一种全方位煤炭分质利用多联产的系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种全方位煤炭分质利用多联产的系统，备煤系统分别与块煤热解系统和粒煤热解系统相连；气化系统以空气为输入，以粒煤热解系统产生的半焦为原料，产生的气化煤气作为块煤热解系统的热载体；块煤热解系统产生的块煤热解油气作为粒煤热解系统的热载体，产生的块焦一部分作为冶金焦输出，一部分块焦作为制电石的原料；粒煤热解系统产生的热解煤气进入粗煤气处理系统，产生的热解焦油用于加氢提质，产生的半焦分别作为发电用半焦和气化用半焦；粗煤气处理系统以粒煤热解系统产生的热解煤气为原料，产生的回收余热用于发电系统中的余热锅炉，产生的二氧化碳进入二氧化碳驱替煤气瓦斯系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤化工
，尤其涉及以全粒径煤为原料从而实现油、气、化、电多联产的领域。
技术介绍
中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，从我国的能源资源和经济发展水平看，在相当长的时间内，煤炭仍将是我国最主要的能源，但是煤炭的直接利用除了煤炭利用效率低外还存在一系列污染问题。以热解技术为龙头的分质清洁转化技术与其他煤燃烧发电、煤液化、煤气化及气化下游等方向相比，在投资强度、技术经济性、能源转化效率等方面均具有明显的优势，是煤炭综合利用的最优途径。目前煤炭的高效清洁热解工艺根据原料粒径不同分为块煤热解和粉煤热解工艺。在针对以粉煤为原料的热解过程中，存在产生粉尘粒度小，含量高，热解粉焦和热解油气高温气固分离效果不理想等问题，最终导致煤焦油中灰分含量高，质量较差，无法达到煤焦油进一步深加工的质量指标；而以块煤为原料的热解工艺对原料粒径要求高，无法适用于现有开采情况下产生的大量粉煤。同时，目前以煤炭为原料的多联产技术多以单一煤气化或者煤热解技术为气头。以单一煤气化为气头的 技术单纯依靠CO变换反应调整粗煤气中的碳氢比以满足后续部分的需求，从而增加了系统和技术的复杂性，并增加了 CO2排放。而单一以煤热解技术为气头的热解技术过程中产生的大量半焦的合理利用成为制约煤热解规模发展的主要因素。
技术实现思路
为了解决煤炭利用率低，单一煤气化或煤热解气头多联产可调性差、特定热解系统煤种适用性弱及粉煤热解的油气高温分离不理想等问题，本技术提供了一种全方位煤炭分质利用多联产的系统。为解决以上技术问题，本技术采用以下技术方案:一种全方位煤炭分质利用多联产的系统，备煤系统、块煤热解系统、粒煤热解系统、粗煤气处理系统，以及气化系统；其中，备煤系统的出口分别与块煤热解系统和粒煤热解系统相连；气化系统的原料进口与粒煤热解系统的半焦出口相连，气化系统的出口与块煤热解系统的热载体进口相连；块煤热解系统的块煤热解油气出口与粒煤热解系统的进口相连，块煤热解系统的块焦出口与电石工业系统的进口相连；粒煤热解系统的粒煤热解煤气出口与粗煤气处理系统的进口相连，块煤热解焦油出口与加氢精制油系统的进口相连，半焦出口分别与发电系统和气化系统的进口相连。所述系统进一步包括氢气回收系统，氢气回收系统的原料入口与粗煤气处理系统的净化煤气出口相连，氢气回收系统的氢气出口分别与加氢精制油系统的氢源进口以及化学品合成系统的氢源进口相连，氢气回收系统的脱氢煤气出口分别与发电系统和化学品合成系统进口相连。所述系统进一步包括有加氢精制油系统,该加氢精制油系统原料进口与粒煤热解系统的粒煤热解焦油出口相连，氢源进口与氢气回收系统的氢气出口相连，加氢精制油系统的出口化学品合成系统的石脑油进口相连。所述化学品合成系统的氢气进口与氢气回收系统的氢气出口相连，化学品合成系统的合成气进口与氢气回收系统的脱氢煤气出口相连，化学品合成系统的PTA出口与电石工业系统的进口相连。所述粒煤热解系统包括粒煤热解炉、分离器，以及冷凝器，其中，所述粒煤热解炉的进口与备煤系统的出口和块煤热解系统的出口相连，粒煤热解炉的粒煤热解油气出口与分离器的进口相连，所述粒煤热解炉的半焦粒出口和分离器的半焦末出口合并为半焦半焦与气化系统的原料进口和发电系统的原料进口相连，所述分离器的脱尘油气出口与冷凝器的进口相连。所述粗煤气处理系统包括变换单元、脱酸性气体装置，以及硫回收装置，其中，变换单元的入口与冷凝器的热解煤气出口的一个支路相连；所述变换单元的出口与冷凝器出口的热解煤气出口的另一个支路合并成混合煤气后与脱酸性气装置的进口相连，所述脱酸性气装置的出口与硫回收装置的进口相连。