一种通入杂醇提高油产率的煤热解方法技术

本发明专利技术属化工技术领域。一种通入杂醇提高油产率的煤热解方法，包括以下步骤：（1）杂醇经过泵送喷入预热器预热为杂醇蒸汽；（2）杂醇蒸汽或者杂醇蒸汽与载气混合气体进入煤热解反应器，杂醇与煤进行热解反应，反应温度450～650℃；反应时间10～30min；（3）反应产物荒煤气经净化冷凝后回收焦油，并将煤气送出；（4）产物半焦由移动床反应器底部排出。本发明专利技术首次将杂醇引入煤低温热解反应体系，杂醇在反应器中发生热解的产物与煤热解生成的碎片自由基反应，生成自由基稳定产物，提高了煤热解的油收率，同时由于对煤热解过程的加氢等作用的存在，使得油品部分轻质化，且实现了杂醇利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属化工
，具体涉及一种提高油产率的煤热解方法。
技术介绍
我国是世界最大的煤炭生产国和消费国，随着国家能源尤其是石油资源的趋紧和能源需求的持续增长，煤炭产业在我国经济发展的地位日益突出。煤炭的多联产利用是今后的发展方向，煤的清洁开发与利用也必然是世界关注的问题。从煤的化学结构和组成分析，通过煤的分级转化形成高效、洁净、资源合理利用的新型集成过程是煤炭能源利用的方向。 在煤的综合利用中，煤低温热解生产工艺是其主要方法之一。该方法的基本工艺是将煤在480 650°C的温度条件下进行低温热解，其产物为半焦、焦油和煤气。主要特点是温度低，反应压力不高，焦油品质较好，所得煤气热值高，可作为合成气生产化学品。由于煤自身的结构特点和化学性质，传统热解工艺的焦油产率较低，难以满足巨大的市场需求。现有的煤低温热解工艺中，将煤加热至480 650°C后，煤在反应器发生热解，气相为热解反应产生的荒煤气，反应产物在反应器内的停留时间较长，容易致使已经挥发到气相的焦油发生二次裂解反应和自由基聚合反应，从而使焦油产率减少。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供，本专利技术具有方法简单易行、易控制、安全稳定等特点。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是，包括以下步骤 (1)杂醇经过泵送喷入预热器预热为杂醇蒸汽； (2)杂醇蒸汽或者杂醇蒸汽与载气混合气体进入煤热解反应器，杂醇与煤进行热解反应，反应温度450 650°C ;反应时间10 30min ； (3)反应产物荒煤气经净化冷凝后回收焦油，并将煤气送出； (4)产物半焦由移动床反应器底部排出。所述的杂醇，为合成气制甲醇过程中，产生的杂醇废液，其主要成分为甲醇、乙醇、丙醇和戊醇等。所述步骤(I)的预热器温度为200°C 500°C，优选温度为240°C 350°C。所述步骤(2)中的煤是指烟煤或褐煤，其中煤与杂醇质量比为40 1 6，优选20 1 10。所述步骤(2)中热解反应温度500 550°C ;反应时间15 25min。所述载气为煤气,氮气或水蒸汽等。所述的载气的每小时用量为煤气产量的10% 100%，优选10% 20%。所述的载气预热温度为预热器温度。本专利技术首次将杂醇引入煤低温热解反应体系，杂醇在反应器中发生热解的产物(杂醇分解生成甲基和乙基等自由基以及氢气等)与煤热解生成的碎片自由基反应，生成自由基稳定产物，提高了煤热解的油收率(提高约30%-50%)，同时由于对煤热解过程的加氢等作用的存在，使得油品部分轻质化，且实现了杂醇利用。与加氢热解等技术相比，具有反应条件温和、简单易行、成本低、易于操作和控制等显著的特点。通入一定量的载气可以降低热解反应产生的荒煤气在反应器的停留时间。附图说明图I为本专利技术一种通入杂醇提高油产率的煤热解方式的工艺流程图。 图中1-载气,2-杂醇,3-预热器,4-载气杂醇混合气,5-煤,6-移动床反应器，7-送加热的半焦，8-荒煤气，9-荒煤气冷凝回收系统，10-煤气，11-废水，12 -焦油。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，为了便于描述以外热式移动床热解反应器为例，对本专利技术进行论述，但本专利技术的应用不局限于固定床反应器，也可以应用于转窑或者其他形式的反应器，在进行煤热解反应的同时通入杂醇，使二者的热解反应同时发生。下面结合移动床形式反应器的通入杂醇提高油产率的煤热解方式的工艺流程方案，描述本方案的实验方法。