>[0028]硅铝钛碳黑岛，包括等离子炬制硅铝钛碳黑，脱除煤中的水和挥发分，将煤大分子在氮气等离子体作用下快速裂变成单质碳。优选硅铝钛碳黑岛的温度为800—3600°C。
[0029]石墨烯岛，包括以煤基为原料，优选用物理方法通过取向附生法、或液相或气相直接剥离法、机械剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得，操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。
[0030]石墨烯轮胎岛，包括将以石墨烯与硅铝钛碳黑为原料，制取石墨烯轮胎。如:石墨烯汽车、摩托车、拖拉机、自行车、工业、飞机安全轮胎。
[0031]IGCC碳氧循环发电岛，包括捕集二氧化碳循环与煤产生一氧化碳，进行纯氧燃烧发电，提高热能转化率。产生的粉煤灰送粉煤灰制铝合金硅铁岛。
[0032]粉煤灰制铝合金硅铁岛，包括将IGCC碳氧循环发电岛产生的粉煤灰，直接提取铝合金和硅铁产品。
[0033]二氧化碳捕集岛，包括对IGCC碳氧循环发电岛、尾气制氢岛产生的二氧化碳，进行捕集和循环利用。
[0034]尾气蒸汽岛，包括对IGCC碳氧循环发电岛、硅铝钛碳黑岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛产生的高温尾气余热利用制水蒸汽。一部分蒸汽送尾气制氢岛，一部分蒸汽送电解蒸汽岛。
[0035]尾气制氢岛，包括将蒸汽与硅铝钛碳黑岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛尾气的一氧化碳反应，产生氢气和二氧化碳。氢气送氢气岛，二氧化碳送二氧化碳捕集岛。
[0036]电解蒸汽岛，包括将蒸汽进行电解，产生氢气和氧气。氢气送氢气岛，氧气送氧气岛，供IGCC碳氧循环发电岛，进行纯氧燃烧发电。优选电解蒸汽岛的温度为200—1000°C。
[0037]二氧化碳制油岛，包括将二氧化碳与氢气重整生产油(汽油、柴油)产品。
[0038]空分岛，包括将空气分离，氮气送硅铝钛碳黑岛，氧气送氧气岛。
[0039]远程防爆监控岛，包括对各系统和厂区实行在线远程防爆监控，确保安全生产。
[0040]基于上述装置的一种联产制取石墨烯轮胎的工艺，包括以下步骤:
[0041](I)煤基岛将煤基送石墨烯岛、硅铝钛碳黑岛，分别制取石墨烯和硅铝钛碳黑，石墨稀和娃招钦碳黑送石墨稀轮胎岛制取石墨稀轮胎；
[0042](2)煤基岛将煤基送IGCC碳氧循环发电岛用于发电，产生粉煤灰和二氧化碳分别送粉煤灰制铝合金硅铁岛、二氧化碳捕集岛，粉煤灰制铝合金硅铁岛制取铝合金和硅铁产品;
[0043](3)硅铝钛碳黑岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛、IGCC碳氧循环发电岛产生的高温尾气送尾气余热蒸汽岛制取水蒸气;一部分水蒸气尾气制氢岛，水蒸气与粉煤灰反应产生氢气和二氧化碳，氢气送氢气岛，二氧化碳送二氧化碳捕集岛；一部分水蒸气送电解蒸汽岛电解产生氢气和氧气，分别送氢气岛、氧气岛；
[0044](4) 二氧化碳捕集岛将捕集的氢气、氢气岛将氢气送二氧化碳制油岛制取油产品；氧气岛将氧气送IGCC碳氧循环发电岛用于发电；空分岛将空气分离，氧气送氧气岛，氮气送硅铝钛碳黑岛；
[0045](5)远程防爆监控岛，包括对各系统和厂区实行在线远程防爆监控，确保安全生产。
[0046]IGCC碳氧循环发电岛、硅铝钛碳黑岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛、尾气余热蒸汽岛、尾气制氢岛、氢气岛、氧气岛、二氧化碳捕集岛、二氧化碳制油岛形成的联产装置，用于联产尾气余热蒸汽、制氢、捕碳、制油。
[0047]在生产过程中，图2是石墨烯岛利用煤基制备煤基石墨烯的工艺流程示意图，生产的煤基石墨稀，可进一步生广下游广品，如:煤基石墨稀轮胎、煤基石墨稀电池、煤基石墨稀纤维(内衣、家居用品)、煤基石墨烯电缆、煤基石墨烯合金(汽车、飞机、潜艇)和煤基石墨烯电子产品等。具体包括以下步骤:
