一種氣流床粉煤加氫氣化方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氣流床粉煤加氫氣化方法，屬于煤氣化領(lǐng)域，能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)煤加氫氣化過(guò)程并獲得高品質(zhì)產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的高效利用。所述氣流床粉煤加氫氣化方法，包括：將粉煤與加熱后的原料氣混合后通過(guò)氣化爐噴嘴送入氣化爐中；所述粉煤與加熱后的原料氣在所述氣化爐的反應(yīng)段混合并發(fā)生加氫氣化反應(yīng)，生成半焦、合成氣以及氣態(tài)油；待經(jīng)所述反應(yīng)段出口處的降溫裝置降溫后，所述合成氣以及氣態(tài)油經(jīng)除塵、換熱，獲得氣體產(chǎn)物和液態(tài)油品產(chǎn)物；所述半焦被排出所述氣化爐。本發(fā)明可用于煤加氫氣化過(guò)程。
【專利說(shuō)明】_種氣流床粉煤加氫氣化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煤氣化領(lǐng)域，尤其涉及一種氣流床粉煤加氫氣化方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)"貧油少氣相對(duì)富煤"的資源條件注定將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持為以煤炭資 源為主的能源結(jié)構(gòu)。隨著城市化進(jìn)程的加快和環(huán)保要求的提高，對(duì)天然氣的需求日益增加， 缺口巨大，因此開發(fā)高效的煤代天然氣技術(shù)是彌補(bǔ)我國(guó)天然氣資源短缺的有效手段。
[0003] 對(duì)于常規(guī)兩步法煤制天然氣工藝而言，雖技術(shù)成熟，但工藝路線較長(zhǎng)，投資大，熱 效率低。為改變常規(guī)技術(shù)的不足，近年來(lái)，利用煤熱解和加氫氣化來(lái)提取原煤中的焦油和氣 體產(chǎn)品的工藝受到越來(lái)越高的重視，專利申請(qǐng)CN1025593IOA中公布了一種用焦?fàn)t氣等工 業(yè)廢氣進(jìn)行煤炭加氫氣化制天然氣等烴類的方法，該方法利用焦?fàn)t氣或甲醇馳放氣等工業(yè) 廢氣作為氣源進(jìn)行煤轉(zhuǎn)化反應(yīng)，雖給出較優(yōu)的氫氣供應(yīng)方式，但并未給出較優(yōu)的工藝過(guò)程， 如在該工藝中，原煤與焦?fàn)t紅焦需加熱至300°C后輸送至氣化爐內(nèi)，但在加熱至該溫度后 時(shí)，原煤會(huì)發(fā)生熱解產(chǎn)生焦油，容易發(fā)生堵塞，從而不利于原料煤在管道中的輸送，且更為 重要的是，該工藝由于輸入的熱量不足以達(dá)到激發(fā)加氫氣化反應(yīng)溫度，無(wú)法獲得較優(yōu)的產(chǎn) 品質(zhì)莖和穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)燈。
[0004] 針對(duì)上述煤加氫氣化技術(shù)現(xiàn)狀而言，提供一種能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)煤加氫氣化過(guò)程并獲 得高品質(zhì)產(chǎn)物的煤加氫氣化方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所面臨的重要課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氣流床粉煤加氫氣化方法，能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)煤加氫氣化過(guò) 程并獲得高品質(zhì)產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的高效利用。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種氣流床粉煤加氫氣化方法，包括：