所述化学品合成系统包括甲醇-石脑油重整装置、氧化装置、乙二醇合成装置，以及PET合成装置；乙二醇合成装置的进口与氢气回收系统的氢气和脱氢煤气出口相连用于合成MEG，所述甲醇-石脑油重整装置的进口分别与粗煤气处理系统的净化煤气出口和加氢精制系统的石脑油出口相连用于产生PX，所述甲醇-石脑油重整装置的出口与氧化装置的入口相连，所述PET合成装置的入口分别与氧化装置的出口和乙二醇合成装置的出口相连。所述系统进一步包括有发电系统，所述发电系统包括燃气汽轮机、余热锅炉、粉煤锅炉，以及蒸汽汽轮机，所述燃气汽轮机的进口与氢气回收系统的脱氢煤气出口相连，所述燃气汽轮机的出口与余热锅炉的进口相连，所述余热锅炉的进口与粒煤热解系统的余热回收出口相连，所述余热锅炉的出口和粉煤锅炉的出口与蒸汽汽轮机的入口相连，所述粉煤锅炉的进口与粒煤热解系统的半焦出口相连。与现有技术相比，本技术全方位煤炭分质利用多联产的系统至少具有以下优占-^ \\\.1.原料适用性强:在本技术中以全粒径煤炭作为原料。2.热量自平衡:在本技术中采用气化煤气及热解煤气作为热解过程的热载体，可实现体现中的热量平衡。3.气体自净化功能:在本技术块煤热解炉兼顾颗粒床分离器的作用可对气化煤气和热解煤气起到除尘的作用，有效改善粉煤热解的高温气固分离问题。附图说明图1为本技术的整体工艺系统示意图；图2为图1的细化工艺组成示意图。图1中，A备煤系统·B块煤热解系统C粒煤热解系统D粗煤气处理系统E合成天然气系统F费托合成系统G二氧化碳驱替煤层瓦斯系统H化学品合成系统I加氢精制油系统J H2回收系统K发电系统L电石工业系统M气化系统101原料煤107块煤热解油气110热解煤气112块焦113冶金焦114 二氧化碳116回收余热117热解焦油118半焦119气化用半焦120发电用半焦121气化煤气123电石用焦124空气126硫127制氢煤气130烷基化用合成气131费托合成用合成气132制天然气用合成气133氢气134产品氢气135脱氢煤气136油品提质用氢143石灰148产品乙炔149甲醒151产品BDO 153外输电能154产品PBT 155加氢成品油156石脑油159产品PX 160制PBT用PTA 161PTA162产品PTA 164产品PET 166费托成品油168产品甲烷173发电用煤气174制MEG用煤气175制MEG用氢176产品乙二醇178发电二氧化碳179粒煤180块煤181煤层中甲烷184净化煤气图2中，A备煤系统B块煤热解系统C粒煤热解系统D粗煤气处理系统E合成天然气系统F费托合成系统G二氧化碳驱替煤层瓦斯系统H化学品合成系统I加氢精制油系统J仏回收系统K发电系统L电石工业系统M气化系统01选煤设备02型煤设备03空气分离装置04气化炉05粒煤热解炉06块煤热解炉07分离器08冷凝器09变换单元10脱酸性气装置11硫回收装置12变压吸附塔13加氢精制反应器14分离塔15合成天然气装置16甲醇-石脑油重整装置17精馏塔18燃气汽轮机19余热锅炉20粉煤锅炉21蒸汽汽轮机22电石炉23冷却塔24乙炔发生器25费托合成塔26油水分离器27PET合成装置28氧化装置29清净塔30BD0合成装置31PBT合成塔32 二氧化碳驱替煤层瓦斯单元33乙二醇合成装置101原料煤102原料粒煤103原料块煤104原料粉煤105成型粒煤106成型块煤107块煤热解油气108粒煤热解油气109脱尘油气110热解煤气111混合煤气112块焦113冶金焦114 二氧化碳115脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全方位煤炭分质利用多联产的系统，其特征在于：包括备煤系统（A）、块煤热解系统（B）、粒煤热解系统（C）、粗煤气处理系统（D），以及气化系统（M）；其中，备煤系统的出口分别与块煤热解系统（B）和粒煤热解系统（C）相连；气化系统的原料进口与粒煤热解系统的半焦出口相连，气化系统的出口与块煤热解系统的热载体进口相连；块煤热解系统的块煤热解油气出口与粒煤热解系统的进口相连，块煤热解系统的块焦出口与电石工业系统的进口相连；粒煤热解系统的粒煤热解煤气出口与粗煤气处理系统的进口相连，块煤热解焦油出口与加氢精制油系统的进口相连，半焦出口分别与发电系统和气化系统的进口相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尚建选，徐婕，郑化安，闵小建，张生军，李鑫，侯文杰，杨小彦，张栋博，赵奕程，马勇，贾培军，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：实用新型
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