一种利用制焦炉热解气制备轻质油的系统与方法技术方案

本发明专利技术提出一种利用制焦炉热解气制备轻质油的系统与方法，系统包括相互连接的重整炉和固液分离装置，重整炉包括依次连接的第一冷却段、加氢重整段和第二冷却段，第一冷却段具有热解气入口，热解气入口与制焦炉的热解气出口相连，第一冷却段内设有第一冷却装置；加氢重整段具有氢气入口、赤泥入口，加氢重整段内设有温度调节装置和搅拌装置；第二冷却段具有固液出口和气体出口，气体出口连接二次燃烧炉，第二冷却段内设有第二冷却装置；固液分离装置具有轻质油出口，固液出口与固液分离装置相连。本申请可利用热解气中的煤焦油来制备出轻质油，提高热解气的利用率，制备出的轻质油可用于生产轻质汽油和柴油等轻质燃料。可用于生产轻质汽油和柴油等轻质燃料。可用于生产轻质汽油和柴油等轻质燃料。

【技术实现步骤摘要】
一种利用制焦炉热解气制备轻质油的系统与方法


[0001]本专利技术涉及轻质油制备领域，尤其涉及一种利用制焦炉热解气制备轻质油的系统与方法。

技术介绍

[0002]一步法制焦炉分为炭化段和活化段，以煤为原料，煤炭先后经过炭化和活化过程，生成活性焦。炭化在隔绝空气的条件下进行，通过加热的方式使原料中的挥发分析出，转化为炭化料。炭化料在活化炉内通入水蒸气作为活化介质，与炭化料发生活化反应，生成活性炭或活性焦。碳化过程中会生成大量的热解气，热解气的成分包括H2、CO、烃类及煤焦油等。现有技术中，通常将热解气通入二次燃烧炉中进行燃烧，以将热解气中的可燃气充分利用。但热解气中的可燃气含量不高，还含有大量的大分子煤焦油无法通过燃烧而得到充分利用，如果将热解气直接进行燃烧，就会降低热解气的利用率。