[0008] 將粉煤與加熱后的原料氣混合后通過(guò)氣化爐噴嘴送入氣化爐中；
[0009] 所述粉煤與加熱后的原料氣在所述氣化爐的反應(yīng)段混合并發(fā)生加氫氣化反應(yīng)，生 成半焦、合成氣以及氣態(tài)油；
[0010] 待經(jīng)所述反應(yīng)段出口處的降溫裝置降溫后，所述合成氣以及氣態(tài)油經(jīng)除塵、換熱， 獲得氣體產(chǎn)物和液態(tài)油品產(chǎn)物；所述半焦被排出所述氣化爐。
[0011] 可選的，在將粉煤與加熱后的原料氣通過(guò)氣化爐噴嘴送入氣化爐之前，還包括：
[0012] 在所述氣化爐外部對(duì)原料氣進(jìn)行一次加、熱，產(chǎn)生一次加熱原料氣；和
[0013] 在所述氣化爐噴嘴內(nèi)部通過(guò)貧氧燃燒的方式對(duì)所述一次加熱原料氣進(jìn)行二次加 熱，產(chǎn)生加熱后的原料氣。
[0014] 可選的，所述在所述氣化爐外部對(duì)原料氣進(jìn)行一次加熱，產(chǎn)生一次加熱原料氣具 體為：
[0015] 在開車階段，原料氣依次流經(jīng)半焦冷卻器和氣體換熱器，然后進(jìn)入氫氣加熱爐進(jìn) 行加熱，產(chǎn)生所述一次加熱原料氣；或
[0016] 在系統(tǒng)運(yùn)行階段，原料氣首先在所述半焦冷卻器內(nèi)與半焦進(jìn)行換熱，然后進(jìn)入所 述氣體換熱器進(jìn)行換熱，產(chǎn)生所述一次加熱原料氣。
[0017] 可選的，在所述氣化爐噴嘴內(nèi)部對(duì)所述一次加熱原料氣進(jìn)行二次加熱，產(chǎn)生加熱 后的原料氣具體為：
[0018] 向所述氣化爐噴嘴內(nèi)通入氧氣，通過(guò)貧氧燃燒的方式對(duì)所述一次加熱原料氣進(jìn)行 二次加熱，產(chǎn)生所述加熱后的原料氣。
[0019] 進(jìn)一步的，所述氧氣的添加量為所述加熱后的原料氣的2-10%。
[0020] 優(yōu)選的，所述加熱后的原料氣的溫度高于l〇〇〇°C，所述加熱后的原料氣與粉煤混 合后的溫度高于700°C。
[0021] 可選的，所述加熱后的原料氣與粉煤的加入量的質(zhì)量比為0. l-o. 4。
[0022] 可選的，所述氣化爐的反應(yīng)壓力為3-12MPa，反應(yīng)溫度為700-1200°C。
[0023] 優(yōu)選的，所述粉煤在所述氣化爐的反應(yīng)段中停留5-20秒。
[0024] 可選的，將所述半焦、合成氣以及氣態(tài)油降溫至700°C以下。
[0025] 可選的，在將粉煤與加熱后的原料氣通過(guò)氣化爐噴嘴送入氣化爐之前，還包括在 密相輸送單元中利用輸送氣體將粉煤輸送至所述氣化爐噴嘴。
[0026] 進(jìn)一步的，所述輸送氣體為高壓氫氣。
[0027] 可選的，所述粉煤的粒徑為5-75 μπι，所述粉煤的含水量小于10%。
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氣流床粉煤加氫氣化方法，通過(guò)對(duì)原料氣進(jìn)行一次加熱 及二次貧氧燃燒加熱兩步將與粉煤混合的原料氣溫度提高至1000°C以上，從而保證混合后 的粉煤能達(dá)到加氫氣化反應(yīng)所需條件，進(jìn)而保證激發(fā)加氫氣化反應(yīng)，同時(shí)，在氣化爐反應(yīng)段 出口處采用降溫裝置控制反應(yīng)程度，以此對(duì)生成產(chǎn)物組份進(jìn)行調(diào)控。通過(guò)加氫氣化反應(yīng)不 但可提高油品價(jià)值，實(shí)現(xiàn)油品輕質(zhì)化，還可避免油品在后系統(tǒng)除塵步驟出現(xiàn)堵塞的可能性， 從而提高整體工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床粉煤加氫氣化方法的工藝示意圖；
