[发明专利]一种高挥发性年轻煤种的高效、清洁利用工艺

权利要求书

1.一种高挥发性年轻煤种的高效、清洁利用工艺，其特征是它包括六个技术模块组成，所述六个技术模块为技术模块I年轻煤种干馏拔头部分、技术模块II半焦富氧直燃制备高温燃气轮机工质系统、技术模块III燃气轮机发电系统、技术模块IV超临界/超超临界蒸汽发电系统、技术模块V为CO₂捕集技术和技术模块VI干馏拔头气体产物高值利用部分。 

2.如权利要求1所述的高挥发性年轻煤种的高效、清洁利用工艺，其特征是所述六个技术模块工艺过程如下： 

所述技术模块I年轻煤种干馏拔头部分,以高挥发性的煤炭年轻煤种为原料，通过干馏拔头技术分别得到半焦固体产品和焦炉煤气、粗苯、粗萘、焦油及其它高温气体产品；得到的半焦进入技术模块II半焦富氧直燃制备高温燃气轮机工质系统中，经粉碎后进入燃烧室，在空气或氧气中进行加压燃烧，生成高温高压、含尘、含少量氧和少量硫化物的气体，再经过预除尘、高温脱硫后进入催化燃净室，在一氧化碳、氢气和甲烷等还原性气氛下将残余氧完全去除；除氧后的高温高压燃气进入“电除尘-高温过滤”装置进行高温除尘，得到符合燃气轮机要求的纯净燃气；所述燃气随后进入技术模块III燃气轮机发电系统中，通过高温气体膨胀做功发电；从燃气轮机出来的高温气体进入技术模块IV超临界或超超临界蒸汽发电系统中，高温气体经蒸汽锅炉将水加热生成超临界/超超临界水蒸汽，推动蒸汽轮机进行发电；从锅炉出来的烟道气进入技术模块V二氧化碳捕集系统中，通过二氧化碳捕集技术实现二氧化碳的减排；从蒸汽轮机出来的背压蒸汽经过余热回收后进行再利用。 

所述由技术模块I中年轻煤种干馏拔头技术得到的焦油、焦炉煤气、粗苯、粗萘及其它高温气体产品进入技术模块VI干馏拔头气体产物高值利用部分中，所述焦油通过加氢技术生产轻质燃油；所述焦炉煤气经过净化后，进入变压吸附脱氢装置，实现一氧化碳、甲烷、二氧化碳与氢气的分离，分离得到的一氧化碳、甲烷、二氧化碳气体进入技术模块II中的催化燃净室与燃气中的残余氧发生反应，氢气用于焦油加氢制轻质燃油过程；所述粗苯、粗萘及其它气体作 为下游精细化学品原料。 

3.如权利要求2所述的高挥发性年轻煤种的高效、清洁利用工艺，其特征是，所述技术模块II半焦富氧直燃制备高温燃气轮机工质系统包括半焦直接燃烧、预除尘、高温脱硫、催化燃净、高温除尘工序，得到的高温高压燃气压力为0.1-8MPa，温度为800-1500℃，含尘量小于10mg/m³；燃气中碱金属总量低于0.024mg/kg。 

4.如权利要求3所述的高挥发性年轻煤种的高效、清洁利用工艺，其特征是，所述高温高压燃气压力为2MPa，温度为1200℃。 

5.如权利要求3所述的高挥发性年轻煤种的高效、清洁利用工艺，其特征是，所述的催化燃净工序为在催化剂的作用下使气体中少量的氧气与还原性气体组分氢气、甲烷和一氧化碳进行反应，以达到除去气体中氧气，延长后续高温过滤介质的寿命；所述的催化剂是呈颗粒层状或网状或蜂窝状的材料，催化剂的活性组分是贵金属、稀土金属和铁系金属中的一种，催化燃净室的操作温度为800-1500℃，催化燃净室出口气体中O₂含量为0.0-0.5%。 

6.如权利要求6所述的高挥发性年轻煤种的高效、清洁利用工艺，其特征是，所述催化燃净室的操作温度为1200℃，O₂含量为0.10%。