低阶煤分质梯级利用的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了低阶煤分质梯级利用的系统，包括粉煤破碎筛分装置、成型装置、热解炉、电石炉、乙炔发生器、粉煤热解气化炉和油气分离装置，其中，粉煤破碎筛分装置具有低阶煤入口、低阶煤粉和低阶煤颗粒出口；成型装置具有低阶煤粉、生石灰粉入口和块状物料出口；热解炉具有块状物料入口、固体热解产物和第一热解油气出口；电石炉具有固体热解产物入口、电石和高温气体出口；乙炔发生器具有电石、水入口和乙炔出口；粉煤热解气化炉具有低阶煤颗粒、水蒸汽和燃料入口、提质粉煤和第二热解油气出口；油气分离装置具有第一热解油气、第二热解油气入口、以及人造石油、人造天然气和合成气出口。采用该系统可以显著提高煤资源的利用率。

A system for the cascade utilization of low rank coal

The utility model discloses a system of low rank coal quality cascade utilization, including coal crushing and screening device, molding device, pyrolysis furnace, calcium carbide furnace, acetylene generator, powder coal gasification furnace and gas separation device, wherein, the pulverized coal crushing and screening device has the advantages of low rank coal and low rank coal and coal entrance the particles of low order export; forming device with low order coal powder, lime powder and bulk material entrance exit; pyrolysis furnace has the massive material entrance, solid pyrolysis products and first pyrolysis of oil and gas exports; calcium carbide furnace with solid carbide and high temperature pyrolysis products, entrance gas outlet; acetylene generator with calcium carbide, acetylene and water entrance exit; powder coal pyrolysis and gasification furnace with coal particles, low order steam and fuel quality, entrance coal powder and second pyrolysis oil and gas exports; oil and gas separation device has a first pyrolysis oil and gas, second The import of pyrolysis oil and gas, and the export of artificial oil, artificial natural gas and synthetic gas. The use of this system can significantly improve the utilization of coal resources.