[0030] 1、原煤制粉單元；2、密相輸送單元；3、氣化爐噴嘴；4、加氫氣化爐；5、半焦冷卻 器；6、換熱器；7、除塵單元；8、氣體換熱器；9、后續(xù)冷卻分離系統(tǒng)；10.氫氣加熱爐；401.反 應(yīng)段；402.半焦收集段；
[0031] FL原料煤；F2.密相輸送原料氣；F3.進(jìn)噴嘴氧氣；F4.激冷氣或者激冷水；F5.加 氫氣化反應(yīng)原料氣；F6.換熱器進(jìn)水；F7.高壓蒸汽；F8.高附加值富芳烴油品；F9.半焦產(chǎn) 物；F10.合成氣產(chǎn)物。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的氣流床粉煤加氫氣化方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0034] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床粉煤加氫氣化方法的工藝示意圖。如圖1所示， 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氣流床粉煤加氫氣化方法，包括：
[0035] Sl :將粉煤與加熱后的原料氣混合后通過(guò)氣化爐噴嘴送入氣化爐中；
[0036] 在本步驟中，在氣化爐噴嘴中一次加熱原料氣通過(guò)貧氧燃燒放熱被二次加熱，然 后與從氣化爐噴嘴中心進(jìn)入的粉煤發(fā)生快速混合，并將煤粉溫度快速提高至700°C以上，從 而激發(fā)粉煤與加熱后的原料氣在氣化爐內(nèi)發(fā)生加氫氣化反應(yīng)。
[0037] S2:所述粉煤與加熱后的原料氣在所述氣化爐的反應(yīng)段混合并發(fā)生加氫氣化反 應(yīng)，生成半焦、合成氣以及氣態(tài)油；
[0038] 在本步驟中，加熱后的原料氣與粉煤在反應(yīng)段快速混合并發(fā)生加氫氣化反應(yīng)，從 而生成半焦、合成氣以及氣態(tài)油。
[0039] S3 :待經(jīng)所述反應(yīng)段出口處的降溫裝置降溫后，反應(yīng)終止，所述合成氣以及氣態(tài)油 經(jīng)除塵、換熱，獲得氣體產(chǎn)物和液態(tài)油品產(chǎn)物；所述半焦被排出所述氣化爐。
[0040] 在本步驟中，待經(jīng)所述反應(yīng)段出口處的降溫裝置降溫后，半焦以折流的方式在氣 化爐內(nèi)與合成氣以及氣態(tài)油進(jìn)行初步分離。其中，半焦進(jìn)入氣化爐半焦收集段402,并在維 持一定料位后被排入半焦冷卻器5中，在半焦冷卻器5中將原料氣F5加熱至300°C，而自 身被冷卻后排出系統(tǒng)，半焦可以作為氣化制氫原料，為系統(tǒng)提供反應(yīng)所需原料氣。而合成氣 以及氣態(tài)油排出氣化爐，進(jìn)入除塵單元7,該單元包括旋風(fēng)除塵和過(guò)濾器除塵，由于加氫氣 化所產(chǎn)生的氣態(tài)油均為輕質(zhì)油，在系統(tǒng)工況條件下其沸點(diǎn)均低于300°C，所以只要保證氣體 溫度不低于350°C即可保證油品不會(huì)析出且高溫條件下不易結(jié)碳，進(jìn)而保證除塵單元的穩(wěn) 定性。而這相對(duì)于傳統(tǒng)熱解和低溫下的加氫熱解過(guò)程而言，由于其所產(chǎn)生的焦油為重質(zhì)油， 且沸點(diǎn)較高，所以即使采取了 400°C以上的除塵溫度，但油品仍然容易析出，并阻塞過(guò)濾設(shè) 備，同時(shí)重質(zhì)焦油在高溫條件下還容易結(jié)碳，堵塞系統(tǒng)，因此本申請(qǐng)中的加氫氣化工藝條件 可使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。