一种基于煤热解提质的油品加氢精制系统与工艺的制作方法

文档序号:11379780阅读:305来源:国知局
本发明涉及一种基于煤热解提质的油品加氢精制系统与工艺,属于低阶煤提质和废机油加氢精制
技术领域

背景技术
:煤炭是我国的主要能源,在一次能源结构中占70%左右,其中低阶煤储量占全国已探明煤炭储量的55%以上。因此低阶煤提质获得焦油、气和半焦,实现煤炭资源的阶梯利用十分重要。但是焦油和气的产量相对较少,如何高效的利用焦油和气成了难题。随着国家经济的发展,废机油的产量也在不断地上升,这些废机油或者被倾倒、或者被焚烧、或者被土法炼制,这样一方面导致了严重的环境污染,另一方面造成了极大的资源浪费。其中废机油加氢精制得到非标柴油是一种高效的途径,但是氢气的来源困难制约了废机油的再生。因此一种基于煤热解提质的油品加氢精制系统与工艺既解决了低阶煤提质焦油和气应用难的问题也解决了废机油加氢精制的氢气来源难的问题。且本系统对大小企业都适用,具有运用灵活,投资成本低,回报率高的特点。技术实现要素:本发明的目的是提出一种基于煤热解提质的油品加氢精制系统与工艺,将低阶煤提质和废机油加氢脱硫结合起来,将热解气中的氢气富集为油品加氢脱硫提供氢源,解决了煤热解热解气的应用和油品加氢精制氢源来源的难题。为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种基于煤热解提质的油品加氢精制系统与工艺,包括煤干燥炉、煤热解提质炉、煤气燃烧室、水回收系统、干熄焦室、冷压成型单元、煤气净化单元、变压吸附制氢单元、油品加氢精制单元、烟气引风机、空气鼓风机;所述煤干燥炉煤炭出口与煤热解提质炉煤炭进口连接;所述煤热解提质炉兰炭出口与干熄焦室兰炭进口连接;所述干熄焦室兰炭出口与冷压成型单元兰炭进口连接;所述煤气燃烧室烟气出口与煤热解提质炉烟气进口连接;所述煤热解提质炉烟气出口与煤干燥炉烟气进口连接;所述煤干燥炉烟气出口与水回收系统烟气进口连接;所述水回收系统烟气出口与烟气引风机烟气进口连接;所述水回收系统水出口与冷压成型单元水进口连接;所述煤热解提质炉热解气出口与煤气净化单元热解气进口连接;所述煤气净化单元热解气出口与变压吸附制氢单元热解气进口连接;所述变压吸附制氢单元氢气出口与油品加氢精制单元氢气进口连接;所述变压吸附制氢单元驰放气出口与干熄焦室驰放气进口连接;所述干熄焦驰放气出后分别与冷压成型单元驰放气进口、煤气燃烧室驰放气进口连接;所述空气鼓风机出口与煤气燃烧室进口连接;所述煤气净化单元焦油出口与油品加氢精制单元焦油进口连接。上述基于煤热解的油品加氢精制系统实现的生产工艺:(1)煤送到煤干燥炉中与烟气直接接触,利用烟气的显热对煤进行干燥;干燥后的煤再送入到煤热解提质炉中,与煤气燃烧室提供的高温烟气间接接触热解产出热解气,煤经热解后的兰炭由兰炭出口掉入干熄焦室中与驰放气换热;(2)经干熄焦室冷却的兰炭、水回收系统提供的水和粘结剂按质量50:1:1的比例一起进入冷压成型单元制成型焦;(3)由煤热解提质炉产生的高温热解气经煤气净化单元氨水的冲洗回收焦油,回收的焦油与废机油一起投入到油品加氢精制单元中,产出非标柴油和硫化氢,硫化氢再制成硫酸;(4)经煤气净化单元净化的热解气再送到变压吸附制氢单元中,富集的氢气提供给油品加氢精制单元,驰放气在干熄焦室内与高温兰炭换热后按5:1分别送到煤气燃烧室和冷压成型单元。本发明的有益效果是:使煤热解和油品加氢脱硫两个系统结合起来,将热解气中的氢气富集为油品加氢脱硫提供了氢源,解决了煤热解热解气的应用和油品加氢脱硫氢源来源的难题。附图说明图1为本发明一种基于煤热解提质的油品加氢精制系统与工艺流程示意图;具体实施方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。