一种基于富油煤油气联产技术的化工集成系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于富油煤油气联产技术的化工集成系统，包括富油煤转化系统I、油基化工系统II、C1化工系统III；通过富油煤转化系统I、油基化工系统II、C1化工系统III将低阶富油煤进行热裂解得到富氢合成气，焦油、半焦等产物进行加氢裂化制取氢气，得到的粗原料气进行化工加工获得DMC产品，对低阶富油煤进行全产物利用，在工程化层面实现了低阶煤提油与活性焦高效转化的直接耦合，焦油收率最高可达20％以上，并在同一个系统内实现活性焦高效转化的制取高品质富氢合成气；本发明专利技术具有系统集成化程度高、能效水平高、投资强度低、运行单耗低的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于富油煤油气联产技术的化工集成系统
本专利技术属于煤化工领域，涉及低阶煤清洁高效转化、梯级利用技术，具体涉及一种基于富油煤油气联产技术的化工集成系统。
技术介绍
高挥发分、高化学反应活性的“富油煤”资源本身就是宝贵的石油资源，对于保障我国能源战略安全具有重要的意义。而如何实现“富油煤”资源尤其是常规煤炭资源开采过程中所产生的70％以上的粉煤资源的成本高附加值转化，是我国进行以“富油煤”为代表的低阶煤炭资源的高效转化技术研发的主流方向，其中，如何通过技术创新，在实现“富油煤”高效提油的同时实现活性半焦的高效转化，并在二者间形成反应所需能量、反应物料的闭环平衡与直接耦合，是“富油煤”资源的高能效及高附加值转化工程化技术开发所亟需攻克的技术难题。针对目前国内外“富油煤”资源的高附加值转化工程化技术开发及现有的低阶煤炭资源转化技术所存在的瓶颈及挑战，亟需开发一种新型高效富油煤油气联产技术的化工集成工艺装置系统。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于富油煤油气联产技术的化工集成系统，实现了低阶煤提油与活性焦高效转化的直接耦合，并在同一个系统内实现活性焦高效转化制取高品质富氢合成气。为实现上述目的本专利技术采用以下方案：一种基于富油煤油气联产技术的化工集成系统，包括富油煤转化系统I、油基化工系统II、C1化工系统III；所述的富油煤转化系统I包括活性焦转化炉、富油煤热裂解反应炉、气固分流器、冷却缓冲料斗、粉料储仓、给料器、活性焦转化炉细渣冷却缓冲器和油-气高效分离装置；通过富油煤转化系统I将富油煤转化为焦油、重油及富氢合成气；所述的油基化工系统II包括进料预处理装置、全馏分加氢裂化装置、馏分油加氢提质装置、轻馏分转化装置、轻烃转化装置、中馏分转化装置和重油-轻烃耦合制氢单元；在油基化工系统II中以全馏分加氢裂化装置所产生的重油、轻烃及馏分油提质装置、轻馏分转化装置、轻烃转化装置所产生的轻烃为原料在重油-轻烃耦合制氢单元制取粗氢；所述的轻馏分转化装置、轻烃转化装置输出的产品一为C2～C4低碳烯烃；所述的中馏分转化装置输出的产品二为以BTX为主要组成的混合芳烃；所述的重油-轻烃耦合制氢单元的重油制氢装置及轻烃制氢装置产生并汇合后的粗氢物流进入氢气提纯装置净化提纯至纯度≥95％后方作为富油煤转化系统I、油基化工系统II的合成原料；所述的C1化工系统III包括粗原料气预处理单元、氢碳平衡转化单元、原料气提纯单元、C1化学合成单元、CO2分离提纯单元和DMC合成单元；在C1化工系统III中对富油煤转化系统I产生的粗原料气进行深度转化加工获得DMC产品，其中所用氢气来自油基化工系统II。进一步，所述富油煤转化系统I中，富油煤热裂解反应炉底部物料入口通过阀组及衬里管道与活性焦转化炉高温气-固混合流体出口相连接，富油煤热裂解反应炉底部出口通过阀组及衬里管道与细渣冷却缓冲器入口相连接，细渣冷却缓冲器底部出口通过阀组及衬里管道与细渣显热回收系统相连接；富油煤热裂解反应炉顶部出口一通过阀组及衬里管道与油-气高效分离装置的入口相连接，富油煤热裂解反应炉顶部出口二通过衬里管道与气固分流器入口相连接，气固分流器底部出口通过衬里管道与冷却缓冲料斗入口相连接，气固分流器气相出口输出的粗原料气物流送入油基化工系统II；冷却缓冲料斗底部出口通过阀组及衬里管道与粉料储仓入口相连接，粉料储仓底部出口通过阀组及衬里管道与给料器相连接，给料器出口与活性焦转化炉活性焦入口喷嘴相连接，活性焦转化炉底部出口通过阀组及衬里管道与粗渣显热回收系统相连接。