[发明专利]一种基于煤炭碳氢组分分级气化的替代燃料/化工产品生产系统

摘要

本发明公开了一种替代燃料/化工产品生产系统，耦合了煤炭碳氢组分分级气化和传统化工工艺，包括气化岛和化工岛,利用化工岛变换单元和CO2分离单元产生的CO2，用以气化岛焦炭气化，从而淘汰了原气化岛所需的水煤气变换与CO2分离单元，降低了能耗及设备投资；从气化岛得到的富氢焦炉煤气、富CO气化煤气、氢气按一定比例混合后，得到合适H2/CO比的合成反应新气，满足替代燃料/化工产品生产的要求，实现了有效成分的组分对口、梯级利用；气化岛焦炉煤气、气化煤气显热回收得到的蒸汽用于化工岛汽轮机发电，化工岛富产的电力一部分用于气化岛所需CO2的压缩，实现了气化岛和化工岛的能量利用高效集成。

主权项

一种替代燃料/化工产品生产系统，包括气化岛和化工岛，所述气化岛包括燃烧器、焦炭制备单元和焦炭气化单元，供热煤与预热后的高温空气在燃烧器中燃烧生成高温烟气，随后高温烟气供入所述焦炭制备单元和焦炭气化单元，所述焦炭制备单元将气化煤制备为焦炭，所述焦炭供入所述焦炭气化单元中，所述焦炭制备单元制备的富氢焦炉煤气以及所述焦炭气化单元制备的富CO气化煤气供入所述化工岛，其特征在于，所述化工岛包括水煤气变换单元、CO2分离单元及替代燃料生产/化工合成单元，其中，‑‑所述气化岛中焦炭气化单元制备的富CO气化煤气经一废热锅炉回收热量后分为两路，一路通入所述水煤气变换单元与水蒸气发生反应，生成CO2气体和氢气的混合气，之后所述CO2气体和氢气的混合气经所述CO2分离单元分离为CO2气体和氢气，另一路富CO气化煤气与所述CO2分离单元分离出的氢气、以及所述焦炭制备单元制备的经另一废热锅炉回收热量后的富氢焦炉煤气按比例混合后形成H2/CO的合成反应新气，所述合成反应新气通入所述替代燃料生产/化工合成单元生产替代燃料/化工产品；‑‑所述CO2分离单元分离出的CO2气体分为两路，一路经CO2压缩机压缩后通入所述气化岛中的焦炭气化单元，另一路直接排空或经过CO2纯化单元提纯后再经压缩单元压缩后实施碳捕集；‑‑所述替代燃料生产/化工合成单元回收的蒸汽及气化岛中各废热锅炉回收的蒸汽汇流后，通入汽轮机及发电设备单元中发电，所得的部分电力用以驱动所述CO2压缩机，实现了气化岛和化工岛之间的能量集成；其中，气化岛中设置的各废热锅炉，用以回收气化岛的高温合成气显热，并用于化工岛汽轮机发电，在生产替代燃料/化工产品的同时实现电力的联产；其中，所述焦炭制备单元的反应温度为600～1100℃，所述焦炭气化单元的反应温度为800～1100℃，所述水煤气变换单元变换产氢过程中变换反应发生的温度为200～500℃。