一种CO变换和粉煤热解耦合装置及方法.doc

一、一种CO变换与粉煤热解耦合装置及方法 摘要：一种CO变换与煤热解耦合装置及方法包括：流化床热解炉及与其相连的流化床粉焦气化炉、CO变换反应器、煤焦油加氢反应器及热解产物分离与处理的设备。来自半焦沉降槽的煤焦和和底部的CO变换气体在热解炉中发生热解，热解气从顶部排出，经过分离和加工获得气体和焦油，焦油课进一步加氢裂解。热解之后的半焦经热解炉的底部和气化炉的中部相连，气化炉的底部通入经过分离的CO2作为气化剂，半焦气化。气化的半焦从底部排出，经流量控制器后一部分降温排出，一部分作为热载体返回热解炉，气化气体进入煤干燥系统，降温后的气体进行分离利用，锅炉中燃烧的残渣排出。 二、权利要求书 1.一种CO变换与煤热解耦合的装置，其特征在于：与进料系统相连的流化床热解炉（8），热解炉（8）的进料口与煤焦沉降槽（6）的出料口相连，热解炉（8）的底部与CO变换反应器（7）的出气口相连，热解炉（8）的半焦出口用导管和流化床气化炉（10）的进料口相连，热解炉（8）的油气出口与旋风分离器（9）相连。 2.根据权利要求1的一种CO变换与煤热解耦合的装置，其特征在于：旋风分离器（9）的固体固体出口与半焦沉降槽（17）相连，气体出口与气液分离器（11）相连，气液分离器（11）的液体出口与油水分离器（16）相连，气液分离器（11）的气体出口与气体分离器（12）相连，油水分离器（11）水的出口和余热锅炉（14）的给水口相连。 3.根据权利要求1的一种CO变换与煤热解耦合的装置，其特征在于：余热锅炉（14）的水蒸汽出口与混合预热器（5）的气化剂入口相连。气化炉的半焦出口与余热锅炉（14）相连，在它们之间有流量控制阀（13）。 4.一根据权利要求1的种CO变换与煤热解耦合的装置，其特征在于：气化炉（10）的气体出口煤干燥器（2）相连，煤干燥器（2）的出口与气固分离器（3）相连，煤干燥器（2）的入口与碎煤机（1）相连，气固分离器（3）的固体出口与半焦沉降槽（6）的进料入口相连，气固分离器（3）的气体出口与气体分离器（4）相连，气体分离器（4）和CO变换反应器（5）相连。 5.根据权利要求1的一种CO变换与煤热解耦合的方法，其特征在于：首先将原煤在粉碎机（1）粉碎到20--200目，然后输送到煤干燥器（2），与来自气化炉的煤气进行换热，煤粉加热到350--400℃，除去原煤的水分和吸附的气体，气化炉出来的煤气带有少量的半焦，和煤粉会一起混合，煤气经气固分离器（3）后，夹带的煤粉进入煤粉沉降槽（6），气体进入气体分离器（4），分离出CO气体和煤气，CO气体和来自余热锅炉（14）产生的水蒸汽进入混合预热器（5），预热到300--320℃，进入CO变换反应器，在B113型催化剂的作用下，在400--500℃下进行CO变换反应。变换后的混合气进入流化床热解炉（8）中，气化气和煤粉在热解炉（8）中发生耦合热解，来自气化炉（10）的一部分半焦作为热载体，半焦流量有流量控制阀（13）调节，热解炉的温度在450--550℃，热解油气经热解炉（8）的顶部流出，经过气固分离器（9）分离，半焦进入半焦沉降槽（17），气体进入气体分离器（11），热解半焦的出口与气化炉（10）的进料口相连。 6.根据权利要求5的一种CO变换与煤热解耦合的方法，其特征在于：来自热解炉（8）的半焦和半焦沉降槽（17）的半焦从气化炉（10）的进料口进入，与来自气体分离器（11）的CO2和余热锅炉(14)产生的水蒸气发生气化反应，反应温度在850--1150℃之间进行。气化后的煤气进入煤干燥器（2）进行换热，气化后的半焦同过通过流量控制器（13），一部分进入热解炉（8）作为热解载气和煤一起热解，一部分半焦进入余热锅炉（14）产生水蒸气。残渣从锅炉中排出。 7.根据权利要求的一种CO变换与煤热解耦合的方法，其特征在于：气液分离器(11）分离出来的液体，进入油水分离器（16）进行分离，分离的水进入余热锅炉（14）进行汽化，焦油进入固定床焦油加氢裂解器（15），与来气体分离器（12）分离出来的氢气进行煤焦油加氢反应，反应在Ni系催化剂下进行。 三、说明书 技术领域 【01】本发明涉及煤化工领域，具体涉及一种CO变换与粉煤热解、粉焦气化耦合，特别涉及一种煤热解制油、煤焦气化制气的装置和方法。 技术背景 【02】我国能源结构富煤缺油少气，石油消费增长大于产量增长， 2020年预测我国石油需求约 6.5亿吨，产量 2亿吨，缺口亿吨，对外依存度将达60% 因此，发展煤制油煤制醇醚燃料等替代石油产品的技术受到大量的关注。我国低阶煤占全部煤炭储量的比例达 46%其中，褐煤占比为13% ，低变质烟煤占比为33%。 【03】煤热解是一个部分气化、部分液化、部分焦化的过程,是研究煤气化、煤液化和燃烧等煤热转化过程的基础。煤在惰性气氛