进一步，所述油基化工系统II中，进料预处理装置与全馏分加氢裂化装置的入口相连接，全馏分加氢裂化装置的液相出口与馏分油加氢提质装置的入口相连接，馏分油加氢提质装置的轻馏分出口与轻馏分转化装置入口相连接，馏分油加氢提质装置的中馏分出口与中馏分转化装置入口相连接，全馏分加氢裂化装置顶部的轻烃出口、馏分油加氢提质装置顶部的轻烃出口、轻馏分转化装置顶部的轻烃出口通过管道汇合后分为两个支路:支路1与轻烃转化装置的入口相连接，支路2与轻烃制氢装置的入口相连接，全馏分加氢裂化装置底部的重油出口与重油制氢装置入口相连接，重油制氢装置顶部粗氢出口与轻烃制氢装置顶部的出口汇合后与氢气提纯装置入口相连接，重油-轻烃耦合制氢单元输出的纯氢物流分别与全馏分加氢裂化装置的入口、馏分油加氢提质装置的入口及C1化工系统III的原料气提纯单元的入口相连接。进一步，所述的重油-轻烃耦合制氢单元，包括重油制氢装置，轻烃制氢装置，氢气提纯装置。进一步，所述轻烃制氢装置为干法重整制氢装置、湿法蒸汽重整制氢装置、氧气部分氧化法制氢装置或混合制氢装置。进一步，所述的全馏分加氢裂化装置以富油煤转化系统I所产的焦油或重质原油、常减压渣油、页岩油、稠油；或上述重油与粉煤配制的油-煤浆中的一种或两种以上按比例组成的混合原料作为进料。进一步，所述C1化工系统III中，来自富油煤转化系统I的粗原料气物流通过管道与粗原料气预处理装置的入口相连接，粗原料气预处理装置的出口通过管道与氢碳平衡转化单元入口相连接，氢碳平衡转化单元的出口通过管道与原料气提纯单元入口相连接，原料气提纯单元的底部出口通过管道与C1化学合成单元入口相连接，原料气提纯单元的顶部出口与C1化学合成单元顶部出口汇合后通过管道与CO2分离提纯单元入口相连接，CO2分离提纯单元的出口通过管道与DMC合成单元入口相连接，C1化学合成单元底部出口通过管道与C1化工产品下游深加工系统相连接，DMC合成单元底部出口通过管道与DMC产品储存系统相连接。进一步，所述的活性焦转化炉以富油煤热裂解反应炉产生的活性焦为原料，以粉煤、石油焦、生物质、页岩中的一种或两种以上按比例配制而成的混合原料作为进料。进一步，所述富油煤热裂解反应炉包括自下而上依次设置的分散区、反应区和分离区；所述活性焦转化炉包括自下而上分设置的冷却区、第一反应区和第二反应区。进一步，所述富油煤热裂解反应炉反应器内表观空速为0.5～15m/s，惰性颗粒床料的循环倍率为50～300倍，操作压力为1～10MPaG，反应温度500～800℃；所述活性焦转化炉操作压力为1～10MPaG，冷却区的温度为180～300℃，第一反应区反应温度为1300～1800℃，第二反应区的反应温度比第一反应区高1～50℃。与现有的技术相比，本专利技术所产生的有益效果及竞争优势为：1)突破了常规低阶煤转化技术路线。本专利技术的富油煤转化系统I中活性焦转化炉以富油煤热裂解反应炉产生的活性焦为原料，以粉煤、石油焦、生物质、页岩中的一种或两种以上按比例配制而成的混合原料作为进料。突破了常规低阶煤热解、干馏工艺对煤炭资源利用效率低、综合附加值低、焦油收率低，且通常都以块煤、粒煤为原料，所产生的合成气品质差、工艺过程污染严重等技术缺陷；2)实现了低阶粉煤提油及半焦高效转化的直接耦合。常规的焦化工艺、低阶煤热解、块煤干馏工艺在获取少量煤焦油的同时，通常还会副产块状兰炭、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于富油煤油气联产技术的化工集成系统，其特征在于：包括富油煤转化系统I、油基化工系统II、C1化工系统III；/n所述的富油煤转化系统I包括活性焦转化炉(10)、富油煤热裂解反应炉(20)、气固分流器(30)、冷却缓冲料斗(40)、粉料储仓(50)、给料器(60)、活性焦转化炉细渣冷却缓冲器(70)和油-气高效分离装置(80)；通过富油煤转化系统I将富油煤转化为焦油、重油及富氢合成气；/n所述的油基化工系统II包括进料预处理装置(300)、全馏分加氢裂化装置(400)、馏分油加氢提质装置(500)、轻馏分转化装置(600)、轻烃转化装置(610)、中馏分转化装置(650)和重油-轻烃耦合制氢单元(800)；在油基化工系统II中以全馏分加氢裂化装置(400)所产生的重油、轻烃及馏分油提质装置(500)、轻馏分转化装置(600)、轻烃转化装置(610)所产生的轻烃为原料在重油-轻烃耦合制氢单元(800)制取粗氢；/n所述的轻馏分转化装置(600)、轻烃转化装置(610)输出的产品一(620)为C2～C4低碳烯烃；/n所述的中馏分转化装置(650)输出的产品二(630)为以BTX为主要组成的混合芳烃；/n所述的重油-轻烃耦合制氢单元(800)的重油制氢装置(810)及轻烃制氢装置(820)产生并汇合后的粗氢物流(850)进入氢气提纯装置(830)净化提纯至纯度≥95％后方作为富油煤转化系统I、油基化工系统II的合成原料；/n所述的C1化工系统III包括粗原料气预处理单元(700)、氢碳平衡转化单元(710)、原料气提纯单元(720)、C1化学合成单元(730)、CO...

