[发明专利]一种粉煤高效综合利用工艺系统及工艺方法

说明书

本发明提供了一种粉煤高效综合利用工艺系统及工艺方法，包括循环流化床锅炉、煤粉干燥机构、循环流化床热解炉、半焦气化机构、焦油回收机构及煤气净化单元，本发明通过对工艺系统及工艺方法的合理设计，充分回收利用了粉煤热解过程中产生的热量，使半焦的燃烧、半焦的气化、粉煤的干燥、粉煤的循环流化床热解组成的联合系统达到稳定的运行，并达到节能、高效的综合利用。

技术领域

本发明属于粉煤加工工艺领域，尤其是涉及一种粉煤高效综合利用工艺系统及工艺方法。

背景技术

我国能源显著特点是“富煤、贫油、少气”，资源禀赋决定了煤炭的基础能源地位，如何清洁、高效、综合利用煤炭，是国家和社会关切的重要课题。

中国低阶煤(包括次烟煤和褐煤)探明储量占总煤炭储量的约一半，低阶煤中含粉煤率约80％，粉煤的综合清洁利用，对缓解我们原油资源紧张、降低石油和石化产品对外依存度有十分重要的意义。

传统低阶煤热解生产的荒煤气中N₂、CO₂合起来的含量占比超过50％，荒煤气品质较低，限值了煤气的用途和价值。

目前热解装置主要还是小规模运行，热解的煤气主要作为燃料使用。但是煤碳大规模热解生产的时候，煤气产量太大，只能一小部分煤气作为燃料使用，大部分煤气只能作为合成甲烷或甲醇等化工产品的原料。如果煤气作为生产化工产品的合成气，N₂的含量太高，系统循环大量的无效气体消耗大量的能耗和资源。

目前热解装置工艺设计都是独立的一个单元，主要是块煤直立炉热解装置，粉煤热解装置处于工业化示范装置阶段。

浙江大学的双循环流化床热解装置，原煤直接进入循环流化床热解炉，用热半焦作为热载体加热原料粉煤热解，用冷的煤气作为循环煤气，需要大量的热半焦，运行操作困难，要加热蒸发原煤中大量的水份，热解速度慢。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种粉煤高效综合利用工艺系统及工艺方法，以实现能源的综合利用，提高产品品质。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种粉煤高效综合利用工艺系统，包括循环流化床锅炉、煤粉干燥机构、循环流化床热解炉、半焦气化机构、焦油回收机构及煤气净化单元，

所述循环流化床锅炉的出料口连通有第一分离器，所述第一分离器的出气口与所述煤粉干燥机构连通，第一分离器的出料口分别与所述循环流化床热解炉的进料口及所述循环流化床锅炉的进料口连通，

所述煤粉干燥机构用于烘干煤粉，所述煤粉干燥机构的出料口与所述循环流化床热解炉的进料口连通，

所述循环流化床热解炉的出料口连通有第二分离器，所述第二分离器的出料口分别与所述循环流化床锅炉的进料口及所述半焦气化机构的进料口连通，第二分离器的出气口依次连通煤气净化单元及焦油回收机构，

所述半焦气化机构用于将进入半焦气化机构的热半焦气化为荒煤气，半焦气化机构的出气口分别与循环流化床热解炉的进气口及所述煤气净化单元连通。

优选的，所述煤粉干燥机构包括原料煤粉仓、气力输送装置及干燥煤粉仓，所述气力输送装置的进气口与所述循环流化床锅炉的排烟口连通，所述气力输送装置的进料口与所述原料煤粉仓的出料口连通，所述气力输送装置的出料口与所述干燥煤粉仓的进料口连通，所述气力输送装置的出气口与布袋除尘器连通，所述干燥煤粉仓的出料口与循环流化床热解炉的进料口连通。

优选的，所述煤气净化单元包括洗涤塔。

优选的，所述焦油回收机构包括电捕焦油器。

优选的，所述半焦气化机构包括气化炉，所述气化炉与所述循环流化床热解炉之间设有锁斗系统。