[0048]第一步、高温煅烧石墨化:将高铝煤(高铝煤矸石或无烟煤)经2000°C以上的热处理，因物理变化使六角碳原子平面网状层堆叠结构完善发展，转变成具有石墨二维、三维有序结构的石墨质炭；
[0049](I)重复煅烧阶段，温度至1250°C，为石墨化初期的预热过渡阶段，此时的煤炭坯具有一定的热电性能和耐热冲击性能；
[0050](2)严控升温阶段，温度至1250—1800°C，此阶段是石墨化关键温度区间，炭坯的物理结构和化学组成发生了很大的变化，无定形碳的乱层结构逐渐向石墨晶体转变，同时在无定形碳微晶结构边缘结合的不稳定低分子烃类和杂质元素基团不断地分解逸出；
[0051](3)自由升温阶段，温度至1800°C-石墨化最高温度，此时炭材料的石墨晶体结构雏形已基本形成，继续升温，促使其石墨化程度进一步提高；
[0052]煤在煅烧过程中随着温度升高，在1300—1700°C时脱除硫，其余的金属杂质也在2000—2200°C左右开始从煤中气化排出，煤经过约2300—2500°C的高温处理后，可达到煤高温热融解降灰的目的。另外经过高温处理后，煤的晶格向定向排列转变，石墨化度提高，真密度提高，电阻率降低；
[0053]煤基石墨化的制备工艺采用高温直流电煅技术，主体设备选用高温电气煅烧炉，炉芯温度约2300—2500°C，可满足高档炭素产品对石墨炭结构及纯度的要求；
[0054]第二步:等离子石墨化:将高铝煤(高铝煤矸石或无烟煤)送等离子体炬石墨化；
[0055]第三步、机械剥离:
[0056]煤石墨化后，通过热退火处理进行还原，还原机理为在对煤快速加热时会在石墨炭片层之间产生大量的CO或CO2气体并发生突然的膨胀。温度的快速上升使碳平面上的含氧官能团分解成气体并在堆叠的片层之间产生巨大的压力(1000°c时达到130MPa)，使堆叠的石墨炭片层分离。快速的加热过程不仅能够剥离石墨炭而且能够在高温下分解其表面的含氧官能团从而制备功能化的石墨稀;
[0057]第四步、可燃气体IGCC发电:
[0058]将煤基石墨化过程中产生的可燃气体CO，送IGCC发电系统发电。
[0059]上述提到了高温煅烧石墨化及等离子石墨化两种石墨化方法，实际应用过程中还可采用超声波炉石墨化及微波炉石墨化的方法。
[0060]如图3尾气余热蒸汽岛为余热蒸汽发生器，IGCC碳氧循环发电岛、硅铝钛碳黑岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛将高温尾气通过管道送到余热蒸汽发生器，蒸汽送入尾气制氢岛制氢反应室内与硅铝钛碳黑岛、粉煤灰制铝合金硅铁岛高温尾气管道送进来的一氧化碳反应，产生氢氢气和二氧化碳，再送入气体分离器分离，氢气送入氢气岛，二氧化碳送入二氧化碳捕集岛，供二氧化碳制油岛制油；制氢反应室远程防爆监控器和气体分离器远程防爆监控器在线监控尾气制氢岛制氢反应室和气体分离器内的温度、压力。
[0061]如图4所示，硅铝钛碳黑岛为等离子炬硅铝钛碳黑装置，包括:氮气一次风口、氮气二次风口、高铝煤矸石粉第一送料口、高铝煤矸石粉第二送料口、空心阴极、四个多阳极、阴极循环冷却水、阳极循环冷却水、催化芯、绝缘体、催化室保温壁、催化室、直流电源、高压脉冲电源、高压脉冲器、气固分离器、硅铝钛碳黑包装置系统、尾气回收处理装置系统、远程防爆监控器;所述空心阴极与四个多阳极依次排列并且左右对称，所述直流电源的负极与一侧的空心阴极、一个多阳极连通，直流电源的阳极与同侧的其余多阳极连通;所述对称空心阴极间设有氮气一次风口，空心阴极与多阳极之间依次设有氮气一次风口、氮气二次风口、高铝煤矸石粉第一送料口、高铝煤矸石粉第二送料口 ；所述高压脉冲电源的负极与另一侧的空心阴极、一个多阳极连通，直流电源的阳极与同侧的其余多阳极连通;蜂窝状的催化芯插在等离子炬硅铝钛碳黑装置中央，一端通过绝缘体与高压脉冲器连通；阴极冷却循环水流经左右两侧的空心阴极，阳极冷却循环水流经左右两侧的多阳极;氮气与高铝煤矸石粉送催化室，催化室