【技术特征摘要】
1.一种基于富油煤油气联产技术的化工集成系统，其特征在于：包括富油煤转化系统I、油基化工系统II、C1化工系统III；
所述的富油煤转化系统I包括活性焦转化炉(10)、富油煤热裂解反应炉(20)、气固分流器(30)、冷却缓冲料斗(40)、粉料储仓(50)、给料器(60)、活性焦转化炉细渣冷却缓冲器(70)和油-气高效分离装置(80)；通过富油煤转化系统I将富油煤转化为焦油、重油及富氢合成气；
所述的油基化工系统II包括进料预处理装置(300)、全馏分加氢裂化装置(400)、馏分油加氢提质装置(500)、轻馏分转化装置(600)、轻烃转化装置(610)、中馏分转化装置(650)和重油-轻烃耦合制氢单元(800)；在油基化工系统II中以全馏分加氢裂化装置(400)所产生的重油、轻烃及馏分油提质装置(500)、轻馏分转化装置(600)、轻烃转化装置(610)所产生的轻烃为原料在重油-轻烃耦合制氢单元(800)制取粗氢；
所述的轻馏分转化装置(600)、轻烃转化装置(610)输出的产品一(620)为C2～C4低碳烯烃；
所述的中馏分转化装置(650)输出的产品二(630)为以BTX为主要组成的混合芳烃；
所述的重油-轻烃耦合制氢单元(800)的重油制氢装置(810)及轻烃制氢装置(820)产生并汇合后的粗氢物流(850)进入氢气提纯装置(830)净化提纯至纯度≥95％后方作为富油煤转化系统I、油基化工系统II的合成原料；
所述的C1化工系统III包括粗原料气预处理单元(700)、氢碳平衡转化单元(710)、原料气提纯单元(720)、C1化学合成单元(730)、CO2分离提纯单元(740)和DMC合成单元(750)；在C1化工系统III中对富油煤转化系统I产生的粗原料气进行深度转化加工获得DMC产品，其中所用氢气来自油基化工系统II。


2.根据权利要求1所述的基于富油煤油气联产技术的化工集成系统，其特征在于：所述富油煤转化系统I中，富油煤热裂解反应炉底部物料入口(21)通过阀组及衬里管道与活性焦转化炉高温气-固混合流体出口(11)相连接，富油煤热裂解反应炉底部出口(24)通过阀组及衬里管道与细渣冷却缓冲器入口(71)相连接，细渣冷却缓冲器底部出口(72)通过阀组及衬里管道与细渣显热回收系统(108)相连接；
富油煤热裂解反应炉顶部出口一(22)通过阀组及衬里管道与油-气高效分离装置(80)的入口相连接，富油煤热裂解反应炉顶部出口二(23)通过衬里管道与气固分流器入口(31)相连接，气固分流器(30)底部出口通过衬里管道与冷却缓冲料斗(40)入口相连接，气固分流器(30)气相出口输出的粗原料气物流(701)送入油基化工系统II；冷却缓冲料斗(40)底部出口通过阀组及衬里管道与粉料储仓(50)入口相连接，粉料储仓(50)底部出口通过阀组及衬里管道与给料器(60)相连接，给料器(60)出口与活性焦转化炉活性焦入口喷嘴(12)相连接，活性焦转化炉(10)底部出口通过阀组及衬里管道与粗渣显热回收系统(107)相连接。


3.根据权利要求1所述的基于富油煤油气联产技术的化工集成系统，其特征在于：所述油基化工系统II中，进料预处理装置(300)与全馏分加氢裂化装置(400)的入口相连接，全馏分加氢裂化装置(400)的液相出口与馏分油加氢提质装置(500)的入口相连接，馏分油加氢提质装置(500)的轻馏分出口与轻馏分转化装置(600)入口相连接，馏分油加氢提质装置(500)的中馏分出口与中馏分转化装置(650)入口相连接，全馏分加氢裂化装置(400)顶部的轻烃出口、馏分油加氢提质装置(500)顶部的轻...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫琦，傅祥，
申请(专利权)人：杭州联烃能源科技研究有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33