經(jīng)除塵單元7獲得的半焦進(jìn)入換熱器6,產(chǎn)出高品質(zhì)蒸汽，從過(guò)濾 單元7出來(lái)的氣體溫度為600-700°C左右的合成氣及氣態(tài)油進(jìn)入氣體換熱器8,在該單元將 原料氣從300°C加熱至500°C以上，滿足原料氣的入爐要求，換熱后的合成氣及氣態(tài)油則進(jìn) 入后續(xù)的冷卻分離單元9,在該單元內(nèi)合成氣及氣態(tài)油被進(jìn)一步冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分 離獲得氣體產(chǎn)物和液體油品產(chǎn)物。其中，以體積百分比計(jì)，所述氣體產(chǎn)物包括81. 4%甲烷、 2. 0%乙烷、12. 9 %-氧化碳、3. 4%二氧化碳和0. 3 %硫化氫；以重量百分比計(jì)，所述液體 油品主要產(chǎn)物（含量>1% )包括41. 24%三苯、0.47%苯酚、34. 87%萘、3. 01%芴、4. 95% 菲、4. 96%蒽和6. 22%芘。
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氣流床粉煤加氫氣化方法，通過(guò)對(duì)原料氣進(jìn)行一次加熱 及二次貧氧燃燒加熱兩步將與粉煤混合的原料氣溫度提高至l〇〇〇°C以上，從而保證混合后 的粉煤能達(dá)到加氫氣化反應(yīng)所需條件，進(jìn)而保證激發(fā)加氫氣化反應(yīng)，同時(shí)，在氣化爐反應(yīng)段 出口處采用降溫裝置控制反應(yīng)程度，以此對(duì)生成產(chǎn)物組份進(jìn)行調(diào)控。通過(guò)加氫氣化反應(yīng)不 但可提高油品價(jià)值，實(shí)現(xiàn)油品輕質(zhì)化，還可避免油品在后系統(tǒng)除塵步驟出現(xiàn)堵塞的可能性， 從而提高整體工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0042] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在將粉煤與加熱后的原料氣通過(guò)氣化爐噴嘴送入氣化爐 之前，還包括：在所述氣化爐外部對(duì)原料氣進(jìn)行一次加熱，產(chǎn)生一次加熱原料氣；和在所述 氣化爐噴嘴內(nèi)部通過(guò)貧氧燃燒的方式對(duì)所述一次加熱原料氣進(jìn)行二次加熱，產(chǎn)生加熱后的 原料氣。
[0043] 在本實(shí)施例中，原料氣需經(jīng)過(guò)外部一次加熱過(guò)程和氣化爐噴嘴內(nèi)部的二次加熱過(guò) 程后才可被送入氣化爐內(nèi)，從而可確保原料氣可被提升至足夠高的溫度，以滿足粉煤發(fā)生 加氫氣化反應(yīng)的條件至反應(yīng)完全?？梢岳斫獾氖?，在本實(shí)施例中，所述原料氣可以為氫氣， 也可以為含有一定量氫氣的混合氣體（如合成氣分離后可作為原料氣循環(huán)使用），原料氣 即煤氣化過(guò)程所需的氣化劑。
[0044] 在本發(fā)明的一可選實(shí)施例中，所述在所述氣化爐外部對(duì)原料氣進(jìn)行一次加熱，產(chǎn) 生一次加熱原料氣具體為：在開車階段，原料氣依次流經(jīng)半焦冷卻器和氣體換熱器，然后進(jìn) 入氫氣加熱爐進(jìn)行加熱，產(chǎn)生所述一次加熱原料氣；或在系統(tǒng)運(yùn)行階段，原料氣首先在所述 半焦冷卻器內(nèi)與半焦進(jìn)行換熱，然后進(jìn)入所述氣體換熱器進(jìn)行換熱，產(chǎn)生所述一次加熱原 料氣。
[0045] 在本實(shí)施例中，對(duì)原料氣的一次加熱發(fā)生在氣化爐的外部，可分為開車階段和系 統(tǒng)運(yùn)行階段，在開車階段，由于反應(yīng)系統(tǒng)處于未運(yùn)行階段，系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有熱源，所以，原料氣只 能依次流經(jīng)半焦冷卻器、氣體換熱器，并在氫氣加熱爐中進(jìn)行加熱，從而產(chǎn)生一次加熱原料 氣；而在系統(tǒng)運(yùn)行階段，由于整個(gè)系統(tǒng)處于反應(yīng)狀態(tài)中，所以，常溫原料氣先進(jìn)入半焦冷卻 器，并在半焦冷卻器中與從氣化爐內(nèi)排出的半焦進(jìn)行換熱，從而將原料氣加熱至300°C，然 后該加熱原料氣順次流入氣體換熱器中，由于從過(guò)濾單元7排出的進(jìn)入氣體換熱器8的產(chǎn) 生合成氣及氣態(tài)油的溫度為600-700 °C，從而可將加熱原料氣再次加熱至500 °C，而在此 時(shí)，加熱至500°C的原料氣在進(jìn)入氫氣加熱爐后則不再進(jìn)行換熱，而是直接被輸送至氣化爐 噴嘴，從而完成一次加熱過(guò)程。