[发明专利]一种低热值煤炭液化工艺中的热分离系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤炭液化工艺，尤其是涉及一种低热值煤炭液化工艺中的热分离系统。 

背景技术

能源安全众所周知，“高效、洁净、安全”是当今世界能源利用的制高点。

我国储量较大的低热值煤炭，如褐煤、夹矸煤、地蜡煤等质量较低的煤都没有实现“高效、洁净和安全”利用。

虽然，现有技术中存在利用煤炭进行液化处理工艺，但是该处理工艺要求很高，会要求消费大量的煤、电以及水，并且处理工艺的条件和环境也要求苛刻。例如：现有4吨煤、8吨水、耗电700度产生一吨油，压缩机高压泵为大动力、压力条件为40mpa，最低反应温度为470℃。并且，在液化过程中会产生污染，不易于生态保护和资源的最大利用。 

发明内容

本发明设计了一种低热值煤炭液化工艺中的热分离系统，其解决的技术问题：（1）现有煤炭液化工艺成本高，不利于广泛推广；（2）现有煤炭液化工艺未能实现清洁无污染的液化工艺。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种低热值煤炭液化工艺中的热分离系统，低热值煤炭经过活化处理后换热产物通过热油泵送入导热油换热反应器，所述导热油换热反应器经热分离后生成重质馏分和轻质馏分，其中重质馏分输送至所述电子射频波感应系统制成高品质的柴油和航空燃料，轻质馏分送入醚化系统精制成高辛烷值和高清洁的汽油。

进一步，所述导热油换热反应器还连接一循环加热管道。

进一步，所述循环加热管道的输出端连接在所述导热油换热反应器上部，所述循环加热管道的输入端连接在所述导热油换热反应器下部。

进一步，所述导热油换热反应器与所述醚化系统之间还连接一冷却器。

进一步，所述冷却器冷却液化后的部分轻质馏分回流至所述导热油换热反应器中作传质。

该低热值煤炭液化工艺中的热分离系统与传统工艺方法相比，具有以下有益效果：

（1）本发明将活化产物进行充分热的分离，得到重质馏分和轻质馏分，并且通过电子射频波感应系统和醚化系统分别得到高质量的柴油、航空燃料以及高辛烷值和高清洁的汽油，实现低热值煤炭最大化的利用。

（2）本发明可以实现在低温、低压、无强酸碱进行煤炭液化，并且节能低耗、实现生产出完全无污染的绿色清洁能源。

（3）本发明通过机械射频波改变物质分子结构，生产出高质量的清洁燃料油和车用柴油。

附图说明

图1是本发明低热值煤炭液化工艺中的热分离系统部件连接示意图。

附图标记说明：

1—热油泵；2—导热油换热反应器；3—电子射频波感应系统；4—冷却器；5—醚化系统。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步说明：

本发明包括以下加工步骤：

1、煤炭的制粉过程：

将原煤3500大卡左右的烟煤选为液化主要原料，在固体保护剂和氮气保护制粉，粗粉为1—10目，精粉为1000目，完成制粉体后将物料注入粉体计量反应器，由风压泵注入准分子物理分离塔，提取标准的精粉体，灰分与硫、铁等有机物由塔底脱去制氢系统，可作为液化原料的精粉由塔顶溢出进入粉液混合合成系统。

2、制浆：

准分子物理分离塔顶部溢出的标准粉体物进入质量分配泵按工所需要的粉液比，自动控制后进行混合配置成半生浆物态，由高位到低位混合器，由混合器底部进入循环泵，循环泵与氧化塔循环氧化反应，氧化完成后进入第三工段。

3、活化段：

活化原理为利用机械化学原理，为机械射频波作用分子内加热并引发同介质分子碰撞达到活化改变分子结构的目的。技术流程为由氧化塔底部输料泵将物料注入活化机前缓冲反应器，在缓冲反应器顶部加入适量的活化剂（为碱性物质）。1号活化机进入将物料从缓冲反应器底部吸入活化机，完成一级活化后送入2号缓冲罐，在2号活化缓冲反应器顶部将氮气释放回收利用。物料从2号缓冲反应器底部进入2号活化机，2号活化机出口可分为双向，可反回循环活化，也可一次性活化完成，一般设定活化空速为h/t（每小时产量3—5吨）。活化机动力为30kw/h,射频频率大于5万Hz，速度为光速320000km/s。完成活化后物料进入脱金属反应器，由活化机出口（压力为0.5mpa)由脱金属反应器顶部压入，从底部排出进入原料油换热反应器与四工段热料交换注入热分离段（注脱金属反应器结构为磁力、重力双作用下将金属与重金属分离出）。

4、热分离段：利用物质的沸点按馏分不同的理性将其在分离塔中分割出各种组分。