油气联产气化的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤化工技术领域，具体而言，本发明涉及一种油气联产气化的方法和系统。
【背景技术】
[0002]传统流化床气化炉通常采用单炉体，由于气化反应温度限制，单炉体气化炉无法生成油品等高附加值的副产品。个别多级流化床气化炉只有单一产品气出口，所产生的油品与合成气混合为气化炉下游的气体净化和油气分离带来了一定的难度。另外，固体物料(例如煤等)干馏过程中产生的油品质量与反应温度密切相关，目前传统多级流化床对干馏过程中的反应温度往往难于控制，使得油品质量无法得到保证。
[0003]因此，现有的煤制合成气技术有待进一步改进。
【发明内容】
[0004]本发明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，本发明的一个目的在于提出一种油气联产气化的方法和系统，该方法具有操作灵活、干馏温度控制方便和环境友好等特点，并且所得油品具有较高的质量。
[0005]在本发明的一个方面，本发明提出了一种油气联产气化的方法，包括:
[0006]将煤料在第一流化床反应器中进行干燥和干馏处理，以便得到半焦和油气混合物；
[0007]将所述半焦在第二流化床反应器中进行氧化气化处理，以便得到第一粗合成气和灰澄，其中，所述第一粗合成气含有一氧化碳、氢气和高温物料；
[0008]将所述第一粗合成气在惯性分离器中进行惯性分离处理，以便得到第二粗合成气和高温物料，并将所述高温物料返回进行所述第一流化床反应器；以及
[0009]将所述第二粗合成气在旋风分离器中进行旋风分离处理，以便得到第三粗合成气和固体颗粒，并将所述固体颗粒返回至所述第二流化床反应器。
[0010]根据本发明实施例的油气联产气化的方法通过采用两个流化床反应器将煤料的干馏和半焦的氧化分开进行，可以有效分离得到高附加值的油气混合物，同时通过将第二流化床反应器得到的粗合成气经惯性分离器得到的高温物料供给至第一流化床反应器中作为热源使用，可以显著提高能源的利用率，另外，可以通过控制第二流化床反应器中流化气的流速和第一流化床反应器中流化气的温度来达到对第一流化床反应器中干馏温度的控制，从而可以得到高质量的油品，并且该方法操作灵活、干馏温度控制简便且环境友好。[0011 ] 另外，根据本发明上述实施例的油气联产气化的方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0012]在本发明的一些实施例中，所述第一流化床反应器的侧壁上具有半焦出口，所述第二流化床反应器的侧壁上具有半焦入口，且在竖直方向上，所述半焦出口高于所述半焦入口，以便使得所述半焦从所述第一流化床反应器自流进入所述第二流化床反应器。由此，可以显著降低设备的投入，从而降低生产成本。
[0013]在本发明的一些实施例中，所述第一流化床反应器上具有第一流化气入口，所述第二流化床反应器上具有第二流化气入口和第三流化气入口，其中，所述第一流化气入口为水蒸气或合成气入口，所述第二流化气入口和所述第三流化气入口均为水蒸气、氧气或空气入口。由此，可以显著提高煤料和半焦的分散混合程度，从而提高煤料的干馏效率和半焦的反应效率。
[0014]在本发明的一些实施例中，所述第二流化床反应器侧壁或底部具有灰渣出口。
[0015]在本发明的一些实施例中，所述灰渣出口设置在所述第二流化床反应器底部的中心轴线上，并且所述灰渣出口设在所述第三流化气入口的外周。
[0016]在本发明的一些实施例中，所述油气联产气化的方法进一步包括:将所述油气混合物进行分离处理。由此，可以有效分离得到高质量的油品。
[0017]在本发明的一些实施例中，所述油气联产气化的方法进一步包括:将所述第三粗合成气进行余热回收；以及将经过余热回收的第三粗合成气进行净化处理，以便得到精制合成气。由此，可以实现资源的有效化利用。