這里需說(shuō)明的是，一次加熱過(guò)程后所產(chǎn)生的一次加熱原料氣 的溫度約在500°C左右。
[0046] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在所述氣化爐噴嘴內(nèi)部對(duì)所述一次加熱原料氣進(jìn)行二次 加熱，產(chǎn)生加熱后的原料氣具體為：向所述氣化爐噴嘴內(nèi)通入氧氣，通過(guò)貧氧燃燒的方式對(duì) 所述一次加熱原料氣進(jìn)行二次加熱，產(chǎn)生所述加熱后的原料氣。
[0047] 在本實(shí)施例中，向所述氣化爐噴嘴中添加少量氧氣，一次加熱原料氣在氣化爐噴 嘴內(nèi)實(shí)現(xiàn)自燃，并在貧氧燃燒條件下被二次加熱，然后與中心通入的粉煤發(fā)生快速混合，從 而將粉煤的溫度快速提升至700°C以上，激發(fā)加氫氣化反應(yīng)。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中， 所述加熱后的原料氣的溫度高于l〇〇〇°C，所述加熱后的原料氣與粉煤混合后的溫度高于 700。。。
[0048] 在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，所述氧氣的添加量為所述加熱后的原料氣的 2-10%。在本實(shí)施例中，進(jìn)入氣化爐噴嘴中的氧氣的添加量約為加熱后的原料氣量的 2-10 %，可使一次加熱原料氣在貧氧條件下被二次加熱至高于KKKTC，從而可快速將煤粉 溫度提高至70(TC以上，激發(fā)加氫氣化反應(yīng)。
[0049] 在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述加熱后的原料氣與粉煤的加入量的質(zhì)量比為 0. 1-0. 4。在本實(shí)施例中，加熱后的原料氣與粉煤的加入量的質(zhì)量比例為0. 1-0. 4,這主要是 因?yàn)楫?dāng)加熱后的原料氣量過(guò)少時(shí)，其與粉煤的混合效果較差，且為了保證粉煤與加熱后的 原料氣混合后能達(dá)到加氫氣化所需溫度，加熱后的原料氣的溫度還需超過(guò)1400°C，但這會(huì) 大大降低氣化爐噴嘴運(yùn)行的穩(wěn)定性，而當(dāng)加熱后的原料氣量過(guò)大時(shí)，加氫氣化又無(wú)法消耗 那么多原料氣，會(huì)造成原料氣的浪費(fèi)，從而降低系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
[0050] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述氣化爐的反應(yīng)壓力為3_12MPa，反應(yīng)溫度為 700-1200°C。在本實(shí)施例中，將氣化爐的反應(yīng)壓力設(shè)定為3-12MPa主要是因?yàn)楫?dāng)氣化爐 的反應(yīng)壓力低于3MPa時(shí)，加氫氣化反應(yīng)不足，且總碳轉(zhuǎn)化率較低，從而導(dǎo)致系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性 差。優(yōu)選的，氣化爐的反應(yīng)壓力在5-8MPa范圍內(nèi)。另外，還應(yīng)保持氣化爐的反應(yīng)溫度為 700-1200°C，優(yōu)選為750-1000°C，從而更有利于高品質(zhì)產(chǎn)品的生成。
