[发明专利]一种低热值煤制甲醇、硅酸铝岩棉和硫磺的工艺流程和实施方法

说明书

本发明涉及一种低热值煤制甲醇、硅酸铝岩棉和硫磺的工艺流程和实施方法，包括空分装置以及与其相连的煤熔融气化装置内旋反应式熔分炉，经甲醇合成单元转化的甲醇进入甲醇精馏单元进一步得到合格的甲醇产品(CH3OH＞99％)，进入甲醇储罐。内旋反应式熔分炉单元出口的熔融渣依次与中间包、岩棉生产单元、渣铁分离单元相连，熔融渣经岩棉生产单元生产岩棉产品，残渣经渣铁分离单元后得到铁合金与渣粒，汽化冷却单元产生的高温蒸气经余热发电单元产生电能补充厂区工业生产用电，统一收集的飞灰送入内旋反应式熔分炉单元进行无害化处理。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种低热值煤制甲醇、硅酸铝岩棉和硫磺的工业流程和实现方法。

背景技术

煤炭生产工业中会产生大量煤矸石、褐煤、煤泥、中煤等低热值煤，相关市场较小，大量储存在矿区。但其易自燃的特性，且对当地的大气、水体及土壤造成严重污染，煤矸石等热值偏低、灰分高、富含硫分、硬度高，不宜远距离运输，决定了其使用范围受限，已成为矿区难题。

就我国目前低热值煤资源的利用情况来看，煤泥和洗中煤由于发热量较高，具备燃烧条件，一般与原煤外运，或掺烧用于发电和化工行业。煤轩石根据其发热量的高低，利用方式不同，对于发热量低的煤矸石，已经不具备燃烧条件，此类煤矸石大部分用于修路，填充在煤矿塌陷区或井下，或者用于土地复垦。对于发热量大于的煤矸石，具备燃烧条件，按照国家实行能源资源综合利用的总体战略，大部分作为燃料发电，实现变废为宝，化害为益。

在低热值煤发电应用中，机组运行问题也逐渐突出如机组总装机容量小导致大量低热值煤无法合理利用和增加运输能耗，导致大量煤矸石等低热值煤被废弃；低热值煤电厂大多依托矿区、选煤厂，远离电力需求旺盛的区域，上网输电困难；机组运行相关规范和标准缺失，现阶段只能按照常规火电机组相关规范和标准执行；锅炉受热面磨损严重、渣量过大导致出渣设备频繁故障、燃料破碎能力不足。我国低热值燃料发电虽得到长足进步，但经济效益尚待提高。

在煤气化领域，目前我国常用的几种气化技术与本发明最近似的实现方案。

1.常压固定床间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术

目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一，其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气，要求原料为准25～75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重，属于将逐步淘汰的工艺。

2.常压固定床无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术

其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用标准15～35mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合用于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。

3.常压固定床纯氧连续气化技术

其特点是采用纯氧与蒸汽、或纯氧与二氧化碳为气化剂并连续气化、原料可采用标准8～25mm粒度的无烟煤、焦炭、半焦、型煤、型焦等，进厂原料利用率高，无废气排放，无涨库冷却水，对大气环境无污染、气化效率高、灰渣残炭0～3％。煤气质量高，水煤气CO+H2＝82～85％，CO2制CO粗气中CO＝70～72％。设备流程简化，维修工作量小、大修周期长，维修费用低，适合用于化工、化肥、制氢、燃气等装置配置使用。

4.鲁奇固定床煤加压气化技术

主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气。其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1％左右，甲烷含量约 10％左右。焦油分离、含酚污水处理复杂，不推荐用以生产合成气。

5.灰熔聚煤气化技术