[0018]在本发明的一些实施例中，所述第一流化床反应器为鼓泡流化床反应器，所述第二流化床反应器为射流流化床反应器。由此，可以进一步提高煤料的干馏效率和半焦的氧化效率。
[0019]在本发明的一些实施例中，所述第一流化床反应器、所述第二流化床反应器、所述惯性分离器和所述旋风分离器内壁均设有耐火材料。
[0020]在本发明的另一个方面，本发明提出了一种油气联产气化的系统，包括:
[0021]第一流化床反应器，所述第一流化床反应器具有第一反应壳体，所述第一反应壳体内部设置有第一气体分布板，所述第一反应壳体具有煤料入口、第一流化气入口、油气出口和半焦出口，所述第一流化床反应器适于将煤料进行干燥和干馏处理，以便得到半焦和油气混合物；
[0022]第二流化床反应器，所述第二流化床反应器具有第二反应壳体，所述第二反应壳体内部设置有第二气体分布板，所述第二反应壳体具有半焦入口、第二流化气入口、第三流化气入口、第一粗合成气出口和灰渣出口，所述半焦入口与所述半焦出口相连，所述第二流化床反应器适于将所述半焦进行氧化气化处理，以便得到第一粗合成气和灰渣，其中，所述第一粗合成气含有一氧化碳、氢气和高温物料；
[0023]惯性分离器，所述惯性分离器具有第一粗合成气入口、高温物料出口和第二粗合成气出口，所述第一粗合成气入口与所述第一粗合成气出口相连，所述高温物料出口与第一流化床反应器相连，所述惯性分离器适于对所述第一粗合成气进行惯性分离处理，以便得到第二粗合成气和高温物料；以及
[0024]旋风分离器，所述旋风分离器具有第二粗合成气入口、固体颗粒出口和第三粗合成气出口，所述第二粗合成气入口与所述第二粗合成气出口相连，所述固体颗粒出口与所述第二流化床反应器相连，所述旋风分离器适于将所述第二粗合成气进行旋风分离处理，以便得到第三粗合成气和固体颗粒。
[0025]根据本发明实施例的油气联产气化的系统通过采用两个流化床反应器将煤料的干馏和半焦的氧化分开进行，可以有效分离得到高附加值的油气混合物，同时通过将第二流化床反应器得到的粗合成气经惯性分离器得到的高温物料供给至第一流化床反应器中作为热源使用，可以显著提高能源的利用率，另外，可以通过控制第二流化床反应器中流化气的流速和第一流化床反应器中流化气的温度来达到对第一流化床反应器中干馏温度的控制，从而可以得到高质量的油品，并且该系统操作灵活、干馏温度控制简便且环境友好。
[0026]另外，根据本发明上述实施例的油气联产气化的系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0027]在本发明的一些实施例中，所述半焦出口位于所述第一反应壳体的侧壁上，所述半焦入口位于所述第二反应壳体的侧壁上，在竖直方向上，所述半焦出口高于所述半焦入口。由此，可以显著降低设备的投入，从而降低生产成本。
[0028]在本发明的一些实施例中，所述第一流化气入口为水蒸气或合成气入口，所述第二流化气入口和所述第三流化气入口均为水蒸气、氧气或空气入口。由此，可以显著提高煤料和半焦的分散程度，从而提高煤料的干馏效率和半焦的氧化效率。
[0029]在本发明的一些实施例中，所述灰渣出口设置在所述第二反应壳体的侧壁或底部。
[0030]在本发明的一些实施例中，所述灰渣出口设置在所述第二反应壳体底部的中心轴线上，并且所述灰渣出口设在所述第三流化气入口的外周。
[0031 ] 在本发明的一些实施例中，所述油气联产气化的系统进一步包括:油气分离器，所述油气分离器与所述油气出口相连，且适于将所述油气混合物进行分离处理。由此，可以有效分离得到高质量的油品。
[0032]在本发明的一些实施例中，所述油气联产气化的系统进一步包括:余热回收装置，所述余热回收装置与所述第