【技术实现步骤摘要】
低阶煤分质梯级利用的系统
本技术属于化工领域，具体而言，本技术涉及低阶煤分质梯级利用的系统。
技术介绍
我国是一个贫油、少气、相对多煤的国家，石油剩余可开采储量仅为24亿吨，石油后备资源严重不足，2013年我国原油进口已超过2.8亿吨，对境外石油的依赖度达到58％。目前，亚洲地区经济发展对石油化工产品需求大增，同样我国目前很多石油、化工产品还需要靠进口来填补不足，然而石油资源基本受强国垄断，随着国际能源需求量不断增长，石油化工产品的生产成本也不断提高。与此相反，我国煤炭已探测出的煤储量为1万亿吨，煤年产量约37亿吨，采用高效洁净煤化工技术代替石油资源，对于我国经济发展、环境保护与生态平衡具有重要意义。目前我国对煤炭的利用主要是以单一化的利用为主，包括利用效率低的直接燃烧、气化、液化。为了提高煤炭的高转化率，往往需要复杂的工艺和较严苛的运行条件，导致转化工艺复杂，设备庞大，投资和生产成本大幅提高。而低阶煤中具有较高的挥发分，可以用来生产油、气等资源，合理采用低阶煤将煤资源化利用，生产能源替代产品、经济价值产品意义重大。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出低阶煤分质梯级利用的系统，采用该系统不仅可以充分利用煤中所含的油气资源，解决煤的转化效率低、污染严重等的问题，还可以灵活调控合成气中的C/H比，使后续化工合成路线更加广泛，进而达到降低生产成本，且显著提高煤资源的利用率。根据本技术的一个方面，本技术提出一种低阶煤分质梯级利用的系统，包括：粉煤破碎筛分装置，所述粉煤破碎筛分装置具有低阶煤入口、低阶煤粉出口和低阶煤颗粒出口；成型装置，所述成型装置具有低阶煤粉入口、生石灰粉入口和块状物料出口，所述低阶煤粉入口与所述低阶煤粉出口相连；热解炉，所述热解炉具有块状物料入口、固体热解产物出口和第一热解油气出口，所述块状物料入口与所述块状物料出口相连；电石炉，所述电石炉具有固体热解产物入口、电石出口和高温气体出口，所述固体热解产物入口与所述固体热解产物出口相连；乙炔发生器，所述乙炔发生器具有电石入口、水入口和乙炔出口，所述电石入口与所述电石出口相连；粉煤热解气化炉，所述粉煤热解气化炉具有低阶煤颗粒入口、水蒸汽入口、燃料入口、提质粉煤出口和第二热解油气出口，所述低阶煤颗粒入口与所述低阶煤颗粒出口相连；以及油气分离装置，所述油气分离装置具有第一热解油气入口、第二热解油气入口、人造石油出口、人造天然气出口和合成气出口，所述第一热解油气入口与所述第一热解油气出口相连，所述第二热解油气入口与所述第二热解油气出口相连。由此，通过采用该低阶煤分质梯级利用的系统，可以进一步提高燃煤过程中的转化率，使煤中所含的油气资源得到充分利用，进而提高低阶煤的利用率，解决直接燃煤过程中转化效率低和污染严重的问题，以及以煤气化为源头的传统煤化工路线中水耗大、效率低等的问题；同时，通过采用该系统还能够灵活调控热解气化过程中产生合成气中的C/H比，节省氢碳转化费用，使整个系统的能量得到更合理、更高效的利用，进而达到降低生产成本，并显著提高煤资源的利用率的目的。另外，根据本技术上述实施例的低阶煤分质梯级利用的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本技术中，所述电石炉的高温气体出口与所述粉煤热解气化炉的燃料入口相连。由此，可以进一步提高资源的利用率。在本技术中，所述低阶煤分质梯级利用的系统进一步包括：火电锅炉，所述电锅炉与所述粉煤热解气化炉的提质粉煤出口相连。由此，可以进一步提高煤资源的利用率，进而实现煤电的能量转换。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的低阶煤分质梯级利用的系统的结构示意图。图2是根据本技术又一个实施例的低阶煤分质梯级利用的系统的结构示意图。图3是利用本技术一个实施例的低阶煤分质梯级利用的系统对低阶煤进行分质梯级利用的方法流程图。图4是利用本技术又一个实施例的低阶煤分质梯级利用的系统对低阶煤进行分质梯级利用的方法流程图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。根据本技术的一个方面，本技术提出了一种低阶煤分质梯级利用的系统，如图1所示，该系统包括：粉煤破碎筛分装置100、成型装置200、热解炉300、电石炉400、乙炔发生器500、粉煤热解气化炉600和油气分离装置700。其中，粉煤破碎筛分装置100具有低阶煤入口110、低阶煤粉出口120和低阶煤颗粒出口130；成型装置200具有低阶煤粉入口210、生石灰粉入口220和块状物料出口230，低阶煤粉入口210与低阶煤粉出口120相连；热解炉300具有块状物料入口310、固体热解产物出口320和第一热解油气出口330，块状物料入口310与块状物料出口230相连；电石炉400具有固体热解产物入口410、电石出口420和高温气体出口430，固体热解产物入口410与固体热解产物出口320相连；乙炔发生器500具有电石入口510、水入口520和乙炔出口530，电石入口510与电石出口420相连；粉煤热解气化炉600具有低阶煤颗粒入口610、水蒸汽入口620、燃料入口630、提质粉煤出口640和第二热解油气出口650，低阶煤颗粒入口610与低阶煤颗粒出口130相连；油气分离装置700具有第一热解油气入口710、第二热解油气入口720、人造石油出口730、人造天然气出口740和合成气出口750，第一热解油气入口710与第一热解油气出口330相连、第二热解油气入口720与第二热解油气出口650相连。由此，通过采用该低阶煤分质梯级利用的系统，可以进一步提高燃煤过程中的转化率，使煤中所含的油气资源得到充分利用，进而提高低阶煤的利用率，解决直接燃煤过程中转化效率低、污染严重的问题和以煤气化为源头的传统煤化工路线中水耗大、效率低等的问题；同时，通过采用该系统还能够灵活调控热解气化过程中产生合成气中的C/H比，节省氢碳转化费用，使整个系统的能量得到更合理、更高效的利用，进而达到降低生产成本，并显著提高煤资源的利用率的目的。下面参考图1-2对本技术上述实施例的低阶煤分质梯级利用的系统进行详细描述。粉煤破碎筛分装置100根据本技术的实施例，首先通过粉煤破碎筛分装置100对低阶煤进行破碎筛分处理，以便得到低阶煤粉和低阶煤颗粒。根据本技术的具体实施例，低阶煤粉的粒径小于1mm，低阶煤颗粒的粒径为1-6mm。专利技术人发现，采用粒径小于1mm的煤粉与粉状生石灰进行成型，可以使得粉状物料间的接触更加充分，二者在电石炉中发生反应的过程中传质传热效率更高，有利于促进电石生成反应。同时，采用粒径为1-6mm的低阶煤进行热解气化反应，不仅会减少热解气夹带细粉状半焦，而且还可以避免细粉状半焦进入产品焦油中，影响焦油品质。由此，本技术通过将低阶煤进行粉碎筛分后分别对不同粒径范围的低阶煤粉和低阶煤颗粒进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低阶煤分质梯级利用的系统，其特征在于，包括：粉煤破碎筛分装置，所述粉煤破碎筛分装置具有低阶煤入口、低阶煤粉出口和低阶煤颗粒出口；成型装置，所述成型装置具有低阶煤粉入口、生石灰粉入口和块状物料出口，所述低阶煤粉入口与所述低阶煤粉出口相连；热解炉，所述热解炉具有块状物料入口、固体热解产物出口和第一热解油气出口，所述块状物料入口与所述块状物料出口相连；电石炉，所述电石炉具有固体热解产物入口、电石出口和高温气体出口，所述固体热解产物入口与所述固体热解产物出口相连；乙炔发生器，所述乙炔发生器具有电石入口、水入口和乙炔出口，所述电石入口与所述电石出口相连；粉煤热解气化炉，所述粉煤热解气化炉具有低阶煤颗粒入口、水蒸汽入口、燃料入口、提质粉煤出口和第二热解油气出口，所述低阶煤颗粒入口与所述低阶煤颗粒出口相连；以及油气分离装置，所述油气分离装置具有第一热解油气入口、第二热解油气入口、人造石油出口、人造天然气出口和合成气出口，所述第一热解油气入口与所述第一热解油气出口相连，所述第二热解油气入口与所述第二热解油气出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种低阶煤分质梯级利用的系统，其特征在于，包括：粉煤破碎筛分装置，所述粉煤破碎筛分装置具有低阶煤入口、低阶煤粉出口和低阶煤颗粒出口；成型装置，所述成型装置具有低阶煤粉入口、生石灰粉入口和块状物料出口，所述低阶煤粉入口与所述低阶煤粉出口相连；热解炉，所述热解炉具有块状物料入口、固体热解产物出口和第一热解油气出口，所述块状物料入口与所述块状物料出口相连；电石炉，所述电石炉具有固体热解产物入口、电石出口和高温气体出口，所述固体热解产物入口与所述固体热解产物出口相连；乙炔发生器，所述乙炔发生器具有电石入口、水入口和乙炔出口，所述电石入口与所述电石出口相连；粉煤热解气化...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，孙宝林，陈水渺，
申请(专利权)人：神雾科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11