[发明专利]一种通入杂醇提高油产率的煤热解方法

说明书

技术领域

本发明属化工技术领域，具体涉及一种提高油产率的煤热解方法。

背景技术

我国是世界最大的煤炭生产国和消费国，随着国家能源尤其是石油资源的趋紧和能源需求的持续增长，煤炭产业在我国经济发展的地位日益突出。煤炭的多联产利用是今后的发展方向，煤的清洁开发与利用也必然是世界关注的问题。从煤的化学结构和组成分析，通过煤的分级转化形成高效、洁净、资源合理利用的新型集成过程是煤炭能源利用的方向。

在煤的综合利用中，煤低温热解生产工艺是其主要方法之一。该方法的基本工艺是：将煤在480～650℃的温度条件下进行低温热解，其产物为半焦、焦油和煤气。主要特点是：温度低，反应压力不高，焦油品质较好，所得煤气热值高，可作为合成气生产化学品。由于煤自身的结构特点和化学性质，传统热解工艺的焦油产率较低，难以满足巨大的市场需求。

现有的煤低温热解工艺中，将煤加热至480～650℃后，煤在反应器发生热解，气相为热解反应产生的荒煤气，反应产物在反应器内的停留时间较长，容易致使已经挥发到气相的焦油发生二次裂解反应和自由基聚合反应，从而使焦油产率减少。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种通入杂醇提高油产率的煤热解方法，本发明具有方法简单易行、易控制、安全稳定等特点。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种通入杂醇提高油产率的煤热解方法，包括以下步骤：

（1）杂醇经过泵送喷入预热器预热为杂醇蒸汽；

（2）杂醇蒸汽或者杂醇蒸汽与载气混合气体进入煤热解反应器，杂醇与煤进行热解反应，反应温度450～650℃；反应时间10～30min；

（3）反应产物荒煤气经净化冷凝后回收焦油，并将煤气送出；

（4）产物半焦由移动床反应器底部排出。

    所述的杂醇，为合成气制甲醇过程中，产生的杂醇废液，其主要成分为甲醇、乙醇、丙醇和戊醇等。

所述步骤（1）的预热器温度为200℃～500℃，优选温度为240℃～350℃。

所述步骤（2）中的煤是指烟煤或褐煤，其中煤与杂醇质量比为：40：1～6，优选20：1～10。

所述步骤（2）中热解反应温度500～550℃；反应时间15～25min。

所述载气为：煤气，氮气或水蒸汽等。

所述的载气的每小时用量为：煤气产量的10%～100%，优选10%～20%。所述的载气预热温度为预热器温度。

本发明首次将杂醇引入煤低温热解反应体系，杂醇在反应器中发生热解的产物（杂醇分解生成甲基和乙基等自由基以及氢气等）与煤热解生成的碎片自由基反应，生成自由基稳定产物，提高了煤热解的油收率（提高约30%-50%），同时由于对煤热解过程的加氢等作用的存在，使得油品部分轻质化，且实现了杂醇利用。与加氢热解等技术相比，具有反应条件温和、简单易行、成本低、易于操作和控制等显著的特点。通入一定量的载气可以降低热解反应产生的荒煤气在反应器的停留时间。

附图说明

图1为本发明一种通入杂醇提高油产率的煤热解方式的工艺流程图。

图中：1-载气，2-杂醇，3-预热器，4-载气杂醇混合气，5-煤，6-移动床反应器，7-送加热的半焦，8-荒煤气，9-荒煤气冷凝回收系统,10-煤气，11-废水，12 -焦油。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，为了便于描述以外热式移动床热解反应器为例，对本发明进行论述，但本发明的应用不局限于固定床反应器，也可以应用于转窑或者其他形式的反应器，在进行煤热解反应的同时通入杂醇，使二者的热解反应同时发生。

下面结合移动床形式反应器的通入杂醇提高油产率的煤热解方式的工艺流程方案，描述本方案的实验方法。

实施例1

如图1所示，一种通入杂醇提高油产率的煤热解方法，包括以下步骤：

（1）杂醇采用合成气制甲醇过程中产生的杂醇废液，其主要成分为甲醇、乙醇、丙醇和戊醇等，杂醇2经过泵送喷入预热器3在温度240～350℃下预热为杂醇蒸汽备用；载气在预热器3中预热至240～350℃；

（2）杂醇蒸汽与载气混合气体进入煤热解反应器6，煤5在热解反应器6中与4杂醇载气混合气反应，在反应器内发生热解反应，反应温度450～650℃；反应时间10～30min；