[发明专利]一种粉煤分质综合利用方法

说明书

本发明涉及煤加工利用技术领域，公开了一种粉煤分质综合利用方法，所述方法对干燥后的粉煤进行低温热解反应，制得提质焦粉和高温油气；再对高温油气进行冷却分离，得到粗煤气、粒度＜200μm的细焦粉、热解水和煤焦油，最后对粗煤气、细焦粉、热解水及煤焦油进行后续加工生产高附加值的产品，实现了粉煤的分级利用和清洁高效转化。本发明方法以粉煤热解为龙头的单元产品分类加工，使最终的产品更精细化、效益最大化，热解过程中产生的副产均得到有效回收利用，综合利用率高，同时也有利于环境保护。

技术领域

本发明涉及煤加工利用技术领域，具体涉及一种粉煤分质综合利用方法。

背景技术

我国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭资源在我国的能源政策中占据非常关键的位置，有效支撑了国民经济的持续快速发展。据有关资料预测，2030年前我国能源消费需求仍将持续稳定增长，其中煤炭年消费量仍将保持在35亿吨，占能源消耗总量的50％以上，到2050年，煤炭在能源消费结构中的占比也将在40％以上，由此可见，在今后相当长的一段时间内，煤炭仍将是我国能源的支柱产业。但现阶段，以燃烧煤炭为主的粗犷利用方式，不仅极大地浪费了宝贵的煤炭资源，更造成了严重的环境污染，并带来了大量温室气体排放。因此，推进煤炭清洁高效利用，减少煤炭消耗引起的污染物和二氧化碳排放，是解决我国能源和环境问题的必然选择。

煤炭热解，也称煤炭的干馏或热分解，是指煤炭在隔绝空气条件下进行加热，在不同温度下发生一系列物理变化和化学反应的复杂过程，将其中的焦油和煤气等挥发性物质蒸发出来，从而提高煤炭的热值，降低硫含量。煤炭通过热解获得焦油、热解气及半焦，焦油、热解气及半焦再通过后续加工生产高附加值的产品，实现煤炭分级利用和清洁高效转化。煤炭热解的加工方式，以其低成本实现了煤炭分级分质梯级利用，成为煤炭(特别是低阶煤)可实现高效清洁利用的最有效途径之一。然而，目前工业上应用较成熟的煤炭热解技术，主要针对低阶块煤原料，随着科技的发展，粉煤比例增加，但原料利用率较低，并且焦油收率低；粉煤热解过程中产生的细焦粉、细煤粉由于极易自然，较难运输和储存；同时，装置处理量一般在10万吨/年，规模较小；以及与之相配套的环保技术分散，无法进行综合处理。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中缺少高效清洁利用粉煤技术的缺陷，从而提供一种粉煤分质综合利用方法，同时，本发明还提供了利用所述方法的装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种粉煤分质综合利用方法，包括如下步骤：

(1)将粒度≤30mm的粉煤进行加热至110～200℃，并进行除尘，得到粒度＜200μm的细煤粉、0.2～30mm的干燥粉煤及干燥水；

(2)将步骤(1)所述干燥粉煤在绝氧或限氧条件下加热至600～650℃进行热解反应，得到提质焦粉和高温油气；

(3)对所述高温油气进行冷却分离，得到粗煤气、粒度＜200μm的细焦粉、热解水和煤焦油；

(4)对步骤(3)所述粗煤气进行一次压缩、变温吸附、二次压缩、一次净化、干燥、二次净化及深冷分离，得到LPG、LNG、C2产品及富氢气、富CO气体；对所述富氢气进行PSA变压吸附和/或对所述富CO气体进行CO变换制备H₂；

对步骤(3)所述煤焦油进行沥青质提取及延迟焦化处理，得到针状焦产品和粗油品；对所述粗油品提取粗酚制得酚类产品和/或对所述粗油品进行加氢制得燃料油品；

将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种和原煤的混合物进行燃烧制备过热蒸气；和/或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种或将步骤(1)所述细煤粉、步骤(3)所述细焦粉中的至少一种和原煤的混合物与水蒸气、氧气进行气化反应制备合成煤气，再对所述合成煤气进行脱硫，得到燃料气；和/或对所述合成煤气经过CO变换及PSA吸附制备H₂。