由碳质原料的气化回收焦油制造技术

一种由碳质原料的气化回收焦油的方法(100)，该方法包括：气化(12)所述碳质原料(14)以制备粗煤气(20)，所述粗煤气(20)至少包含CO、H2、焦油和夹带的固体，所述粗煤气(20)在至少250℃的温度和至少15巴(表压)的压力下。用激冷液体(24)激冷并洗涤(22)所述粗煤气(20)，制备包含焦油的含固体的液体料流(32)，所述含固体的液体料流在至少150℃的温度和至少15巴(表压)的压力下。将固体(56)从含固体的液体料流(32)分离(46)以提供焦油回收料流(102)。通过至少冷却(34)和压力膨胀(36)处理焦油回收料流(102)以制备焦油料流(58)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由碳质原料的气化回收焦油。特别地，本专利技术涉及从碳质原料的气化回收焦油的方法。
技术介绍
在碳质原料如煤的气化期间，制得可能包含夹带的固体如煤和灰分的热合成气体或粗煤气。取决于用于气化煤的技术，因此必须将离开气化器的粗煤气激冷以洗净固体。通常，主要含水的液体料流用作激冷液体，产生与气体分离的液体料流，所述液体料流在高温和高压下并且包含之前包含在气体中的大部分固体。该料流在现有技术中通常称为“含尘煤气水”。进一步冷却粗煤气将导致具有相对较低固体负荷的更冷凝的液体。该冷凝物料流(经常称作“焦油煤气水”)也仍在相对高的温度和压力下。 已知的是将含尘煤气水与焦油煤气水在将它们进一步冷却之后合并，然后在一系列处理步骤中处理合并的料流，所述处理步骤至少包括压力膨胀、重力沉降、所得稠化的含固体焦油料流的再加热、离心倾析和固体过滤。有时向再加热的稠化含固体焦油料流中加入稀释油以辅助过滤。制得焦油液体产物，其包含有价值的具有低的固体含量的化学品和燃料组分。但是，从焦油料流中除去的固体仍然包含显著量的粘附的焦油，该粘附的焦油将与固体一起被废弃，由此作为有价值的产物损失了。由于冷却的焦油料流的相对高的粘度，将固体从焦油料流分离复杂化。希望的是，由碳质原料的气化回收焦油的更有效的且允许更容易的固体分离的方法。根据本专利技术，提供由碳质原料的气化回收焦油的方法，该方法包括气化所述碳质原料以制备粗煤气，所述粗煤气至少包含CO、H2、焦油和夹带的固体，所述粗煤气在至少250°C的温度和至少15巴(表压)的压力下；用激冷液体激冷并洗涤所述粗煤气，制备包含焦油的含固体的液体料流，所述含固体的液体料流在至少150°C的温度和至少15巴(表压)的压力下；在至少150°C的所述温度和至少15巴(表压)的压力下使固体从含固体的液体料流分离以提供焦油回收料流；以及在将固体从含固体的液体料流分离之后，至少通过焦油回收料流的冷却和压力膨胀来处理所述焦油回收料流以制备焦油料流。激冷液体可以为含水液体，从而含固体的液体料流为在含固体的液体料流的温度和压力下具有与水类似的密度和粘度特性的焦油水乳液。该料流在现有技术中通常称为含尘煤气水料流。将固体从含固体的液体料流分离可以包括从含固体的液体料流过滤固体以提供固体产物和所述焦油回收料流，该固体产物通常为干燥固体产物。有利地，与其中由于含固体的液体料流的冷却而导致含固体的液体料流的粘度增加的条件相比，含固体的液体料流的高温和高压条件使得更容易除去固体颗粒物质如灰分。通过避免对如在现有技术方法中那样在下游进行过滤时的再加热和再加压的需要，由此，在本专利技术方法的高温和高压条件下将固体从含固体的液体料流分离降低了分离所要求的能量，并预期制备包含较少焦油的固体产物。该方法可以使用一个或多个烛式过滤器和/或一个或多个板框式过滤器以从含固体的液体料流中过滤固体。通常，处理所述焦油回收料流包括除了对所述焦油回收料流进行冷却和压力膨胀夕卜，还对所述焦油回收 料流进行随后的密度分离以制备所述焦油料流和至少一种另外的料流。所述至少一种另外的料流可以为含水料流。焦油料流可以包括油。通常，密度分离包括重力分离步骤。碳质原料可以为或者可以包括煤。作为替代，或者除此之外，碳质原料可以为或者可以包括含碳废物或生物质。