一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置及方法，属于化工技术领域。装置的双床气化生产单元包括气化炉，原料处理装置与煤热解装置连通，煤热解装置与成型装置和净化塔均连通，气化炉与煤热解装置连通；净化塔依次与变压吸附提取氢气单元和变压吸附提取一氧化碳单元连通，脱氢反应器与变压吸附提取一氧化碳单元连通，羰化反应器与反应预热器连通，加热器与羰化反应器连通，加热器与加氢反应器和变压吸附提取氢气单元均连通。此方法通过上述装置完成，方法简单，能够同时生产半焦和乙二醇，对煤热解过程中的副产物进行利用，提高经济效益。

Device and method for CO production of ethylene glycol by coal pyrolysis and production of semi coke process

The invention provides a device and a method for CO production of ethylene glycol by coal pyrolysis, and belongs to the field of chemical technology. The double bed gasification unit includes the gasifier, the raw material treatment device is connected with the coal pyrolysis device, the coal pyrolysis device is connected with the molding device and the purification tower, the gasification furnace is connected with the coal pyrolysis unit, and the purification tower is connected with the pressure variable adsorption extraction hydrogen unit and the pressure swing adsorption extraction co unit, and the dehydrogenation reactor is in turn. The carbon monoxide unit is connected with the pressure swing adsorption, the carbonylation reactor is connected with the reaction preheater, the heater is connected with the carbonylation reactor, and the heater is connected with the hydrogenation reactor and the pressure swing adsorption extraction hydrogen unit. The method is completed by the above device. The method is simple. It can produce the semi coke and ethylene glycol at the same time. It can make use of the byproducts in the coal pyrolysis process and improve the economic benefit.

【技术实现步骤摘要】
一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置及方法
本专利技术涉及化工
，具体而言，涉及一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置及方法。
技术介绍
半焦具有低灰、低硫、低磷、高化学活性、高比电阻、低三氧化二铝的优良特性，可广泛应用于冶炼铁合金、电石、高炉喷吹、合成氨生产、民用环保燃料等行业。生产冶金焦及铸造焦需要焦煤、瘦煤、肥煤等煤种进行配料，焦炭价格高、其性能又不能满足铁合金、电石、合成氨等行业的需求。半焦的性能完全可以超过冶金焦在铁合金、电石、合成氨等行业的质量技术指标要求，而且半焦的价格低，仅为冶金焦单价的1/3，半焦已成为这些行业的专用焦。以半焦替代冶金焦用于铁合金、电石、合成氨等行业，既能降低生产成本又能提高产品质量，同时也是对当地煤炭资源就地转化充分有效的利用。传统煤热解工艺在生产过程中会产生大量尾气，尾气中含有50％左右的一氧化碳，还含有大量粉尘和少量氢气、二氧化碳、氮气、甲烷、氧气，另外还有硫化物、磷化物、碳化物、钙镁氧化物、煤焦油等十几种成份。通常情况下，是经过除尘处理后，直接排放或用做燃料，随着湿法除尘技术的成熟，快速煤热解尾气的综合利用空间也越来越大，但若要进一步分离其中的CO、CH4、H2等组分，使其变成可生产合成氨和甲醇等化工产品的原料气，不仅投资大，运行成本高，而且可供选择的成熟技术也很少。传统煤热解技术有待进一步改善，热解尾气的综合利用也有待进一步研发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置，能够同时生产半焦和乙二醇，对煤热解过程中的副产物进行利用，提高经济效益。本专利技术的另一目的在于提供一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的方法，方法简单，能够同时生产半焦和乙二醇，对煤热解过程中的副产物进行利用，提高经济效益。本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置，包括双床气化生产单元、煤热解生产半焦单元、变压吸附提取氢气单元、变压吸附提取一氧化碳单元和乙二醇生产单元；双床气化生产单元包括气化炉，煤热解生产半焦单元包括原料处理装置、煤热解装置、成型装置和净化塔，原料处理装置与煤热解装置连通，煤热解装置与成型装置和净化塔均连通，气化炉与煤热解装置连通；净化塔依次与变压吸附提取氢气单元和变压吸附提取一氧化碳单元连通，乙二醇生产单元包括脱氢反应器、羰化反应器、加热器和加氢反应器，脱氢反应器与变压吸附提取一氧化碳单元连通，羰化反应器与反应预热器连通，加热器与羰化反应器连通，加热器与加氢反应器和变压吸附提取氢气单元均连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述原料处理装置包括干燥装置和破碎装置，干燥装置与破碎装置通过第一带式输送机连通，破碎装置与热解装置通过第二带式输送机连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述热解装置包括料仓和热解炉，破碎装置通过提料斗与料仓连通，料仓通过螺旋输送装置与热解炉连通，热解炉与成型装置和净化塔均连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述煤热解生产半焦单元还包括喷淋塔，喷淋塔与热解炉连通，热解炉、喷淋塔和净化塔依次连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述成型装置包括余热锅炉装置和深度冷却装置，热解炉通过螺旋出料机与余热锅炉装置连通，余热锅炉装置与深度冷却装置连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述乙二醇生产单元还包括酯化反应器，酯化反应器与羰化反应器连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述乙二醇生产单元还包括反应预热器，反应预热器分别与脱氢反应器和羰化反应器连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述乙二醇生产单元还包括甲醇蒸馏塔，甲醇蒸馏塔的进气端与加氢反应器连通，甲醇蒸馏塔的塔顶与酯化反应器连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述变压吸附提取一氧化碳单元包括多个吸附塔，每个吸附塔均与变压吸附提取氢气单元和脱氢反应器连通。一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的方法，包括如下步骤：S1、将燃料煤通过双床气化生产单元的气化炉处理得到燃料气；S2、使用原料处理装置将原料煤干燥、粉碎并运送至煤热解装置中，燃料气燃烧，为煤热解装置提供能源使粉碎的原料煤热解，后运输在成型装置加入助剂进行煤半焦成型，煤热解装置中的副产物运送至净化塔中净化；S3、净化后的副产物通入变压吸附提取氢气单元进行氢气的提取，后通入变压吸附提取一氧化碳单元进行一氧化碳的提取；S4、提取的一氧化碳先经过脱氢反应器脱氢，再通入羰化反应器反应生成草酸酯和一氧化氮，将草酸酯通入加热器中，并将氢气也通入加热器中加热，后将草酸酯和氢气一起通入加氢反应器中反应得到乙二醇。本专利技术的较佳实施例提供的煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置的有益效果是：通过气化炉对燃料煤进行处理，使其变成燃气，对煤热解装置提供能量，先对原料煤进行处理，进入煤热解装置以后，对其进行热解，在成型装置中成型形成可以进行销售的半焦。而对其副产物在净化塔中进行净化，出去颗粒杂质和一些废气，再在变压吸附提取氢气单元中提取氢气，变压吸附提取一氧化碳单元中提取一氧化碳，将提取的一氧化碳通入脱氢反应中，除去一氧化碳中微量的氢气，使羰化反应能够正常进行，并与提取出来的氢气进行加氢反应，生成乙二醇。此装置使用褐煤生产半焦，使半焦的生产成本降低、工艺能耗低、热效率高、环境友好，解决了副产物的粉尘污染的问题，能够同时生成半焦和乙二醇，提高了副产物的利用率，变废为宝，生产成本低，经济效益可观。本专利技术提供的煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的方法的有益效果是：方法简单，能够同时生产半焦和乙二醇，对煤热解过程中的副产物进行利用，提高经济效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图也属于本专利技术的保护范围。图1为本专利技术实施例1提供的煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置的流程图；图2为本专利技术实施例1提供的双床气化生产单元的流程图；图3为本专利技术实施例1提供的煤热解生产半焦单元的流程图；图4为本专利技术实施例1提供的乙二醇生产单元的流程图。图标：100-双床气化生产单元；200-煤热解生产半焦单元；300-变压吸附提取氢气单元；400-变压吸附提取一氧化碳单元；500-乙二醇生产单元；110-燃料煤预处理设备；111-筛分设备；112-破碎设备；113-储煤仓；120-螺旋给料机；130-气化炉；131-旋风分离器；133-联合热回收器；138-强制气化床；132-螺旋除渣机；134-低温旋风分离器；135-袋式除尘器；136-间接冷却器；137-加压机；210-原料处理装置；211-干燥装置；212-破碎装置；220-热解装置；221-料仓；222-热解炉；230-成型装置；231-余热锅炉装置；232-深度冷却装置；240-喷淋塔；250-净化塔；510-脱氢反应器；520-羰化反应器；530-加热器；540-加氢反应器；550-酯化反应器；560-反应预热器；570-甲醇蒸馏塔；580-精馏塔。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置，其特征在于，包括双床气化生产单元、煤热解生产半焦单元、变压吸附提取氢气单元、变压吸附提取一氧化碳单元和乙二醇生产单元；所述双床气化生产单元包括气化炉，所述煤热解生产半焦单元包括原料处理装置、煤热解装置、成型装置和净化塔，所述原料处理装置与所述煤热解装置连通，所述煤热解装置与所述成型装置和所述净化塔均连通，所述气化炉与所述煤热解装置连通；所述净化塔依次与所述变压吸附提取氢气单元和所述变压吸附提取一氧化碳单元连通，所述乙二醇生产单元包括脱氢反应器、羰化反应器、加热器和加氢反应器，所述脱氢反应器与所述变压吸附提取一氧化碳单元连通，所述羰化反应器与所述反应预热器连通，所述加热器与所述羰化反应器连通，所述加热器与所述加氢反应器和变压吸附所述提取氢气单元均连通。

