一种煤加氢气化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种煤加氢气化方法及系统，涉及煤气化技术领域，以提高煤加氢气化系统的碳转化效率。所述煤加氢气化方法包括：煤加氢气化工序，原煤粉和含氢反应气体在煤加氢气化单元中进行煤加氢气化反应，获得半焦；半焦水煤浆制备工序，半焦水煤浆制备单元利用在煤加氢气化工序获得的半焦制得半焦水煤浆；半焦水煤浆气化工序，半焦水煤浆在半焦水煤浆气化单元中进行水煤浆气化反应，获得半焦气化粗煤气，半焦气化粗煤气经后处理获得含氢产物气体，含氢产物气体通入煤加氢气化单元中参与煤加氢气化反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤气化
，尤其涉及一种煤加氢气化方法及系统。
技术介绍
煤加氢气化是煤气化的一种，指使原煤粉与含氢反应气体在高温、高压条件下 (800°C~1000°C，3MPa~8MPa)反应生成富含甲烷的气体以及轻质油品的过程。与传统的 煤气化相比，煤加氢气化具有工艺简单、热效率高、污染小的特点，因而受到广泛地关注和 应用。但是，在煤加氢气化的过程中，通常会产生大量的半焦，半焦的产量占进料量的50% 左右，且半焦的碳含量与原煤粉相当，具有较高的利用价值，因此，如何有效利用这部分半 焦成为限制煤加氢气化系统的高效性的重要因素。 现有技术中，半焦通常直接排出，因此半焦中的碳源并未得到有效的利用，从而导 致煤加氢气化系统中的碳转化效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种煤加氢气化方法及系统，用于解决因半焦的碳源未得 到有效利用而导致煤加氢气化系统的碳转化效率较低的技术问题。 为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案： -方面，本专利技术提供一种煤加氢气化方法，包括： 煤加氢气化工序，原煤粉和含氢反应气体在煤加氢气化单元中进行煤加氢气化反 应，获得半焦； 半焦水煤浆制备工序，半焦水煤浆制备单元利用在所述煤加氢气化工序中获得的 半焦制得半焦水煤浆； 半焦水煤浆气化工序，半焦水煤浆在半焦水煤浆气化单元中进行水煤浆气化反 应，获得半焦气化粗煤气，半焦气化粗煤气经后处理获得含氢产物气体，含氢产物气体通入 所述煤加氢气化单元中参与煤加氢气化反应。 另一方面，本专利技术提供一种煤加氢气化系统，包括煤加氢气化单元、半焦水煤浆制 备单元和半焦水煤浆气化单元；其中， 所述煤加氢气化单元用于使原煤粉和含氢反应气体进行煤加氢气化反应，获得半 隹. V?、、 ? 所述半焦水煤浆制备单元与所述煤加氢气化单元连通，所述半焦水煤浆制备单元 利用由所述煤加氢气化单元输出的半焦制得半焦水煤浆； 所述半焦水煤浆气化单元分别与所述半焦水煤浆制备单元和所述煤加氢气化单 元连通，用于使由所述半焦水煤浆制备单元输出的半焦水煤浆进行水煤浆气化反应，获得 半焦气化粗煤气，对半焦气化粗煤气进行后处理获得含氢产物气体，含氢产物气体通入所 述煤加氢气化单元中参与煤加氢气化反应。 本专利技术提供的煤加氢气化方法中，在半焦水煤浆制备工序中，通过半焦水煤浆制 备单元将在煤加氢气化工序中获得的半焦制成半焦水煤浆，在半焦水煤浆气化工序中，通 过半焦水煤浆气化单元使在半焦水煤浆制备工序中制得的半焦水煤浆发生水煤浆气化反 应，获得半焦气化粗煤气，并对半焦气化粗煤气进行后处理，获得含氢产物气体，含氢产物 气体通入煤加氢气化单元中，用作含氢反应气体的原料气体。因此，本专利技术提供的煤加氢气 化方法利用在煤加氢气化工序中获得的具有较高的碳含量的半焦生成含氢产物气体，为煤 加氢气化工序中的煤加氢气化反应提供原料气体，与现有技术中将半焦直接排出相比，有 效地利用了半焦中的碳源，从而提高了煤加氢气化系统中的碳转化效率。【附图说明】 此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中： 图1为本专利技术实施例提供的煤加氢气化方法的流程示意图； 图2为本专利技术实施例提供的一种半焦水煤浆制备工艺的流程示意图； 图3为本专利技术实施例提供的另一种半焦水煤浆制备工艺的流程示意图； 图4为本专利技术实施例提供的半焦水煤浆气化工艺的流程示意图； 图5为本专利技术实施例提供的煤加氢气化工艺的流程示意图； 图6为本专利技术实施例提供的一种煤加氢气化系统的结构示意图； 图7为本专利技术实施例提供的另一种煤加氢气化系统的结构示意图； 图8为本专利技术实施例提供的一种半焦水煤浆制备单元的结构示意图； 图9为本专利技术实施例提供的另一种半焦水煤浆制备单元的结构示意图。 