[发明专利]一种粉煤热解制备煤焦油的热解-焦化联合工艺和系统

说明书

本发明提供了一种粉煤热解制备煤焦油的工艺，利用低阶煤高挥发分产生的气态介质自发产生流化现象，使得热解流化的动力消耗有效降低，在反应器内进行流化热解‑重油焦化的联合反应工艺过程，在重质油焦化生焦脱除焦尘的同时，还将煤焦油中的绝大多数杂质固化在焦炭中，并产生部分轻质油品，从而将热解产焦油与重质油焦化的功能结合，工艺路线极大缩短，产品质量有较大的提高，大大提高煤焦油的产率，减小了煤焦油中的含尘量，后续油品加氢提质等更容易，极大的提高了产品附加值，适合工业化大生产。而且本发明的产品不仅仅是通常的煤热解所产煤焦油，还包括焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油，副产大量的甲烷及C2、C3等轻烃产品。

技术领域

本发明属于粉煤热解制备煤焦油技术领域，涉及一种粉煤热解制备煤焦油的工艺和系统，尤其涉及一种粉煤热解制备煤焦油的热解-焦化联合工艺和热解-焦化联合系统。

背景技术

随着经济的发展，世界范围内能源需求日趋增加，石油、煤炭等资源储量日趋减少和劣化。我国探明能源中煤炭储量占总能源的94％，石油为2.73％，天然气只有3.05％。近年来，中国对外石油依存度不断提高，2018年中国石油对外依存度达到69.8％，预计2019年将达到71.7％。这从根本上决定我国能源生产和能源消费以煤为主的基本格局在较长的时间里不会改变。富煤少油的资源禀赋决定维护能源安全和国家利益，须充分利用好自有的煤炭资源，尤其是占储量一半的富油煤炭。

我国低阶煤主要分布在内蒙、陕西、新疆等西部地区，西部煤炭资源占全国的90.1％，特别是黄河中上游的晋、陕、蒙、宁四省煤炭资源占有量为全国的67％，低阶煤格金产油一般在6％至18％之间，平均约为10％左右。我国每年约消耗40亿吨煤炭，其中有19亿吨左右的低阶煤，煤炭消耗总量中焦化占13.3％、煤化工占9.2％、直接燃烧约占71.8％。直接燃烧部分由燃煤发电占50.6％，工业锅炉占13.8％，工业炉窑占7.4％组成。其中低阶煤中有90％采用直接燃烧方式利用。燃烧掉约1.9亿吨的煤焦油原料，损失约4个大庆的产油量，浪费严重。

而现有热解工艺主要以低阶块煤为原料，随着综采技术的发展，粉煤比例增加，原料利用率较低；并且油收率一般只有格金含油率的40％～50％，收率较低；同时装置处理量10万吨/年，规模较小；荒煤气中有效成分低，氮气含量高，热值低；环保性能、劳动卫生条件较差，亟待淘汰。为此，2017年2月国家能源局印发《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》主要任务(三)，低阶煤分质利用内容如下：研发清洁高效的低阶煤热解技术，攻克粉煤热解、气液固分离难题，开展百万吨级工业示范，研究更高油品收率的快速热解、催化(活化)热解、加压热解、加氢热解等新一代技术。加强热解与气化、燃烧的有机集成，开发热解-气化一体化技术和热解-燃烧一体化技术，配合中低热值燃气轮机或适应改造后的燃煤锅炉，开展焦油和电力的联产示范。

然而，目前开发的各种粉煤热解工艺由于没有很好解决煤焦油和焦尘分离问题，使得产出的煤焦油大量吸附在焦尘中，所以，实际的煤焦油产品收率较低，并且容易堵塞管道，装置运行周期短，工业化生产很不成熟。

因此，如何的一种适宜的粉煤热解工艺，解决解决煤焦油和焦尘分离问题，提高煤焦油的产率，解决实际生产中遇到的问题，已成为业内诸多煤炭加工企业亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种粉煤热解制备煤焦油的工艺和系统，特别是一种粉煤热解制备煤焦油的热解-焦化联合工艺和热解-焦化联合系统。本发明提供的热解-焦化联合工艺，将重质油、粉状低阶富油煤、油页岩等原料经快速热解、重质油焦化生产轻质油品和化工原料，提高煤焦油的产率，减小了煤焦油中的含尘量，后续油品加氢提质等更容易，极大的提高了产品附加值，同时工艺路线极大缩短，适合工业化大生产。

本发明提供了一种粉煤热解制备煤焦油的工艺，包括以下步骤：

1)在流化气体的作用下，将粉煤和热半焦经过热解反应后，得到油气和半焦的混合物；