲酚和间对甲酚等酚类产品;将其余粗油品送至煤焦油加氢装置进行加氢精制和加氢裂化反应得到石脑油和柴油。离心分离下来的焦油渣通过渣油输送装置输送至回转反应器热解得到高温油气和提质焦粉。
[0062] 经热解反应器热解生成的高温提质焦粉温度为600℃,经回转间壁式换热冷却降温至250℃以下,再用粉煤干燥产生的干燥水增湿钝化,得到温度为85℃、含水量为9wt%的钝化提质焦粉产品。干燥炉蒸发得到的干燥气经除尘和冷却洗涤得到细煤粉和干燥水,干燥水中含有微量的悬浮煤粉,杂质含量较低,将其用于提质焦粉冷却增湿回收利用,既对提质焦粉起到冷却作用,有利于提质焦粉的存运,又减少了废水的处理量,使废水得到有效再利用。
[0063] 将干燥粉煤过程产生的粒度<200μm的细煤粉及高温油气冷却分离产生的粒度<200μm细焦粉混合后送至粉煤干粉气化装置制取合成煤气,气化温度为1600℃,合成煤气中(CO+H2)含量达到90%以上;所得合成煤气通过CO变换、PSA变压吸附为煤焦油加氢提供H2。
合成煤气成分如下:
[0064] 成分 O2+Ar N2 CO CO2 CH4 H2含量 0.04 0.68 62.69 8.54 0.21 27.84
[0065] 将高温油气分离得到的热解水送至污水处理装置经处理后得到粗酚、煤焦油、液氨和回用水,回用水可直接用于工业循环冷却水补水。
[0066] 对煤焦油加氢、延迟焦化、粗煤气净化、合成煤气脱硫、气化反应过程中产生的酸性水进行酸性水汽提制备硫磺、液氨及净化水,该净化水回用于工艺补水;对粗煤气净化、合成煤气脱硫、酸性水汽提过程中产生的酸性气体进行克劳斯硫回收工艺制备硫磺。
[0067] 实施例3
[0068] 将粒度≤30mm原料粉煤送入带除尘功能的内热式回转干燥炉中,并向炉中通入580℃高温烟气进行加热至粉煤达到200℃,得到粒度<200μm的细煤粉、0.2~30mm的干燥粉煤及干燥水,干燥粉煤的含水量0.1wt%;将干燥粉煤送入外热式回转反应炉在650℃及限氧环境下进行热解反应,生成600℃的高温油气和620℃的高温提质焦粉,高温油气经过重力沉降室和粉尘过滤器除尘后进入油气冷却洗涤塔,用煤焦油对高温油气进行喷淋洗涤,喷淋密度为25m3/(m2·h),空塔气速为1.2m/s,得到塔顶粗煤气、热解水和塔底煤焦油。
[0069] 经油气冷却塔分离出来粗煤气进行一次压缩升压至0.5MPa,然后进行变温吸附(TSA)脱除煤气中的苯、萘、氨、HCN和煤焦油,再将煤气进行二次升压至3.2MPa后送入水解塔进行有机硫水解,脱汞塔进行载硫活性炭吸附汞,再通过湿法脱硫进行脱酸,并通过溶剂再生将溶剂中的H2S和CO2再生出来。净化后的煤气再送入变温吸附进行干燥脱水,然后利用分子筛吸附脱除干燥煤气中的其他杂质以满足LNG深冷液化分离的要求,最后利用循环冷却剂制冷及四级精馏塔分离,得到LPG、LNG、C2产品、富氢气和富CO气体。对富氢气进行PSA变压吸附,得到高纯度H2,对富CO气体进行CO变换,制备H2。
[0070] 高温油气经过油气冷却分离得到的煤焦油温度为130℃,含水量为小于0.25%wt,将该煤焦油送入卧螺离心机进行离心分离,使其机械杂质含量<1%wt,再将经过碟片分离机分离后的煤焦油送入延迟焦化装置进行沥青质提取、延迟焦化处理制取得到针状焦和粗油品;将部分高含酚粗油品送至粗酚萃取装置提取粗酚进入精酚装置精制后制取得到苯酚、邻甲酚和间对甲酚等酚类产品;将其余粗油品送至煤焦油加氢装置进行加氢精制和加氢裂化反应得到石脑油和柴油。离心分离下来的焦油渣通过渣油输送装置输送至回转反应器热解得到高温油气和提质焦粉。
[0071] 经热解反应器热解生成的高温提质焦粉温度为600℃,经间壁式换热冷却降温至250℃以下,再用粉煤干燥产生的干燥水增湿钝化,得到温度为90℃、含水量为9.5wt%的钝化提质焦粉产品。干燥炉蒸发得到的干燥气经除尘和冷却洗涤得到细煤粉和干燥水,干燥水中含有微量的悬浮煤粉,杂质含量较低,将其用于提质焦粉冷却增湿回收利用,既对提质焦粉起到冷却作用,有利于无煤烟的存运,又减少了废水的处理量,使废水得到有效再利用。
