[发明专利]一种煤碳清洁化高效利用处理工艺

权利要求书

1.本发明实现煤炭无害化应用工艺的主要系统为：新型煤气化炉(2)、气体分离净化室(4)、燃气轮机(6)、余热锅炉(7)、汽轮机(8)、炉渣处理装置(10)、含硫高分子材料和化工原料生产装置(16)、植物工厂(19)和食品加工厂(22)等；该系统的特征在于：原料含硫煤(1)经过输煤机进入到新型煤气化炉(2)中热解，热解产生的混合气(3)进入气体分离净化室(4)中，煤热解后产生的炉渣(9)可输送给炉渣处理装置(10)，将炉渣(9)制成铺路用的透水砖(11)；混合气(3)中的H2S(12)在气体分离净化室(4)中可以通过吸附解析全部分离出来，作为原料输入到含硫高分子材料和化工原料生产装置(16)中去，可生产出聚苯硫醚或聚苯硫醚砜(17)，也可以产出硫醚或硫醇(18)；混合气(3)中的氢气(13)也可以通过变压吸附或膜过滤的方法提纯出来变成纯净的氢气(13)，该氢气(13)可以用于其它化工原料或者作为氢燃料电池的燃料，若没有应用也可以不提纯出来，继续存在于混合气(3)中；混合气(3)中的CO₂(23)也可以被提纯出来和后续余热锅炉出来的CO₂(23)一起提供给农业的植物工厂(19)作为碳肥，通过植物工厂(19)生产出高品质的农产品(20)，该农产品(20)可为食品加工厂(22)提供原料，同时该CO₂(23)也可以制成干冰(21)，用于食品加工厂(22)的原料或作为冷链食品的低温冷藏媒介；气体分离净化室(4)中剩下的主要为可燃烧的燃气(5)，该燃气(5)主要成分为CO或者氢气(13)(若未提纯出来)供给燃气轮机(6)作为燃料燃烧推动燃气轮机(6)带动发电机发出电力(14)，燃气轮机(6)的排放的高温尾气主要为CO₂(23)和水蒸汽可通入到余热锅炉中用余热产生高品位蒸汽(24)，高品位蒸汽(24)可用于推动汽轮机(8)做功带动发电机发出电力(14)，余热锅炉(7)出来的高品位蒸汽(24)可以供给需要蒸汽的含硫高分子材料和化工原料生产装置(16)，汽轮机(8)出口出来的低品位蒸汽(15)可供给植物工厂(19)的温控应用；其中燃气轮机(6)和汽轮机(8)发出的电力(14)可以用于炉渣处理装置(10)、含硫高分子材料和化工原料生产装置(16)和植物工厂(19)的设备上。

2.根据权利要求书1所述的新型煤气化炉(2)的特征为其最高工作温度在900℃～1000℃之间，可将煤热解为完全的气态混合气和炉渣，或者热解为气态混合物、焦油和炉渣。

3.根据权利要求书1所述的燃气轮机(6)的特征为其压气机总压比范围在5～20之间，涡轮前温度范围为800℃～1200℃之间。

4.根据权利要求书1所述的新型煤气化炉(2)包含了以煤作为原料的煤制气炉、炼焦炉、生产兰炭的干馏炉等工业炉型。

5.本发明中将H2S用于生产聚苯硫醚、聚苯硫醚砜、硫醚或者硫醇的化工厂结合起来的工艺也可作为天然气脱硫、以及其它原料(含硫橡胶与塑料等)气化的脱硫工艺。