一种煤炭分级分质处理的系统和方法与流程

文档序号:12165233阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种煤炭分级分质处理的系统,包括热解单元、油气分离净化单元、加氢气化单元以及电石冶炼单元;其中,

所述热解单元包括煤粉与钙基原料混合型球入口、荒煤气出口和热解固体球团出口,所述热解单元用于煤粉与钙基原料混合型球的高温热解;

所述油气分离净化单元设有荒煤气入口、循环冷却水入口、循环冷却水出口、轻油出口、净煤气出口以及重质焦油出口,所述荒煤气入口和所述荒煤气出口相连,所述油气分离净化单元用于对荒煤气进行处理得到净煤气、重质焦油和轻质焦油;

所述加氢气化单元包括煤粉喷嘴、净煤气喷嘴、焦油喷嘴、焦渣出口以及油气出口,所述净煤气喷嘴和所述净煤气出口相连,所述焦油喷嘴与所述重质焦油出口相连;在所述加氢气化单元,所述重质焦油用作激冷剂,所述净煤气作为氢源与煤发生加氢气化反应;

所述电石冶炼单元包括高温固体球团入口、电石炉气出口和电石出口,所述高温固体球团入口和所述热解固体球团出口相连,所述电石冶炼单元用于对热解产生的高温固体球团进行冶炼。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,

所述系统还包括煤粉与钙基原料预处理单元,所述煤粉与钙基原料预处理单元包括煤粉与钙基原料入口和煤粉与钙基原料混合型球出口,所述煤粉与钙基原料混合型球出口和所述煤粉与钙基原料混合型球入口相连,所述煤粉与钙基原料预处理单元用于将煤粉与钙基原料进行处理得到煤粉与钙基原料混合型球。

3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,

所述热解单元使用的装置为无热载体蓄热式预热炉,所述无热载体蓄热式预热炉中设置有上下两层蓄热式辐射管,平行均匀分布在料层的上方和下方,且相邻的上层辐射管与下层辐射管错开分布;

所述加氢气化单元使用的装置是气化炉;

所述电石冶炼单元使用的装置为电石炉。

4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,

所述油气分离净化单元使用的装置为水喷淋装置,所述水喷淋装置内的冷却水入口管上设置有多个喷嘴,所述喷嘴交错排列,所述冷却水入口管垂直方向上设有挡板,且所述挡板的低端位于所述净煤气出口的下方。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,

所述净煤气喷嘴个数为偶数个,对称排列在所述煤粉喷嘴的四周;

所述系统还包括保温输送装置,所述高温固体球团入口通过所述保温输送装置与所述热解固体球团出口相连;所述高温输送装置为保温桶或保温链板。

6.一种用权利要求1-5任一所述系统对煤炭进行分级分质处理的方法,其特征在于,包括步骤:

A.热解:将所述煤粉与钙基原料混合型球送入所述热解单元进行高温热解,得到煤热解产物荒煤气及高温固体球团;

B.油气分离净化:将所述荒煤气送入所述油气分离净化单元进行水喷淋降温除尘处理,将得到的净化气体作为氢源输至所述加氢气化单元,得到的液体经油水分离后得到的所述重质焦油作为激冷剂喷入所述气化炉;

C.加氢气化:在所述加氢气化单元以所述净煤气作为氢源与煤发生加氢气化反应,得到富甲烷气和轻质焦油;以所述重质焦油作为煤加氢气化的激冷剂,在冷却气化合成气的同时进行二次裂解;

D.电石生产:在所述电石冶炼单元将热解产生的所述高温固体球团进行冶炼,得到液态电石及电石炉气。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,

预处理:在所述煤粉与钙基原料预处理单元将所述煤粉与所述钙基原料进行破碎筛分,然后与粘结剂混合并压制成型得到所述煤粉与钙基原料混合球团。

8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,将所述热解单元的热解温度控制在750-950℃,热解时间为20-60min。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,将所述煤粉与钙基原料混合型球中煤粉破碎粒度控制为<1mm,所述钙基原料破碎粒度控制为<3mm,所述粘结剂的加入量为混合物料的1.0wt%-10.0wt%,所述钙基原料与所述煤粉的加入质量比为0.8-1.2:1。

10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述加氢气化单元反应温度控制为800-1000℃,气化时间小于2s,所述电石冶炼单元反应温度为1800-2200℃。

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