[发明专利]一种利用煤生产焦油和烃类燃料产品的方法

摘要

本发明涉及一种利用煤生产焦油和烃类燃料产品的方法，该方法包括热解、粗煤气净化脱硫、甲烷化反应、气化反应、变换反应、净化处理、硫回收工序、精脱硫处理与合成工序等步骤。本发明的方法将原煤先低温热解后再气化转化，不仅增加了煤化工产品种类，还提高了煤炭原料的利用效率；本发明的方法不仅解决了低阶煤难以湿法气流床气化利用的问题，同时降低气化过程原料消耗，减少废水排放量，降低过程温室气体生成量，达到煤炭资源的高效分级分质利用之目的。

主权项

一种利用煤生产焦油和烃类燃料产品的方法，其特征在于该方法的步骤如下：A、热解将预加工研磨的煤粉在温度450～800℃与压力‑0.05～0.05MPa的条件下分解35‑80min，得到呈气态的焦油‑粗煤气混合产物与呈固态的半焦产物，接着让所述的气态焦油—粗煤气混合产物依次通过除尘、冷却洗涤与油水分离，得到一种焦油产物与一种粗煤气产物；让一部分粗煤气产物返回作为加热燃料与调节热解气氛，其余部分送至后续的粗煤气净化脱硫处理；B、粗煤气净化脱硫将所述粗煤气以空速1000～3000h‑1依次通过填装净化剂和脱硫剂的净化器，让步骤A得到的粗煤气产物在60～80℃，0.05～0.1MPa条件下脱除其中含有的微量杂环化合物与含硫化合物，得到以重量计硫含量<0.01ppm、杂环化合物含量<0.02ppm的洁净粗煤气；C、甲烷化反应让步骤B得到的洁净粗煤气以空速3000～10000h‑1通入装有甲烷化催化剂的反应器，在温度250～600℃与压力2.0～3.0MPa的条件下，使其中的CO与H2以及CO2与H2发生甲烷化反应，得到富含甲烷气体混合物，接着在常规变压条件下分离甲烷，得到浓度为以体积计CH4>95％的天然气产品以及含有H2、CO和CO2主要组分的混合气；D、气化反应让在步骤A得到的焦油产物与高纯氧气、水或水蒸汽在温度1200.0～1400.0℃与压力1.0～10.0MPa的条件下进行湿法或干法气化反应，得到主要含有CO和H2的粗合成气；E、变换反应将步骤D得到的一部分粗合成气以空速1500～3500h‑1通入装有变换催化剂的反应器，在温度300～500℃，压力0.8～9.5MPa条件下，让该粗合成气中的CO与水蒸汽发生变换反应，使所述的粗合成气转变成主要含有H2的富氢气体，它然后与余下粗合成气混合，得到一种混合变换气；F、净化处理让由步骤E得到的混合变换气与由步骤C得到的混合气混合均匀，然后在为所述混合气体积0.5～2％的吸收剂存在下，在温度‑60～0℃与压力0.6～9.0MPa的条件下进行净化处理，除去其中含有的全部CO2与大部分含硫化合物，分别得到净化合成气、高纯度CO2气体以及含硫化合物气体，净化合成气中的CO2低于10ppm，含硫化合物低于0.1ppm；G、硫回收工序让由步骤F产生的含硫化合物气体通入硫回收工序，将其中一部分含硫化合物氧化，然后与剩余的含硫化合物气体混合，并以空速250～550h‑1通过装有硫合成催化剂的反应器，在温度150～450℃与压力0.2～3.5MPa的条件下，气体混合物中的含硫化合物组分间进行化学转化反应，将其中的硫元素转化成单质硫，得到硫磺产品；H、精脱硫处理将由步骤F得到的净化合成气以空速1000～3000h‑1通过填装脱硫剂的净化器中，在温度60～80℃，0.5～8.5MPa的条件下进行脱硫反应，使净化合成气中含硫组分降至以体积计0.01ppm以下，得到一种纯合成气；I、合成工序将步骤H得到的纯合成气以空速800～2500h‑1通过装有甲烷化催化剂的反应器，在温度300～650℃与压力0.3～8.0MPa的条件下进行甲烷化反应，得到一种天然气，或者以空速350～500h‑1通过装有合成油催化剂的反应器，在温度190～300℃与压力2.0～4.0MPa的条件下进行合成反应，得到所述的烃类燃料油产品。