[0072] 将干燥粉煤过程产生的粒度<200μm的细煤粉及高温油气冷却分离产生的粒度<200μm细焦粉及原煤混合,研磨后送至煤粉锅炉产生9.8MPa过热蒸汽,用于大功率动力设备的汽轮机驱动汽源,可节省大量的电力消耗,回收蒸汽用于系统工艺生产和生产伴热。
[0073] 将高温油气分离得到的热解水送至污水处理装置经处理后得到粗酚、煤焦油、液氨和回用水,回用水可直接用于工业循环冷却水补水。
[0074] 对煤焦油加氢、延迟焦化、粗煤气净化、合成煤气脱硫、气化反应过程中产生的酸性水进行酸性水汽提制备硫磺、液氨及净化水,该净化水回用于工艺补水;对粗煤气净化、合成煤气脱硫、酸性水汽提过程中产生的酸性气体进行克劳斯硫回收工艺制备硫磺。
[0075] 实施例4
[0076] 将粒度≤30mm原料粉煤送入带除尘功能的内热式回转干燥炉中,并向炉中通入500℃高温烟气进行加热至粉煤达到140℃,得到粒度<200μm的细煤粉、0.2~30mm的干燥粉煤及干燥水,干燥粉煤的含水量0.25wt%;将干燥粉煤送入外热式回转反应炉在610℃及限氧环境下进行热解反应,生成550℃的高温油气和550℃的高温提质焦粉,高温油气经过旋风油气分离器及重力沉降室除尘后进入油气冷却洗涤塔,用煤焦油和热解水对高温油气进行喷淋洗涤,喷淋密度为10m3/(m2·h),空塔气速为0.5m/s,得到塔顶粗煤气、热解水和塔底煤焦油。
[0077] 经油气冷却塔分离出来粗煤气进行一次压缩升压至0.5MPa,然后进行变温吸附(TSA)脱除煤气中的苯、萘、氨、HCN和煤焦油,再将煤气进行二次升压至3.2MPa后送入水解塔进行有机硫水解,脱汞塔进行载硫活性炭吸附汞,再通过湿法脱硫进行脱酸,并通过溶剂再生将溶剂中的H2S和CO2再生出来。净化后的煤气再送入变温吸附进行干燥脱水,然后利用分子筛吸附脱除干燥煤气中的其他杂质以满足LNG深冷液化分离的要求,最后利用循环冷却剂制冷及四级精馏塔分离,得到LPG、LNG、C2产品、富氢气和富CO气体。对富氢气进行PSA变压吸附,得到高纯度H2,对富CO气体进行CO变换,制备H2。
[0078] 高温油气经过油气冷却分离得到的煤焦油温度为120℃,含水量为小于0.45%wt,将该煤焦油送入卧螺离心分离机和碟片分离机进行离心分离,使其机械杂质含量<1%wt,再将经过离心分离后的煤焦油送入延迟焦化装置进行沥青质提取、延迟焦化处理制取得到针状焦和粗油品;将部分高含酚粗油品送至粗酚萃取装置提取粗酚进入精酚装置精制后制取得到苯酚、邻甲酚和间对甲酚等酚类产品;将其余粗油品送至煤焦油加氢装置进行加氢精制和加氢裂化反应得到石脑油和柴油。离心分离下来的焦油渣通过渣油输送装置输送至回转反应器热解得到高温油气和提质焦粉。
[0079] 经热解反应器热解生成的高温提质焦粉温度为550℃,经间壁式换热冷却降温至250℃以下,再用粉煤干燥产生的干燥水增湿钝化,得到温度为80℃、含水量为10wt%的钝化提质焦粉产品。干燥炉蒸发得到的干燥气经除尘和冷却洗涤得到细煤粉和干燥水,干燥水中含有微量的悬浮煤粉,杂质含量较低,将其用于提质焦粉冷却增湿回收利用,既对提质焦粉起到冷却作用,有利于无煤烟的存运,又减少了废水的处理量,使废水得到有效再利用。
[0080] 将干燥粉煤过程产生的粒度<200μm的细煤粉及高温油气冷却分离产生的粒度<200μm细焦粉及原煤混合,研磨后送至粉煤锅炉产生9.8MPa过热蒸汽,用于大功率动力设备的汽轮机驱动汽源,可节省大量的电力消耗,回收蒸汽用于系统工艺生产和生产伴热。
[0081] 将高温油气分离得到的热解水送至污水处理装置经处理后得到粗酚、煤焦油、液氨和回用水,回用水可直接用于工业循环冷却水补水。
[0082] 对煤焦油加氢、延迟焦化、粗煤气净化、合成煤气脱硫、气化反应过程中产生的酸性水进行酸性水汽提制备硫磺、液氨及净化水,该净化水回用于工艺补水;对粗煤气净化、合成煤气脱硫、酸性水汽提过程中产生的酸性气体进行克劳斯硫回收工艺制备硫磺。
[0083] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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