[发明专利]一种煤炭高效热解分级分质制清洁能源的工艺及方法

说明书

一种煤炭高效热解分级分质制清洁能源的工艺及方法，该工艺及方法主要包括型煤段、干馏炉段、气化炉段、氧气和蒸汽混合段，干馏炉段、气化炉段从上到下组成立式炉体，物料由上到下动态运行；低阶煤在型煤段内被改质成型为型煤，并烘干外水；烘干后的型煤进入干馏炉段内，分别与气化炉段产生的高温水煤气、煤气燃烧产生的高温二氧化碳烟气间接换热，进行预热、低温无氧干馏，产生高温清洁型炭和荒煤气，荒煤气经换热、冷却洗涤后得到低温煤焦油、干馏煤气，高温二氧化碳烟气经换热后被收集、封存；高温清洁型炭进入气化炉段内，与氧气和蒸汽混合段提供的氧气和蒸汽混合物反应产生高温水煤气，高温水煤气进入干馏炉段与型煤间接换热后，经换热、冷却洗涤后得到纯净水煤气，可制取氢气等化工原料；在气化炉段，高温清洁型炭与氧气和蒸汽混合物反应后产生的气化渣经水冷后排出炉外；氧气和蒸汽混合物是在氧气和蒸汽混合段产生的。

技术领域

本发明涉及煤炭清洁高效利用领域和煤气化技术领域，具体为一种煤炭高效热解分级分质制清洁能源的工艺及方法。

背景技术

目前固定式床煤气化技术主要为鲁奇炉气化技术、BGL气化技术、常压气化炉气化技术，生产原料主要为气化块煤或焦炭。气化块煤作为气化原料时，由于技术机理和气化炉结构的限制，要求气化块煤的活性高、固碳率高、灰熔点适宜、粒度在一定范围内，然而满足这些要求的煤种往往产量有限、区域性强、价格高；焦炭作为气化原料时，同样面临着价格高、产量有限、产地区域化、运输成本高的问题。因此气化原料上的选择困难、生产成本高等问题，使鲁奇炉等煤气化技术无法低成本、大规模应用。

同时在鲁奇炉等煤气化技术中，气化块煤从进入气化炉内到灰渣出炉，都在同一空间内，煤中的焦油以及苯、酚等物质混合在水煤气中，使水煤气中的杂质增多，水煤气品质降低，同时水煤气降温产生的废水中含有焦油、苯、酚等污染副产物，环保处理工艺及流程复杂、规模大、成本高。

为此，本发明提出一种煤炭高效热解分级分质制清洁能源的工艺及方法解决上述问题，实现低成本、无污染、大规模的煤气化应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤炭高效热解分级分质制清洁能源的工艺及方法，以解决上述背景技术中提及的问题。具体为一种煤炭高效热解分级分质制清洁能源的工艺及方法，其特征在于：该工艺及方法主要包括型煤段、干馏炉段、气化炉段、氧气和蒸汽混合段，其工艺流程为：

(1)干馏炉段、气化炉段从上到下组成立式炉体，物料由上到下动态运行；

(2)低阶煤在型煤段内被改质成型为型煤，并烘干外水；

(3)烘干后的型煤进入干馏炉段内，分别与气化炉段产生的高温水煤气、煤气燃烧产生的高温二氧化碳烟气间接换热，进行预热、低温无氧干馏，产生高温清洁型炭和荒煤气，荒煤气经换热、冷却洗涤后得到低温煤焦油、干馏煤气，高温二氧化碳烟气经换热后被收集、封存；

(4)高温清洁型炭进入气化炉段内，与氧气和蒸汽混合段提供的氧气和蒸汽混合物反应产生高温水煤气，高温水煤气进入干馏炉段与型煤间接换热后，经换热、冷却洗涤后得到纯净水煤气，可制取氢气等化工原料；

(5)在气化炉段，高温清洁型炭与氧气和蒸汽混合物反应后产生的气化渣经水冷后排出炉外；

(6)氧气和蒸汽混合物是在氧气和蒸汽混合段产生的。