附图标记： 10-煤加氢气化单元， 20-半焦水煤浆制备单元， 30-半焦水煤浆气化单元， 11-煤加氢气化炉， 12-除尘装置， 13-换热装置， 14-油品提取装置， 15-氢气分离装置， 16-半焦冷却降压装置， 21-半焦研磨装置， 22-煤粉研磨装置， 23-湿法研磨装置， 24-混合制浆装置， 25-烘干装置， 26-破碎装置， 27-振动筛， 31-水煤浆气化炉， 32--氧化碳变换装置， 33-产物气体净化装置。【具体实施方式】 为了进一步说明本专利技术实施例提供的煤加氢气化系统及方法，下面结合说明书附 图进行详细描述。 请参阅图1，本专利技术实施例提供一种煤加氢气化方法，包括： 步骤100、煤加氢气化工序，原煤粉和含氢反应气体在煤加氢气化单元中进行煤加 氢气化反应，获得半焦； 步骤200、半焦水煤浆制备工序，半焦水煤浆制备单元利用在煤加氢气化工序中获 得的半焦制得半焦水煤浆； 步骤300、半焦水煤浆气化工序，半焦水煤浆在半焦水煤浆气化单元中进行水煤浆 气化反应，获得半焦气化粗煤气，半焦气化粗煤气经后处理获得含氢产物气体，含氢产物气 体通入煤加氢气化单元中参与煤加氢气化反应。 本专利技术实施例提供的煤加氢气化方法中，在半焦水煤浆制备工序中，通过半焦水 煤浆制备单元将在煤加氢气化工序中获得的半焦制成半焦水煤浆，在半焦水煤浆气化工序 中，通过半焦水煤浆气化单元使在半焦水煤浆制备工序中制得的半焦水煤浆发生水煤浆气 化反应，获得半焦气化粗煤气，并对半焦气化粗煤气进行后处理，获得含氢产物气体，含氢 产物气体通入煤加氢气化单元中，用作含氢反应气体的原料气体。因此，本专利技术实施例提供 的煤加氢气化方法利用在煤加氢气化工序中获得的具有较高的碳含量的半焦生成含氢产 物气体，为煤加氢气化工序中的煤加氢气化反应提供原料气体，与现有技术中将半焦直接 排出相比，有效地利用了半焦中的碳源，从而提高了煤加氢气化系统中的碳转化效率。 另外，本专利技术实施例提供的煤加氢气化方法通过煤加氢气化单元、半焦水煤浆制 备单元和半焦水煤浆气化单元的配合使用，利用煤加氢气化反应获得的具有较高的碳含量 的半焦生成含氢产物气体，为煤加氢气化单元中的煤加氢气化反应提供原料气体，实现了 煤加氢气化系统的氢气供需平衡，减少了煤加氢气化系统对外界氢气的需求量，从而节约 了成本。 再者，本专利技术实施例提供的煤加氢气化方法通过煤加氢气化单元、半焦水煤浆制 备单元和半焦水煤浆气化单元的配合使用，利用煤加氢气化反应获得的具有较高的碳含量 的半焦生成含氢产物气体，为煤加氢气化单元中的煤加氢气化反应提供原料气体，与现有 技术中直接将半焦燃烧相比，减少了能源浪费，并减少了环境污染。 在上述实施例中，在煤加氢气化工序完成后，获得的半焦为多孔颗粒，亲水性较 弱，因而仅使用半焦制得的半焦水煤浆的浓度较低（为40%左右），因此，为了提高半焦水 煤浆的成浆浓度，可以将半焦研磨制得半焦粉，并在半焦水煤浆中还会添加由原煤制得的 制浆煤粉，通过对半焦粉与制浆煤粉进行粒度级配，以提高半焦水煤浆的成浆浓度。半焦水 煤浆制备工序可以采用下列两种方式： 方式一，请参阅图2,半焦水煤浆包括半焦粉和制浆煤粉，半焦水煤浆制备单元包 括半焦研磨装置和煤粉研磨装置，半焦水煤浆制备工序包括： 步骤210、研磨步骤，通过半焦研磨装置对在煤加氢气化工序中获得的半焦进行研 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤加氢气化方法，其特征在于，包括：煤加氢气化工序，原煤粉和含氢反应气体在煤加氢气化单元中进行煤加氢气化反应，获得半焦；半焦水煤浆制备工序，半焦水煤浆制备单元利用在所述煤加氢气化工序中获得的半焦制得半焦水煤浆；半焦水煤浆气化工序，半焦水煤浆在半焦水煤浆气化单元中进行水煤浆气化反应，获得半焦气化粗煤气，半焦气化粗煤气经后处理获得含氢产物气体，含氢产物气体通入所述煤加氢气化单元中参与煤加氢气化反应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪国庆，景旭亮，张正旺，周三，马志超，方科学，聂永广，郑征，刘明，马丽荣，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13