【技术特征摘要】
1.一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置，其特征在于，包括双床气化生产单元、煤热解生产半焦单元、变压吸附提取氢气单元、变压吸附提取一氧化碳单元和乙二醇生产单元；所述双床气化生产单元包括气化炉，所述煤热解生产半焦单元包括原料处理装置、煤热解装置、成型装置和净化塔，所述原料处理装置与所述煤热解装置连通，所述煤热解装置与所述成型装置和所述净化塔均连通，所述气化炉与所述煤热解装置连通；所述净化塔依次与所述变压吸附提取氢气单元和所述变压吸附提取一氧化碳单元连通，所述乙二醇生产单元包括脱氢反应器、羰化反应器、加热器和加氢反应器，所述脱氢反应器与所述变压吸附提取一氧化碳单元连通，所述羰化反应器与所述反应预热器连通，所述加热器与所述羰化反应器连通，所述加热器与所述加氢反应器和变压吸附所述提取氢气单元均连通。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述原料处理装置包括干燥装置和破碎装置，所述干燥装置与所述破碎装置通过第一带式输送机连通，所述破碎装置与所述热解装置通过第二带式输送机连通。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述热解装置包括料仓和热解炉，所述破碎装置通过提料斗与所述料仓连通，所述料仓通过螺旋输送装置与所述热解炉连通，所述热解炉与所述成型装置和所述净化塔均连通。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述煤热解生产半焦单元还包括喷淋塔，所述喷淋塔与所述热解炉连通，所述热解炉、所述喷淋塔和所述净化塔依次连通。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述成型装置包括余热锅炉装...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭增涛，柴庆波，周宏伟，
申请(专利权)人：北京华福工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11