实施例I 如图I所示，，包括以下步骤 (1)杂醇采用合成气制甲醇过程中产生的杂醇废液，其主要成分为甲醇、乙醇、丙醇和戊醇等，杂醇2经过泵送喷入预热器3在温度240 350°C下预热为杂醇蒸汽备用；载气在预热器3中预热至240 350°C ； (2)杂醇蒸汽与载气混合气体进入煤热解反应器6，煤5在热解反应器6中与4杂醇载气混合气反应，在反应器内发生热解反应，反应温度450 650°C ;反应时间10 30min ； (3)热解产生的荒煤气由热解反应器中下部导出，进入荒煤气冷凝回收系统9，反应产物荒煤气8经过荒煤气冷却和净化系统9处理后，得到煤气10和煤焦油12及废水11，并将煤气送出； (4)生成的热解半焦7由反应器底部排出。为了进一步说明本专利技术的内容，以下实施例中涉及的百分比均为质量百分比(Wt%)。实验使用的煤性质如表I所示。表I煤性质 I 烟煤含水量 /%2. 0 29. 12灰分 Arf/%10767~ 20. 64挥发分 Vdaf/% 134. 04 +39. 24 实施例I 3为褐煤，实施例4为烟煤，用煤气为管道城市煤气，氮气为普氮。具体试验工艺条件和结果见表2所示。通入杂醇提高油产率的煤热解，具体操作工艺流程见图I。表2气提式移动床的煤热解试验工艺条件和结果权利要求1.，其特征是包括以下步骤 (1)杂醇经过泵送喷入预热器预热为杂醇蒸汽； (2)杂醇蒸汽或者杂醇蒸汽与载气混合气体进入煤热解反应器，杂醇与煤进行热解反应，反应温度450 650°C ;反应时间10 30min ； (3)反应产物荒煤气经净化冷凝后回收焦油，并将煤气送出； (4)产物半焦由移动床反应器底部排出。2.根据权利要求I所述的，其特征是所述的杂醇，为合成气制甲醇过程中，产生的杂醇废液，其主要成分为甲醇、乙醇、丙醇和戊醇等。3.根据权利要求I所述的，其特征是所述步骤(I)的预热器温度为200°C 500°C，优选温度为240°C 350°C。4.根据权利要求I所述的，其特征是所述步骤(I)的预热器温度为240°C 350°C。5.根据权利要求I所述的，其特征是所述步骤(2)中的煤是指烟煤或褐煤，其中煤与杂醇质量比为40 :1 6，优选20 1 10。6.根据权利要求I所述的，其特征是所述步骤(2)中的煤是指烟煤或褐煤，其中煤与杂醇质量比为20 1 10。7.根据权利要求I所述的，其特征是所述步骤(2)中热解反应温度500 550°C ;反应时间15 25min。8.根据权利要求I所述的，其特征是所述载气为煤气，氮气或水蒸汽。9.根据权利要求I所述的，其特征是所述的载气的每小时用量为煤气产量的10% 100%，优选10% 20% ;所述的载气预热温度为预热器温度。10.根据权利要求I所述的，其特征是所述的载气的每小时用量为煤气产量的10% 20%。全文摘要本专利技术属化工
，包括以下步骤(1)杂醇经过泵送喷入预热器预热为杂醇蒸汽；(2)杂醇蒸汽或者杂醇蒸汽与载气混合气体进入煤热解反应器，杂醇与煤进行热解反应，反应温度450～650℃；反应时间10～30min；(3)反应产物荒煤气经净化冷凝后回收焦油，并将煤气送出；(4)产物半焦由移动床反应器底部排出。本专利技术首次将杂醇引入煤低温热解反应体系，杂醇在反应器中发生热解的产物与煤热解生成的碎片自由基反应，生成自由基稳定产物，提高了煤热解的油收率，同时由于对煤热解过程的加氢等作用的存在，使得油品部分轻质化，且实现了杂醇利用。文档编号C10B49/06GK102746861SQ20121022631公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日专利技术者何德民, 关珺, 张淋, 张秋民 申请人:大连理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通入杂醇提高油产率的煤热解方法，其特征是：包括以下步骤：（1）杂醇经过泵送喷入预热器预热为杂醇蒸汽；（2）杂醇蒸汽或者杂醇蒸汽与载气混合气体进入煤热解反应器，杂醇与煤进行热解反应，反应温度450～650℃；反应时间10～30min；（3）反应产物荒煤气经净化冷凝后回收焦油，并将煤气送出；（4）产物半焦由移动床反应器底部排出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋民，何德民，关珺，张淋，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
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