[发明专利]一种同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油的装置及方法

摘要

一种同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油的装置及方法，本发明可以由生物质、低阶煤炭、石油焦、油页岩等的一种或者两种以上根据反应物料的碳氢元素平衡按特定比例构成的混合物料作为进料，进料粒径范围0.1～1mm，装置所产的富甲烷合成气组成为CO 15～30vol％，H2 20～40vol％CH4 8～35vol％，CmHn 0.1～0.2vol％CO2 8～12vol％，N2 2～4vol％。最重要的是，在生产富甲烷合成气的同时，还可获取15wt％～20wt％的优质中低温煤焦油，这部分煤焦油经深加工后可以转变为附加值更高的优质燃料油品、芳烃、多种附加值很高的煤基精细化工产品，大幅增强煤制气的经济竞争力，在实现煤炭资源高效、梯级、综合利用的基础上，实现煤制天然气与煤基精细化工产业链间的耦合。

主权项

1.一种同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油的装置，其特征在于，包括含碳物料快速热裂解反应系统(2)以及与其入口相连的连续加压稳态进料系统(1)，与其出口相连的合成气净化与颗粒分流系统(3)，合成气净化与颗粒分流系统(3)的出口依次与轻质煤焦油回收系统(4)、甲烷富集分离系统(5)相连；所述的含碳物料快速热裂解反应系统(2)包括自下而上依次相连的循环颗粒二次裂解制氢子系统(11)、快速混合升温子系统(13)、含碳物料恒温‑加压‑催化加氢快速热裂解反应子系统(14)；所述的含碳物料快速热裂解反应系统(2)的操作压力为3.0～5.0MPa,反应温度为950～1200℃；所述的快速混合升温子系统(13)包括自下而上依次设置的富氢高温气‑固混合流体整流区(29)、涡旋流场传递区(28)、混合流体温控区(27)，所述的富氢高温气‑固混合流体整流区(29)与循环颗粒二次裂解制氢子系统(11)的深度裂解反应区(24)相连通，混合流体温控区(27)与含碳物料恒温‑加压‑催化加氢快速热裂解反应子系统(14)相连通；所述的合成气净化与颗粒分流系统(3)包括依次相连的高温干法分离子系统(15)、合成气深度净化子系统(16)、颗粒筛分子系统(17)和外置颗粒循环子系统(18)，所述的高温干法分离子系统(15)与含碳物料恒温‑加压‑催化加氢快速热裂解反应子系统(14)的合成气出口相连，外置颗粒循环子系统(18)捕集的含碳颗粒循环返回循环颗粒二次裂解制氢子系统(11)；所述的轻质煤焦油回收系统(4)包括依次相连的油气吸附分离子系统(19)、轻油分离提纯子系统(20)和轻质煤焦油储存子系统(21)；所述的甲烷富集分离系统(5)包括甲烷分离提纯子系统(22)和甲烷升压储存子系统(23)，所述的甲烷分离提纯子系统(22)与轻油分离提纯子系统(20)的合成气出口相连。