[0051] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述粉煤在所述氣化爐的反應(yīng)段中停留5-20秒。在本 實(shí)施例中，將粉煤在氣化爐的反應(yīng)段中停留一段時(shí)間，可保證粉煤與加熱后的原料氣更加 充分地反應(yīng)，從而使粉煤反應(yīng)完全。優(yōu)選的，所述粉煤在所述氣化爐的反應(yīng)段中停留10-15 秒。
[0052] 在本發(fā)明的一可選實(shí)施例中，將所述半焦、合成氣以及氣態(tài)油降溫至700°C以下。 在本實(shí)施例中，降溫裝置的作用主要是終止反應(yīng)，以控制反應(yīng)產(chǎn)物組成?？梢岳斫獾氖牵?本實(shí)施例中，降溫裝置可以是激冷裝置，如激冷水或者其他激冷手段，本領(lǐng)域技術(shù)人員可使 用任一適用的降溫裝置對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行降溫，又如換熱裝置等，本實(shí)施例中對(duì)此不做具體限定。
[0053] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在將粉煤與加熱后的原料氣通過(guò)氣化爐噴嘴送入氣化爐 之前，還包括在密相輸送單元中利用輸送氣體將粉煤輸送至所述氣化爐噴嘴。在本實(shí)施例 中，利用密相輸送技術(shù)將粉煤在輸送氣體的作用下輸送至氣化爐噴嘴，其中，在本發(fā)明的一 優(yōu)選實(shí)施例中，所述輸送氣體為高壓氫氣。在本實(shí)施例中選用高壓氫氣作為輸送氣體主要 是因?yàn)楦邏簹錃獾妮斔托阅芨臃€(wěn)定，能獲得更高的固氣比，最高可達(dá)到200:1，而這相對(duì) 于目前粉體輸送中所常規(guī)采用的N 2或者CO 2 (輸送固氣比只能達(dá)到100:1)而言，一方面可 大大減少因輸送而帶入氣化爐中的冷氣體量，從而減少熱損，另一方面，使用高壓氫氣還可 減少惰性氣體的加入量，從而減少后期分離所需的能耗。
[0054] 在本發(fā)明的一可選實(shí)施例中，在密相輸送單元中利用輸送氣體將粉煤輸送至所述 氣化爐噴嘴之前，還可包括對(duì)原煤進(jìn)行粉碎，形成粉煤。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，所述 粉煤的粒徑為5-75 μ m，所述粉煤的含水量小于10 %。在本實(shí)施例中，將粉煤的粒徑設(shè)置在 5-75 μm范圍內(nèi)，主要是因?yàn)槿袅教?，則粉碎的粉煤難于捕集分離，后處理難度大；若 粒徑太大，則不利于粉煤與加熱后的原料氣進(jìn)行充分反應(yīng)；另外，還應(yīng)限定所述粉煤的含水 量，這是因?yàn)槿艉窟^(guò)高，則會(huì)造成粉煤在輸送過(guò)程中的不穩(wěn)定性，所以，優(yōu)選控制粉煤 的含水量小于10%。
[0055] 為了更好地說(shuō)明本發(fā)明所提供的氣流床粉煤加氫氣化方法，下面將結(jié)合具體實(shí)施 例進(jìn)行闡述。
[0056] 實(shí)施例
[0057] 在本實(shí)施例中所選煤種煤質(zhì)分析如表1所不，煤粉米用高壓氫氣密相輸送技術(shù)輸 送進(jìn)入氣流床氣化爐，加氫氣化壓力為7. OMPa，氣化溫度為850-900°C，高壓氫氣與粉煤的 質(zhì)量比為0. 4,半焦經(jīng)冷卻后作為最終產(chǎn)品，氣體經(jīng)除塵單元、冷卻分離處理后獲得相應(yīng)油 品和氣體，反應(yīng)總碳轉(zhuǎn)化率為55%，油品干基煤產(chǎn)率為12%，氣體和液體油品組成如表2、 表3所示。
[0058] 表1原料煤粉煤質(zhì)分析