技术实现思路

[0003]本专利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，本专利技术实施例提供了一种利用制焦炉热解气制备轻质油的系统，可利用热解气中的煤焦油来制备出轻质油，提高了热解气的利用率。
[0004]本专利技术实施例还提供了一种利用制焦炉热解气制备轻质油的方法。
[0005]本专利技术实施例的利用制焦炉热解气制备轻质油的系统，包括相互连接的重整炉和固液分离装置，所述重整炉包括：第一冷却段、加氢重整段和第二冷却段，所述第一冷却段具有第一炉腔，所述第一炉腔具有热解气入口和第一出口，热解气入口与制焦炉的热解气出口相连，第一炉腔内设有第一冷却装置；所述加氢重整段具有第二炉腔，所述第二炉腔通过第一出口与第一炉腔相连，第二炉腔具有氢气入口、赤泥入口和第二出口，第二炉腔内设有温度调节装置和搅拌装置；所述第二冷却段具有第三炉腔，所述第三炉腔通过第二出口与第二炉腔相连，第三炉腔具有固液出口和气体出口，气体出口连接二次燃烧炉，第三炉腔内设有第二冷却装置；所述固液分离装置具有轻质油出口，固液出口与固液分离装置相连。
[0006]本申请通过设置重整炉和固液分离装置，可利用热解气中的煤焦油来制备出轻质油，提高热解气的利用率，制备出的轻质油可用于生产轻质汽油和柴油等轻质燃料。将热解气的剩余气体通入二次燃烧炉中进行燃烧放热，提高能源利用效率。
[0007]本申请通过在加氢重整段设置赤泥入口，向炉腔内通入赤泥作为催化剂来参与加氢裂解反应，可提高反应效率。且有利于工业固废资源化利用，降低成本。
[0008]在一些实施例中，所述固液分离装置包括相互连接的过滤装置和离心装置，所述过滤装置具有滤液出口，过滤装置与固液出口相连；所述离心装置具有轻质油出口，离心装置与滤液出口相连。
[0009]本申请通过过滤装置可去除轻质油粗产物中的赤泥等大颗粒物杂质，通过离心装置可去除热解过程产生的喹啉不溶物。
[0010]在一些实施例中，利用制焦炉热解气制备轻质油的系统还包括换热器和高温蒸汽发生器，所述换热器具有管侧入口、管侧出口和壳侧入口，所述管侧入口连接制焦炉的冷却水管，所述管侧出口连接所述高温蒸汽发生器，所述二次燃烧炉具有热气出口，所述热气出口与所述壳侧入口相连。
[0011]本申请将二次燃烧炉产生的热量用于加热冷却水，加热后的冷却水再通入高温蒸汽发生器中制出高温水蒸气，将高温水蒸气再通入制焦炉中进行碳化料的活化，使能源循环利用。
[0012]在一些实施例中，所述温度调节装置包括微波加热装置和外部加热装置。
[0013]本申请采用微波加热和外部加热协同的方式对加氢重整段进行温度调节，可使加氢重整段内的物料升温更快，温度更均匀，而且微波可辅助催化裂解的效果。采用的赤泥还可作为吸波剂，提高微波辅助催化裂解的效果。
[0014]本专利技术实施例的一种利用制焦炉热解气制备轻质油的方法，利用上述的利用制焦炉热解气制备轻质油的系统，包括如下步骤：将制焦炉排出的热解气通入重整炉的第一炉腔内降温，得到煤焦油以及剩余气体；将煤焦油与剩余气体通入第二炉腔内，向第二炉腔内通入赤泥和氢气并进行温控与搅拌，使煤焦油发生加氢裂解反应，得到轻质油粗产物与剩余气体；将轻质油粗产物通入第三炉腔内再次降温，将剩余气体通入二次燃烧炉内燃烧；将降温后的轻质油粗产物通入固液分离装置中进行固液分离，得到轻质油产品。
[0015]本申请可利用热解气中的煤焦油来制备出轻质油，提高热解气的利用率，制备出的轻质油可用于生产轻质汽油和柴油等轻质燃料。将热解气的剩余气体通入二次燃烧炉中进行燃烧放热，提高能源利用效率。
[0016]本申请通过在加氢重整段内通入赤泥作为催化剂来参与加氢裂解反应，可提高反应效率。且有利于工业固废资源化利用，降低成本。
[0017]在一些实施例中，所述固液分离装置包括过滤装置和离心装置，将轻质油粗产物通入过滤装置中进行过滤，得到滤液，然后将滤液通入离心装置中进行离心，得到轻质油产品。
[0018]本申请通过过滤装置可去除轻质油粗产物中的赤泥等大颗粒物杂质，通过离心装置可去除热解过程产生的喹啉不溶物。
[0019]在一些实施例中，所述二次燃烧炉燃烧后产生的热气通入换热器中与从制焦炉的冷却水管排出的温水进行换热得到热水，将热水通入所述高温蒸汽发生器中生成水蒸气，所述水蒸气通入制焦炉中用于制焦。
[0020]本申请将二次燃烧炉产生的热量用于加热冷却水，加热后的冷却水再通入高温蒸汽发生器中制出高温水蒸气，将高温水蒸气再通入制焦炉中进行碳化料的活化，使能源循环利用。
[0021]在一些实施例中，所述第一炉腔内的冷却温度为390
‑
410℃。
[0022]制焦炉排出的热解气的温度可达500
‑
600℃，其中煤焦油为中低温煤焦油，在第一冷却段中可将热解气中的煤焦油冷凝成液态。
[0023]在一些实施例中，所述第二炉腔内的温度为240
‑
390℃，加氢裂解反应的反应时间为1.5
‑
2.5h。将第二炉腔的温度控制在240
‑
390℃，可使加氢裂解反应更加充分。
[0024]在一些实施例中，所述第三炉腔内的温度为150
‑
200℃，使得到的轻质油冷却。
附图说明
[0025]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，
[0026]其中：
[0027]图1是本申请实施例中利用制焦炉热解气制备轻质油的系统的结构示意图；
[0028]附图标记：
[0029]1‑
重整炉；2
‑
第一冷却段；3
‑
加氢重整段；4
‑
第二冷却段；5
‑
过滤装置；6
‑
离心装置；7
‑
二次燃烧炉；8
‑
换热器；9
‑
高温蒸汽发生器。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用制焦炉热解气制备轻质油的系统，其特征在于，包括相互连接的重整炉和固液分离装置，所述重整炉包括：第一冷却段，所述第一冷却段具有第一炉腔，所述第一炉腔具有热解气入口和第一出口，所述热解气入口与制焦炉的热解气出口相连，所述第一炉腔内设有第一冷却装置；加氢重整段，所述加氢重整段具有第二炉腔，所述第二炉腔通过所述第一出口与所述第一炉腔相连，所述第二炉腔具有氢气入口、赤泥入口和第二出口，所述第二炉腔内设有温度调节装置和搅拌装置；第二冷却段，所述第二冷却段具有第三炉腔，所述第三炉腔通过第二出口与第二炉腔相连，所述第三炉腔具有固液出口和气体出口，所述气体出口连接二次燃烧炉，所述第三炉腔内设有第二冷却装置；所述固液分离装置具有轻质油出口，所述固液出口与所述固液分离装置相连。2.根据权利要求1所述的利用制焦炉热解气制备轻质油的系统，其特征在于，所述固液分离装置包括相互连接的过滤装置和离心装置，所述过滤装置具有滤液出口，所述过滤装置与所述固液出口相连；所述离心装置具有轻质油出口，所述离心装置与所述滤液出口相连。3.根据权利要求1所述的利用制焦炉热解气制备轻质油的系统，其特征在于，还包括换热器和高温蒸汽发生器，所述换热器具有管侧入口、管侧出口和壳侧入口，所述管侧入口连接制焦炉的冷却水管，所述管侧出口连接所述高温蒸汽发生器，所述二次燃烧炉具有热气出口，所述热气出口与所述壳侧入口相连。4.根据权利要求1所述的利用制焦炉热解气制备轻质油的系统，其特征在于，所述温度调节装置包括微波加热装置和外部加热装置。5.一种利用制焦炉热解气制备轻质油的方法，其特征在于，利用权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：张军，李阳，杨成龙，张立强，楚良，张宝华，朱鹏，周杰，李勇，赵瀚辰，蔡铭，贾晨光，王哲帆，崔义，井庆贺，李德军，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司山东大学扎赉诺尔煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：