[发明专利]一种基于钙基化合物的煤化工动力多联产系统

权利要求书

1.一种基于钙基化合物的煤化工动力多联产系统，所述系统包括：

炼焦单元(1)，用于利用原料煤(101)炼焦生产焦炭(102)；

电石单元(2)，与所述炼焦单元(1)连接，接收外部输入的生石灰(201)和来自所述炼焦单元(1)的焦炭(102)，生产电石(203)；

乙炔单元(3)，与所述电石单元(2)连接，接收外部输入的水(301)和来自所述电石单元(2)生产的电石(203)，生产乙炔(302)，同时将部分废弃的电石渣(304)排出系统；

化学链还原及脱硫单元(4)，分别与所述炼焦单元(1)和所述电石单元(2)连接，接收来自所述炼焦单元(1)的焦炉煤气(103)和来自所述电石单元(2)的电石炉尾气(204)，发生还原及脱硫反应生成CaS(401)；

化学链氧化单元(5)，与所述化学链还原及脱硫单元(4)连接，接收外部输入的空气(501)和来自所述化学链还原及脱硫单元(4)的CaS(401)，进行氧化反应，同时将氧化后的CaSO₄载氧体(502)返回输入所述化学链还原及脱硫单元(4)，同时将废弃的CaSO₄载氧体(504)排出系统；

煅烧单元(6)，分别与所述电石单元(2)、所述乙炔单元(3)和所述化学链还原及脱硫单元(4)连接，接收来自所述乙炔单元(3)的煅烧电石渣(303)和所述化学链还原及脱硫单元(4)的还原烟气(402)，利用所述还原烟气(402)再燃后的热量进行煅烧，并分别向所述电石单元(2)和所述化学链还原及脱硫单元(4)输送煅烧产物CaO(601)；

水蒸气重整制氢单元(7)，分别与所述炼焦单元(1)和所述煅烧单元(6)连接，接收来自所述炼焦单元(1)的焦炉煤气(103)和来自所述煅烧单元(6)的CaO(601)和水蒸气(602)，制备氢气，同时将吸收CO₂生成的CaCO₃(702)返回输入所述煅烧单元(6)进行煅烧，将部分氢气(701)作为产品输出；

燃气/蒸汽联合循环单元(8)，分别与外部电网，所述化学链氧化单元(5)，所述煅烧单元(6)和所述水蒸气重整制氢单元(7)连接，接收来自所述化学链氧化单元(5)的氧化烟气(503)，来自所述煅烧单元(6)的煅烧烟气(603)和来自所述水蒸气重整制氢单元(7)的补燃氢气(703)，生产电力(801)输出至外部电网，换热后的所述氧化烟气(503)经净化处理后变为烟气(803)排入大气，

CO₂捕集和储存单元(9)，与所述燃气/蒸汽联合循环单元(8)连接，接收所述煅烧烟气(603)经所述燃气/蒸汽联合循环单元(8)换热后形成的富CO₂烟气(802)，通过冷凝除水，捕集并储存其中所含的二氧化碳；

所述基于钙基化合物包括CaO、CaC₂、Ca(OH)₂、CaCO₃、CaS和CaSO₄；

所述化学链还原及脱硫单元(4)内同时进行尾气脱硫和化学链还原两个过程，脱硫剂采用在所述煅烧单元(6)中煅烧电石渣后产生的CaO(601)，化学链还原载氧体采用还原及脱硫反应产物CaS(401)氧化形成的CaSO₄载氧体(502)；

所述化学链氧化单元(5)内进行还原及脱硫反应产物CaS与空气氧化反应生成CaSO₄(502)。

2.根据权利要求1所述的基于钙基化合物的煤化工动力多联产系统，其特征在于，所述电石单元(2)采用密闭电石炉电热法生产工艺，产生的电石炉尾气(204)不经净化处理，直接输入所述化学链还原及脱硫单元(4)进行化学链燃烧。

3.根据权利要求1所述的基于钙基化合物的煤化工动力多联产系统，其特征在于，所述乙炔单元(3)采用干法乙炔生产工艺。

4.根据权利要求1所述的基于钙基化合物的煤化工动力多联产系统，其特征在于，根据需要，所述煅烧单元(6)设有再燃室、CaCO₃煅烧室和电石渣煅烧室，所述还原烟气(402)先在再燃室中进行纯氧燃烧，为CaCO₃煅烧室和电石渣煅烧室提供热量，煅烧电石渣和CaCO₃。