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種氣流床粉煤加氫氣化方法，其特征在于，包括： 將粉煤與加熱后的原料氣混合后通過(guò)氣化爐噴嘴送入氣化爐中； 所述粉煤與加熱后的原料氣在所述氣化爐的反應(yīng)段混合并發(fā)生加氫氣化反應(yīng)，生成半 焦、合成氣以及氣態(tài)油； 待經(jīng)所述反應(yīng)段出口處的降溫裝置降溫后，所述合成氣以及氣態(tài)油經(jīng)除塵、換熱，獲得 氣體產(chǎn)物和液態(tài)油品產(chǎn)物；所述半焦被排出所述氣化爐。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將粉煤與加熱后的原料氣通過(guò)氣化爐 噴嘴送入氣化爐之前，還包括： 在所述氣化爐外部對(duì)原料氣進(jìn)行一次加熱，產(chǎn)生一次加熱原料氣；和 在所述氣化爐噴嘴內(nèi)部通過(guò)貧氧燃燒的方式對(duì)所述一次加熱原料氣進(jìn)行二次加熱，產(chǎn) 生加熱后的原料氣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述氣化爐外部對(duì)原料氣進(jìn)行一 次加熱，產(chǎn)生一次加熱原料氣具體為： 在開車階段，原料氣依次流經(jīng)半焦冷卻器和氣體換熱器，然后進(jìn)入氫氣加熱爐進(jìn)行加 熱，產(chǎn)生所述一次加熱原料氣；或 在系統(tǒng)運(yùn)行階段，原料氣首先在所述半焦冷卻器內(nèi)與半焦進(jìn)行換熱，然后進(jìn)入所述氣 體換熱器進(jìn)行換熱，產(chǎn)生所述一次加熱原料氣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述氣化爐噴嘴內(nèi)部對(duì)所述一次加熱 原料氣進(jìn)行二次加熱，產(chǎn)生加熱后的原料氣具體為： 向所述氣化爐噴嘴內(nèi)通入氧氣，通過(guò)貧氧燃燒的方式對(duì)所述一次加熱原料氣進(jìn)行二次 加熱，產(chǎn)生所述加熱后的原料氣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述氧氣的添加量為所述加熱后的原料 氣的2-10%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加熱后的原料氣的溫度高于1000°C， 所述加熱后的原料氣與粉煤混合后的溫度高于700°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加熱后的原料氣與粉煤的加入量的 質(zhì)量比為0. 1-0. 4。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氣化爐的反應(yīng)壓力為3-12MPa，反應(yīng) 溫度為 700-1200°C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉煤在所述氣化爐的反應(yīng)段中停留 5-20 秒。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述半焦、合成氣以及氣態(tài)油降溫至 700°C以下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將粉煤與加熱后的原料氣通過(guò)氣化爐 噴嘴送入氣化爐之前，還包括在密相輸送單元中利用輸送氣體將粉煤輸送至所述氣化爐噴 嘴。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述輸送氣體為高壓氫氣。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉煤的粒徑為5-75 y m，所述粉煤的 含水量小于10%。
【文檔編號(hào)】C10J3/72GK104479752SQ201410809322
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】汪國(guó)慶, 馬志超, 周三, 方科學(xué), 劉明, 聶永廣, 張正旺, 景旭亮, 鄭征, 湯海奇, 閆云東 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司