[发明专利]一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体而言，涉及一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置及方法。

背景技术

半焦具有低灰、低硫、低磷、高化学活性、高比电阻、低三氧化二铝的优良特性，可广泛应用于冶炼铁合金、电石、高炉喷吹、合成氨生产、民用环保燃料等行业。生产冶金焦及铸造焦需要焦煤、瘦煤、肥煤等煤种进行配料，焦炭价格高、其性能又不能满足铁合金、电石、合成氨等行业的需求。

半焦的性能完全可以超过冶金焦在铁合金、电石、合成氨等行业的质量技术指标要求，而且半焦的价格低，仅为冶金焦单价的1/3，半焦已成为这些行业的专用焦。以半焦替代冶金焦用于铁合金、电石、合成氨等行业，既能降低生产成本又能提高产品质量，同时也是对当地煤炭资源就地转化充分有效的利用。

传统煤热解工艺在生产过程中会产生大量尾气，尾气中含有50％左右的一氧化碳，还含有大量粉尘和少量氢气、二氧化碳、氮气、甲烷、氧气，另外还有硫化物、磷化物、碳化物、钙镁氧化物、煤焦油等十几种成份。通常情况下，是经过除尘处理后，直接排放或用做燃料，随着湿法除尘技术的成熟，快速煤热解尾气的综合利用空间也越来越大，但若要进一步分离其中的CO、CH₄、H₂等组分，使其变成可生产合成氨和甲醇等化工产品的原料气，不仅投资大，运行成本高，而且可供选择的成熟技术也很少。

传统煤热解技术有待进一步改善，热解尾气的综合利用也有待进一步研发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置，能够同时生产半焦和乙二醇，对煤热解过程中的副产物进行利用，提高经济效益。

本发明的另一目的在于提供一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的方法，方法简单，能够同时生产半焦和乙二醇，对煤热解过程中的副产物进行利用，提高经济效益。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的装置，包括双床气化生产单元、煤热解生产半焦单元、变压吸附提取氢气单元、变压吸附提取一氧化碳单元和乙二醇生产单元；

双床气化生产单元包括气化炉，煤热解生产半焦单元包括原料处理装置、煤热解装置、成型装置和净化塔，原料处理装置与煤热解装置连通，煤热解装置与成型装置和净化塔均连通，气化炉与煤热解装置连通；

净化塔依次与变压吸附提取氢气单元和变压吸附提取一氧化碳单元连通，乙二醇生产单元包括脱氢反应器、羰化反应器、加热器和加氢反应器，脱氢反应器与变压吸附提取一氧化碳单元连通，羰化反应器与反应预热器连通，加热器与羰化反应器连通，加热器与加氢反应器和变压吸附提取氢气单元均连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述原料处理装置包括干燥装置和破碎装置，干燥装置与破碎装置通过第一带式输送机连通，破碎装置与热解装置通过第二带式输送机连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述热解装置包括料仓和热解炉，破碎装置通过提料斗与料仓连通，料仓通过螺旋输送装置与热解炉连通，热解炉与成型装置和净化塔均连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述煤热解生产半焦单元还包括喷淋塔，喷淋塔与热解炉连通，热解炉、喷淋塔和净化塔依次连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述成型装置包括余热锅炉装置和深度冷却装置，热解炉通过螺旋出料机与余热锅炉装置连通，余热锅炉装置与深度冷却装置连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述乙二醇生产单元还包括酯化反应器，酯化反应器与羰化反应器连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述乙二醇生产单元还包括反应预热器，反应预热器分别与脱氢反应器和羰化反应器连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述乙二醇生产单元还包括甲醇蒸馏塔，甲醇蒸馏塔的进气端与加氢反应器连通，甲醇蒸馏塔的塔顶与酯化反应器连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述变压吸附提取一氧化碳单元包括多个吸附塔，每个吸附塔均与变压吸附提取氢气单元和脱氢反应器连通。

一种煤热解生产半焦工艺联产乙二醇的方法，包括如下步骤：

S1、将燃料煤通过双床气化生产单元的气化炉处理得到燃料气；

S2、使用原料处理装置将原料煤干燥、粉碎并运送至煤热解装置中，燃料气燃烧，为煤热解装置提供能源使粉碎的原料煤热解，后运输在成型装置加入助剂进行煤半焦成型，煤热解装置中的副产物运送至净化塔中净化；