[发明专利]一种煤炭的分质清洁利用工艺

说明书

本发明涉及煤炭化工技术领域，尤其涉及一种煤炭的分质清洁利用工艺，包括如下工艺步骤：步骤一，对原煤进行筛分，并通过皮带秤将筛分后的混合块、籽、粉煤送入热解装置进行热解；步骤二，经步骤一热解后产生煤焦油和热解气，所述煤焦油送入加氢装置，热解气送入制氢装置，所述制氢装置分解出氢气和解吸气，所述氢气送入加氢装置和合成氨装置，解吸气进入热解炉和发电装置；步骤三，通过空分装置向步骤二中的热解炉中送入富氧；步骤四，步骤三中的空分装置产生的氮气进入合成氨装置，进行下游产品的合成。采用本方案的煤炭的分质清洁利用工艺，解决了煤炭分质利用过程中，能源利用效率低，产业结构不合理，造成建设投资大，回收期长不便等问题。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种煤炭的分质清洁利用工艺。

背景技术

中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，从我国的能源资源和经济发展水平来看，在相当长的时间内，煤炭仍将是我国最主要的能源，但是煤炭的直接利用除了煤炭利用效率低外还存在一系列污染问题。中国已探明的煤炭储量中，中低阶煤占比55%以上，而中低阶煤中含有较高的挥发成分，若直接利用会造成资源的浪费，因此通过工艺耦合实现中低阶煤炭的分质梯级利用是中低阶煤炭高效清洁利用的有效途径，而煤热解是在一定的温度、绝氧环境下对煤进行热解，从而使煤中的挥发成分分解，产生热解固体、热解气和煤焦油的过程，是实现煤炭分质梯级利用的关键步骤。

以热解技术为龙头的分质清洁转化技术与其他煤燃烧发电、煤液化、煤气化及气化下游等方向相比，在投资强度、技术经济性、能源转化效率等方面均具有明显的优势，是煤炭综合利用的最优途径。目前煤炭的高效清洁热解工艺根据原料粒径不同分为块煤热解和粉煤热解工艺。

在针对以粉煤为原料的热解过程中，存在产生粉尘粒度小，含量高，热解粉焦和热解油气高温气固分离效果不理想等问题，最终导致煤焦油以及煤气中灰分含量高，质量较差，无法达到进一步深加工的质量指标；而以块煤为原料的热解工艺对原料粒径要求高，无法适用于现有开采情况下产生的大量粉煤，因此，在现有技术条件下，开展煤的综合热解是产业发展的方向。同时，以煤热解为龙头，产业链的选择和优化是煤化工高效、绿色可持续发展的基础。

有鉴于此，有必要对现有技术中的煤炭分质清洁利用产业链进行优化，以解决上述煤化工投资大、能源利用率低、运行成本高等一系列技术问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中原煤热解后产物质量差以及以煤炭为原料的多联技术的利用不充分、投资大、能源利用率低、运行成本高等问题，提供了一种煤炭的分质清洁利用工艺。

实现发明目的的技术方案如下：

一种煤炭的分质清洁利用工艺，包括如下工艺步骤：

步骤一，对原煤进行筛分，并通过皮带秤将筛分后的混合块煤、籽煤、粉煤送入热解装置进行热解；

步骤二，经步骤一热解后产生煤焦油和热解气，所述煤焦油送入加氢装置，热解气送入制氢装置，所述制氢装置分解出氢气和制氢解吸气，所述氢气送入加氢装置和合成氨装置，制氢解吸气进入热解炉和发电装置；

步骤三，通过空分装置向步骤二中的热解炉中送入氧气；

步骤四，步骤三中由空分装置产生的氮气进入合成氨装置，进行下游产品的合成。

更进一步的，所述步骤一中采用筛分装置对原煤进行筛分，所述筛分装置包括第一筛层、第二筛层和第三筛层，所述第一筛层的筛分径粒为d₁≥40mm，所述第二筛层的筛分径粒为10 mm≤d₂≤40mm，所述第三筛层的筛分径粒为5 mm≤d₃≤10mm。

更进一步的，所述热解装置包括热解炉、煤气净化装置和制氢装置，所述煤气净化装置设置于制氢装置与所述热解炉之间，且所述煤气净化装置与制氢装置之间设有第一管路，所述第一管路上设置有流量调节阀。