[发明专利]一种利用废水制水煤浆并通过水煤浆制甲醇的方法

说明书

本发明提供了一种利用废水制水煤浆并通过水煤浆制甲醇的方法，低阶煤通过烘干工艺处理得到烘干后的低阶煤和废气，废气经第一除尘工艺得到第一煤粉；将烘干后的低阶煤通过气化还原工艺处理得到富气；将富气依次通过第二除尘工艺和油气冷却工艺处理，得到第一废水；水煤浆包含第一废水、第一煤粉和水煤浆添加剂，将水煤浆与O₂通过水煤浆气化工艺处理并净化得到转化气；转化气通过选自脱碳补碳工艺、变换转化工艺和补氢工艺中的一种或几种得到氢碳比为2.05‑2.1的甲醇合成气；甲醇合成气经压缩工艺、甲醇合成工艺得到粗甲醇和甲醇驰放气，粗甲醇通过甲醇精馏工艺得到产品甲醇。本发明充分利用废水等制备甲醇，废物利用，节约资源。

技术领域

本发明涉及煤物质清洁利用技术领域，尤其涉及一种利用废水制水煤浆并通过水煤浆制 甲醇的方法。

背景技术

在我国已探明的煤炭储量中一半以上为低阶煤，其中蕴藏的挥发分相当于1000亿吨的油 气资源。低阶煤主要具有高水分、高挥发性的物质特性，在燃烧时火焰较长且有烟，煤化程 度较低，典型煤种为褐煤和长焰煤。我国富煤少油缺气，如何高效利用低阶煤成为当今清洁 煤技术的重大课题。然而无论是燃烧发电，还是现代煤化工利用，都因为其高水、高灰和低 热值的三大特性使其综合利用的效率极低。

干燥是低阶煤作为锅炉燃料、气化原料、直接液化原料、热解原料或其他深加工原料的 第一步。干燥既是满足下游加工工艺要求的需要，也是降低整个项目能耗和下游装置投资的 需要。干燥过程中产生的包含大量水蒸气和煤粉等废气等直接排入大气中，会加重环境污染， 因此有效回收干燥过程中的产生的煤粉和水分具有重要的实际意义。低阶煤中的水分一般分 为自由水和结合水，而干燥通常只能除去低阶煤中大部分的自由水，很难去除低阶煤中的结 合水，通常干燥过程烘干去掉的大部分自由水容易被冷凝回收利用。但是通常低阶煤的高效 转化利用方式为干燥后进行热解，热解后的高温气体中依然含有大量的水蒸气，这部分水的 含量也不容小觑。然而，考虑到低阶煤中水含量较高，而且在富产低阶煤的地区水资源往往 非常珍贵；若能同时有效回收地低阶煤中宝贵的水资源和烘干过程中的煤粉，废物利用制备 水煤浆，再将水煤浆燃烧气化制备转化气，利用转化气再制备甲醇，对解决现有低阶煤中水 分回收不足和污染环境具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种利用废水制水煤浆并通过水 煤浆制甲醇的方法，有效地回收低阶煤中的水分和烘干过程中产生的煤粉用于制作水煤浆， 再利用水煤浆气化制备转化气，再利用转化气作为原料来制备甲醇，废物利用，节约资源， 解决了现有低阶煤中水分回收不足和污染环境的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

(1)低阶煤通过烘干工艺处理得到烘干后的低阶煤和废气，所述废气经第一除尘工艺得 到第一煤粉；

(2)将步骤(1)中所述烘干后的低阶煤通过气化还原工艺处理得到富气，所述气化还 原工艺是在无氧或微氧条件下对烘干后的低阶煤进行加热的化学反应工艺；

(3)将步骤(2)中所述富气依次通过第二除尘工艺和油气冷却工艺处理，得到第一废 水；

(4)所述水煤浆包含步骤(3)中所述第一废水、步骤(1)中所述第一煤粉和水煤浆添 加剂，将所述水煤浆与O₂通过水煤浆气化工艺处理得到包含CO、CO₂和H₂的水煤气，所述水煤气通过净化工艺处理得到转化气；

(5)步骤(4)中所述转化气通过选自脱碳补碳工艺、变换转化工艺和补氢工艺中的一 种或几种得到甲醇合成气，所述甲醇合成气的氢碳比R值为2.05-2.1；

(6)步骤(5)中所述甲醇合成气经压缩工艺、甲醇合成工艺得到粗甲醇和甲醇驰放气， 所述粗甲醇通过甲醇精馏工艺得到产品甲醇。