[发明专利]一种低阶煤造气组合工艺

说明书

一种低阶煤造气组合工艺，将块煤直立炉干馏过程与碳料循环流化床气化过程组合，基于碳料循环流化床气化过程加工碳质原料的灵活性，在设备和操作条件基本不变的条件下，具有串联加工、并联加工、混合加工多种模式操作功能，从而具有灵活度高的市场适应能力，碳料循环流化床气化产出的合成气可以分离为氢气和用作燃料的富一氧化碳气，而块煤直立炉干馏过程产出的煤气可用于生产LNG，从而实现低阶煤的高效利用，碳料循环流化床气化过程可以联合加工煤加氢直接液化过程产出的液化残渣固化料，块煤直立炉干馏过程可以联合加工煤加氢直接液化过程产出的液化残渣固化料；本发明提供了一种煤炭分级利用的灵活组合流程。

技术领域

本发明涉及一种低阶煤造气组合工艺，将块煤直立炉干馏过程与碳料循环流化床气化过程组合，基于碳料循环流化床气化过程加工碳质原料的灵活性，在设备和操作条件基本不变的条件下，具有串联加工、并联加工、混合加工多种模式操作功能，从而具有灵活度高的市场适应能力，碳料循环流化床气化产出的合成气可以分离为氢气和用作燃料的富一氧化碳气，而块煤直立炉干馏过程产出的煤气可用于生产LNG，从而实现低阶煤的高效利用，碳料循环流化床气化过程可以联合加工煤加氢直接液化过程产出的液化残渣固化料，块煤直立炉干馏过程可以联合加工煤加氢直接液化过程产出的液化残渣固化料；本发明提供了一种煤炭分级利用的灵活组合流程。

背景技术

我国西北地区存储着丰富的低灰、低硫、高挥发份的长焰煤、不粘煤和弱粘煤，该煤料经低温热解或低温干馏可产出收率较高的煤焦油及收率较高的煤气，同时产出一定质量的低温热解半焦。煤气含有的氢气、一氧化碳、甲烷可用于提取氢气、甲烷。煤焦油可用于提取酚类、加氢生产清洁油品。热解半焦可作为还原剂用作铁合金焦、电石焦。目前国内低阶煤低温热解装置的半焦(或兰炭)产能在1亿吨左右，形成了一个产业，主要采用内热式气体热载体的直立式热解炉，采用煤气欠氧燃烧(助燃气为空气)产生的热废气(烟气和循环煤气热载体)直接加热煤料进行热解，该种工艺有多种公开技术。目前已经有上升气温度突降式双热解段内热式移动床煤直立热解炉(发明专利申请号为202110621789.2)、组合离心压缩机压送煤热解炉主火道助燃气和燃气的方法(发明专利申请号为202110746929.9)等技术方案公开。

碳料循环流化床气化过程，对碳料的粉碎细度要求低，这样可用于气化沫煤、沫焦，并可混合加工煤加氢直接液化过程产出的液化残渣或液化残渣固化料(比如液化残渣经过造粒过程产出的残渣颗粒)，而不必像水煤浆气化过程或干煤粉气流床如GSP造气工艺必须制取粒度极低的细煤粉，从而也可以低成本加工半焦，因此碳料循环流化床气化过程具有加工碳质原料范围宽的灵活性，已经公开的此类方法分级配风的循环流化床气化装置以及气化方法(发明专利申请号为201710647550.6)、中间气化气串级转化式含碳粉料循环流化床气化方法(发明专利申请号为201910125446.X)、发明专利申请号为201910119223.2的碳质粉料循环流化床气化转化方法。

在低阶煤的一次加工造气过程，上述两种工艺即块煤直立炉干馏过程与碳料循环流化床气化过程，具有加工不同粒径煤的互补作用，可以基本实现全粒径煤的一次造气加工。

目前的低阶煤造气产半焦加工总流程，缺乏对消费市场的灵活适应能力，一旦半焦价格低，则导致块煤直立炉干馏过程降低产能或停产，同时工厂产水蒸汽系统或产燃料气系统使用富含氢元素的煤造成燃烧烟气排放大量水分，不符合低阶煤分质利用原则，这些问题制约低阶煤利用效率，制约低阶煤加工装置的加工能力的发挥，抑制低阶煤行业规模的发展。