在氧气和蒸汽的存在下，对碳质原料的气化可在固定床气化器，特别是固定床干底气化器中完成。优选地，粗煤气在至少300°C，更优选至少450°C，例如约530°C的温度下。优选地，粗煤气在至少20巴(表压)，更优选至少25巴(表压)，例如29巴(表压)的压力下。优选地，含固体的液体料流在至少160°C，更优选至少180°C，例如约200°C的温度下。优选地，含固体的液体料流在至少20巴(表压)，更优选至少25巴(表压)，例如约28巴(表压)的压力下。该方法可以包括在激冷和洗涤粗煤气之后，进一步冷却粗煤气以从粗煤气中冷凝可冷凝组分，制得冷凝的液体料流。该冷凝的液体料流具有比含固体的液体料流低的固体负荷，且在现有技术中经常称作焦油煤气水料流。通常，冷凝的液体料流在至少15巴(表压)，优选至少20巴(表压)，更优选至少25巴(表压)，例如27. 5巴(表压)的压力下。通常，冷凝的液体料流在至少120°C，更优选至少140°C，例如162°C的温度下。该方法可以包括将至少一部分冷凝的液体料流与含固体的液体料流合并，然后将固体从由此产生的合并的含固体的液体料流分离以提供所述焦油回收料流。作为替代，或者除此之外，本专利技术可以包括在焦油回收料流的处理期间在所选的点将至少一部分冷凝的液体料流与焦油回收料流合并。在本专利技术的一个实施方案中，冷凝的液体料流因而与焦油回收料流在焦油回收料流的冷却的下游但在焦油回收料流的压力膨胀的上游合并。有利地，本专利技术的方法可以避免，在将固体从含固体的液体料流分离或从合并的含固体的液体料流分离以提供所述焦油回收料流之前，对向含固体的液体料流中或者向合并的含固体的液体料流中加入油或稀释剂的需要。换言之，未稀释的含固体的液体料流或未稀释的合并的料流可以进行分离步骤以从中分离固体从而提供所述焦油回收料流。本专利技术还涉及烃类合成方法，该方法包括处理由含碳材料的气化得到的粗煤气，以制备适用于烃合成的合成气；以及由合成气合成烃或化学品；该方法进一步包括根据前述方法从粗煤气回收焦油。所述烃可以在一个或多个费-托烃合成阶段合成，这可以是完全常规的。处理由含碳材料的气化获得的粗煤气可以包括用于清洁和/或调整由含碳材料如煤的气化获得的粗煤气的组成的典型或常规处理步骤，例如脱硫、甲醇洗涤或Rectisol (商标名)、CO-CO2转换或加氢。烃合成方法因而包括气化碳质原料或材料例如煤以制备所述粗煤气。通常，烃合成方法由此使用至少一个气化器以气化含碳材料。该方法可以包括将从含固体的液体料流分离的所述固体再循环到用于气化含碳材料的所述至少一个气化器。在制备碳质原料期间，固体产物可以与碳质原料混合或者以另一方式与碳质原料合并，并以此方式再循环至气化器。附图说明本专利技术将参照所附示意图以举例的方式进行描述，在附图中图I显示了由碳质原料的气化回收焦油的常规方法；以及图2显示了根据本专利技术由碳质原料的气化回收焦油的方法的一个实施方案。具体实施例方式参照附图中的图1，附图标记10通常指由碳质原料特别是煤的气化回收焦油的常规或现有技术方法。该方法10包括气化阶段12，其中煤原料管线14、蒸汽管线16和氧气管线18通向气化阶段12。来自气化阶段12的热粗煤气管线20通向激冷阶段22，激冷液体管线24向激冷阶段22供料。激冷的粗煤气管线26由激冷阶段22通往冷却阶段28，经冷却的粗煤气管线30由冷却阶段28离开。含尘煤气水管线32从激冷阶段22通向冷却阶段34，并从冷却阶段34通向压力膨胀阶段36。在进入压力膨胀阶段36之前，含尘煤气水管线32与从冷却阶段28引出的焦油煤气水管线38汇合。在压力膨胀阶段36之后依次为重力分离阶段40、固体去除阶段41 (使用具有输送器型刮泥机(conveyor type scraper)的废料箱以从焦油除去固体)、再加热阶段42、离心倾析阶段44、强制进料蒸发阶段45和过滤阶段46。焦油回收管线48从压力膨胀阶段36本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·G·施米特，P·S·鲍曼，J·W·范吉尔，
申请(专利权)人：沙索技术有限公司，
类型：发明
国别省市：