[发明专利]一种煤制天然气与轻油的装置及方法

权利要求书

1.一种煤制天然气与轻油的装置，其特征在于：包括与原料煤管道相连的由催化加氢气化段(3)及加氢快速热解段(4)所组成的催化加氢气化-加氢热解一体化装置(86)、氧气-蒸汽气化炉(12)、一级加氢气化炉(8)、粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统(20)、气-液、液-液分离单元(22)、气体净化系统(27)；

催化加氢气化-加氢热解一体化装置(86)的半焦物流管道(6)与一级加氢气化炉(8)相连通，一级加氢气化炉(8)的合成气物流管道(5)与催化加氢气化-加氢热解一体化装置(86)相连通，催化加氢气化-加氢热解一体化装置(86)输出的热解气物流(14)经管道与粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统(20)相连通，粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统(20)的合成气物流(21)经管路与气-液及液-液分离单元(22)相连通，气-液及液-液分离单元(22)的出口分三路，分别为分离所得的水(23)、回收所得的油品(24)以及与气体净化系统(27)相连通的初级净化合成气物流(25)，经气体净化系统(27)净化分离所得的CO₂、H₂S混合物流(28)继续进入下游进行分离及深度处理，分离后的甲烷和其他气相烷烃作为产物(29)输出，分离后所得的CO和H₂作为循环气返回一级加氢气化炉(8)和粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统(20)；一级加氢气化炉(8)的大颗粒灰渣物流(17)经管道排出，半焦物流(18)经管道与氧气-蒸汽气化炉(12)相连通，氧气-蒸汽气化炉(12)顶部输出的合成气(9)经管道与一级加氢气化炉(8)相连通，初级净化合成气物流(25)还经循环气物流(39)与合成气(9)的管道相连通，氧气-蒸汽气化炉(12)的入炉物料分别为蒸汽物流(10)、氧气物流(11)及粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统(20)排出的半焦物流(19)，氧气-蒸汽气化炉(12)的出口为熔渣(13)管道。

2.根据权利要求1所述的煤制天然气与轻油的装置，其特征在于：所述的氧气-蒸汽气化炉(12)的气化段(30)采用向下倾斜式结构，半焦物流(19)、蒸汽物流(10)、氧气物流(11)通过切向注入气化段(30)混合产物切向进入气-渣分离罐(31)，灰渣(34)进入气-渣分离罐(31)的底部，气-渣分离罐(31)捕集所得的灰渣颗粒(33)顺着内壁向下流动，激冷水(32)从气-熔渣分离罐(31)底部加入，加入的位置在气-熔渣混合物入口下方，离开分离罐(31)的合成气(9)进入一级加氢气化炉(8)。

3.根据权利要求1所述的煤制天然气与轻油的装置，其特征在于：所述的氧气-蒸汽气化炉(12)的气化段(30)采用垂直朝下的方向，半焦物流(19)、蒸汽物流(10)、氧气物流(11)切向注入气化段(30)，气相与灰渣并流向下进入连接段(35)，在连接段(35)熔渣(34)向下逐渐流入管道底部排渣口，连接段(35)切向进入气-渣分离罐(31)，气-渣分离罐(31)捕集所得的灰渣颗粒(33)顺着内壁向下流动，激冷水(32)从气-熔渣分离罐(31)底部加入，加入的位置在气-熔渣混合物入口下方，离开分离罐(31)的合成气(9)进入一级加氢气化炉(8)。

4.根据权利要求1所述的煤制天然气与轻油的装置，其特征在于：所述的一级加氢气化炉(8)包括锥体结构(38)，锥体结构(38)垂直方向的柱体(40)上端还设置有用于连接炉体(36)的斜切向的锥体(37)，锥体结构(38)的下部与半焦物流管道(6)、原料煤管道(7)相连通，其外形为向内倾斜的偏心锥体，合成气(9)、循环气物流(39)由其底部一侧中心部位进入一级加氢气化炉(8)，而大颗粒灰渣物流(17)、灰颗粒物流(16)则从另一侧锥体的最底部排出并可循环到加氢裂解段(4)，在炉体(36)内位于锥体(37)的正上方设置有密相区(43)，在密相区内沿炉体(36)圆周设置有若干个一级旋风分离器(44)，在一级旋风分离器(44)上端还设有与一级旋风分离器(44)的出口管(46)相连通的多管旋风分离器(48)，多管旋风分离器(48)分离的合成气物流经导流槽(49)与合成气物流输送管道(5)相连，在多管旋风分离器(48)的下端设置有料封管(58)，多管旋风分离器(48)的旋风料腿(56)伸入料封管(58)中，料封管(58)的一个出口的半焦颗粒(57)作为循环颗粒进入床层，料封管(58)的一个出口的半焦颗粒(18)作为燃料加入到氧气-蒸汽气化炉(12)。