[实用新型]一种煤分质利用制备油品和乙炔的系统

说明书

本实用新型具体涉及一种煤分质利用制备油品和乙炔的系统，包括：干馏单元、油气分离单元、等离子体裂解单元、淬冷单元、多相分离单元和焦油加氢单元，本实用新型将煤热解、热解气制氢、半焦高温裂解制乙炔等技术相耦合，提高原料煤的有效利用率，实现了煤炭的分质梯级利用；为煤炭的利用提供了一条有效途径同时，降低过程的能耗，既减小资源浪费，又避免了环境污染。

技术领域

本实用新型属于有机化工技术领域，具体涉及一种煤分质利用制备油品和乙炔的系统。

背景技术

乙炔是一种非常重要的有机化工原料，在石油乙烯工业普遍应用以前，通过乙炔的一系列化学反应可以衍生出乙烯、氯乙烯、三氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈、聚丙烯腈、氯丁橡胶等化工产品。此外，乙炔在金属加工、焊接、切割等领域也起着非常重要的作用。

工业生产乙炔的传统方法有电石水解法和甲烷部分氧化法，这两种方法发展时间较长，工艺比较成熟，但是缺点明显。电石水解法耗能高、对设备要求高、污染严重，发达国家于十多年前陆续关闭了此法的生产装置。我国90％以上的乙炔通过电石水解法获得，但随着产业政策和能源政策的调整，电石水解法的发展空间日益压缩。甲烷部分氧化法虽然污染较小，但技术复杂、投资大，且我国天然气资源非常匮乏。

煤炭是我国的主要化石能源，煤炭的高效清洁利用是缓解石油短缺、确保能源安全的关键。等离子体裂解烷烃乙炔技术出现于20世纪初期，该技术利用氢等离子体高温、高焓、富含活性离子的特点。整个工艺过程中不额外产生CO₂，用水少且可循环利用。因此，该技术是一种典型的清洁、高效的烷烃转化过程，具有良好的发展前景。

等离子体裂解煤的工艺过程是将煤粉在氢等离子体裂解环境下产生乙炔、乙烯等工业原料气体，既能打破电石法制乙炔的传统，又是一种高效利用煤炭资源的有效途径。但等离子体裂解煤固体产物产出量极大，能否有效利用直接影响等离子体裂解煤制乙炔整套工艺的经济性。固体产物碳含量高、反应性强、初始孔隙率高，是一种宝贵的碳素资源。若直接将固体产物作燃料使用，其粒径小，操作困难，容易造成粉尘污染；若丢弃或置之不理，既是资源浪费，又容易造成环境污染。因此不管是从经济角度还是从资源利用、环境保护的角度考虑，等离子体裂解煤固体产物的利用研究都具有重大的意义。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种煤分质利用制备油品和乙炔的系统，将煤热解、热解气制氢、半焦高温裂解制乙炔等技术相耦合，提高原料煤的有效利用率，实现了煤炭的分质梯级利用；为煤炭的利用提供了一条有效途径同时，降低过程的能耗，既减小资源浪费，又避免了环境污染。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种煤分质利用制备油品和乙炔的系统，包括：干馏单元、油气分离单元、等离子体裂解单元、淬冷单元、多相分离单元和焦油加氢单元，其中，

所述干馏单元的半焦出口与所述等离子体裂解单元的半焦进口连接，对半焦进行裂解；

所述干馏单元的高温油气出口与所述油气分离单元的油气进口连接，用于分离高温油气中的焦油；

所述等离子体裂解单元、淬冷单元、多相分离单元依次连接，将半焦裂解后的裂解产物依次进行淬冷和气体分离，分别得到氢气混合气和乙炔；

所述焦油加氢单元具有焦油入口和氢气入口一，所述油气分离单元的焦油出口与所述焦油入口连接，将焦油送至所述焦油加氢单元中制备油品。

进一步的，还包括：热解气制氢单元，所述热解气制氢单元的入口与所述油气分离单元的热解气出口连接，所述热解气制氢单元的出口分别与所述氢气入口一和设在所述等离子体裂解单元的氢气入口二连接。

进一步的，所述多相分离单元包括：乙炔出口和氢气混合气出口，所述氢气混合气出口与所述等离子体裂解单元的氢气混合气入口连接。