本发明系统包括:煤干燥炉1、煤热解提质炉2、煤气燃烧室6、水回收系统8、干熄焦室7、冷压成型单元9、煤气净化单元3、变压吸附制氢单元4、油品加氢精制单元5、烟气引风机10、空气鼓风机11。一种基于煤热解提质的油品加氢精制系统与工艺,所述煤干燥炉1煤炭出口与煤热解提质炉2煤炭进口连接;所述煤热解提质炉2兰炭出口与干熄焦室7兰炭进口连接;所述干熄焦室7兰炭出口与冷压成型单元9兰炭进口连接;所述煤气燃烧室6烟气出口与煤热解提质炉2烟气进口连接;所述煤热解提质炉2烟气出口与煤干燥炉1烟气进口连接;所述煤干燥炉1烟气出口与水回收系统8烟气进口连接;所述水回收系统8烟气出口与烟气引风机10烟气进口连接;所述水回收系统8水出口与冷压成型单元9水进口连接;所述煤热解提质炉2热解气出口与煤气净化单元3热解气进口连接;所述煤气净化单元3热解气出口与变压吸附制氢单元4热解气进口连接;所述变压吸附制氢单元4氢气出口与油品加氢精制单元5氢气进口连接;所述变压吸附制氢单元4驰放气出口与干熄焦室7驰放气进口连接;所述干熄焦7驰放气出后分别与冷压成型单元9驰放气进口、煤气燃烧室6驰放气进口连接;所述空气鼓风机11出口与煤气燃烧室6进口连接;所述煤气净化单元3焦油出口与油品加氢精制单元5焦油进口连接。所述煤热解提质炉2中烟气与煤是间接加热,煤干燥炉1中烟气与煤直接加热。所述煤气净化单元3产出的焦油与废机油混合一起进入油品加氢精制单元5中。所述油品加氢精制单元5产生的硫化氢来生产硫酸。根据上述基于煤热解提质的油品加氢精制系统的结构,基于煤热解提质的油品加氢精制生产工艺步骤如下:(1)煤送到煤干燥炉1中与烟气直接接触,利用烟气的显热对煤进行干燥;干燥后的煤再送入到煤热解提质炉2中,与煤气燃烧室6提供的高温烟气间接接触热解产出热解气,煤经热解后的兰炭由兰炭出口掉入干熄焦室7中与驰放气换热;(2)经干熄焦室7冷却的兰炭、水回收系统8提供的水和粘结剂按质量50:1:1的比例一起进入冷压成型单元9制成型焦;(3)由煤热解提质炉2产生的高温热解气经煤气净化单元3氨水的冲洗回收焦油,回收的焦油与废机油一起投入到油品加氢精制单元5中,产出非标柴油和硫化氢,硫化氢再制成硫酸;(4)经煤气净化单元3净化的热解气再送到变压吸附制氢单元4中,富集的氢气提供给油品加氢精制单元5,驰放气在干熄焦室7内与高温兰炭换热后按5:1分别送到煤气燃烧室6和冷压成型单元9。以年处理2万吨煤为例:1、煤的主要指标:2、煤经干燥、热解成型后可得到:型焦/万吨热解气/万nm3焦油/吨水/吨1.44602907.2605注:其中热解气是没有进入变压吸附制氢单元。3、热解气组分:(1)变压吸附制氢之前热解气组分h2coch4co2n2h2sc2h4热值/kcal/nm364.05%15.07%13.01%2.2%2.75%0.97%1.95%4003(2)驰放气组分h2coch4co2n2h2sc2h4热值/kcal/nm347.11%22.17%19.14%3.24%4.05%1.43%2.87%4451.344、驰放气经干熄焦室与兰炭换热后以5:1分别送到煤气燃烧室和冷压成型单元;5、变压吸附制氢单元可得到氢气337nm3/h,年处理废机油4.5万吨。本发明中的油品加氢精制原理:(1)将油品中大分子变小分子,在不对油品比重造成影响的情况下,改善了油品的各项指标,特别是对于废矿物油,经过本系统的精制后,可以作为优质的柴油调配油;(2)加氢脱硫,不仅将油品中的单质硫、硫化氢以及硫醇、硫醚脱除,而且还能将难以脱除的噻吩类硫化合物脱除;(3)为油品脱色、脱臭。本发明中的油品涉及废矿物油(废机油、变压器油、液压油、废润滑油、渣油等)、原油及其半制品、成品油等(催化柴油、常压柴油等);煤焦油及生物质热加工生产的焦油等。本发明中煤热解系统所使用的煤种范围广,既可以是低阶煤(褐煤、长焰煤、气煤、肥煤等)也可以是煤泥。当前第1页12
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