本實(shí)用新型屬于化工材料制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

芳烴和烯烴都是重要的石油化工原料，其下游產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用于環(huán)境、能源、工業(yè)、生物等領(lǐng)域。然而，烯烴主要是由石油烴裂解的方法制得，芳烴來(lái)源于煤和石油，煤干餾過程中能生成多種芳烴，世界總產(chǎn)量中90％以上的芳烴主要從石油產(chǎn)品中提取。我國(guó)富煤缺油少氣，石油對(duì)外依存度高，這對(duì)于石油儲(chǔ)備并不豐富的我國(guó)來(lái)說形成了嚴(yán)重的戰(zhàn)略威脅。因此，尋求另一種新的來(lái)源和工藝方法制備大宗基礎(chǔ)化工原料——芳烴和烯烴，以在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域替代石油作為原料，能夠很大程度上緩解我國(guó)對(duì)于石油的依賴性。隨著石油資源日益枯竭，發(fā)展煤化工為原料的化工過程成為替代石油化工路線的重要過程。在煤化工技術(shù)中，以煤為原料通過甲醇制烯烴即煤基甲醇制烯烴，是以煤為原料合成甲醇后再通過甲醇制取乙烯、丙烯等烯烴的技術(shù)，但煤制烯烴投資大、融資難度大、原材料及能耗大、水耗高，尤其是對(duì)于水的需求大導(dǎo)致在缺水的區(qū)域無(wú)法進(jìn)行。

因此，現(xiàn)有制備烯烴和芳烴的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有流程短、占地面積少、能耗低、投資少及等CO₂排量較少等優(yōu)點(diǎn)，且采用該系統(tǒng)所得的乙炔的轉(zhuǎn)化率為99％以上，苯的收率為54％以上，乙烯的收率為37％以上。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述系統(tǒng)包括：

預(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元具有低階煤入口、生石灰入口和混合球團(tuán)出口；

熱解裝置，所述熱解裝置具有混合球團(tuán)入口、熱解油氣出口和熱解固體出口，所述混合球團(tuán)入口與所述混合球團(tuán)出口相連；

電石冶煉裝置，所述電石冶煉裝置具有熱解固體入口、尾氣出口和液態(tài)電石出口，所述熱解固體入口與所述熱解固體出口相連；

脫硫裝置，所述脫硫裝置具有熱解油氣入口、尾氣入口和脫硫氣出口，所述熱解油氣入口與所述熱解油氣出口相連，所述尾氣入口與所述尾氣出口相連；

變換裝置，所述變換裝置具有脫硫氣入口、水蒸汽入口和變換氣出口，所述脫硫氣入口與所述脫硫氣出口相連；

乙炔發(fā)生裝置，所述乙炔發(fā)生裝置具有電石入口、水入口、乙炔氣出口和電石渣出口，所述電石入口與所述液態(tài)電石出口相連；

芳烴-烯烴反應(yīng)裝置，所述芳烴-烯烴反應(yīng)裝置具有變換氣入口、乙炔氣入口和含芳烴烯烴氣體出口，所述變換氣入口與所述變換氣出口相連，所述乙炔氣入口與所述乙炔氣出口相連。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)通過將低階煤與生石灰進(jìn)行預(yù)處理，使得低階煤和生石灰充分接觸，從而增加后續(xù)熱解裝置中混合球團(tuán)的熱解效率；然后通過熱解處理可以脫除混合球團(tuán)中低階煤中的部分硫和汞等有害元素，得到熱解油氣和熱解固體，并將所得熱解固體熱送至電石冶煉裝置，從而可以充分利用熱解固體的顯熱，提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率，并降低電石冶煉裝置的能耗，在電石冶煉裝置中，熱解固體中的碳和氧化鈣反應(yīng)，得到含有一氧化碳的尾氣和液態(tài)電石碳化鈣，而熱解過程中得到的熱解油氣和電石冶煉過程中得到的尾氣供給至脫硫裝置中進(jìn)行處理，熱解油氣和尾氣中的H₂S、COS和CS₂被除去，使得最后所得的脫硫氣中的硫含量降至0.03ppm以下；然后將脫硫氣供給至變換裝置中，脫硫氣中的一氧化碳與水蒸汽接觸，得到含有甲烷、二氧化碳和氫氣的變換氣；而電石冶煉裝置中得到的液態(tài)電石在乙炔發(fā)生裝置中，遇水立即發(fā)生激烈反應(yīng)，得到乙炔氣和電石渣；然后將所得含有甲烷、二氧化碳和氫氣的變換氣與乙炔氣供給至芳烴-烯烴反應(yīng)裝置，可制得含芳烴和烯烴氣體。由此，采用該系統(tǒng)可以將價(jià)格低廉的低階煤替代價(jià)格昂貴的塊狀焦炭、蘭炭、無(wú)煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為電石生產(chǎn)的碳素原料，可以顯著降低電石生產(chǎn)成本，進(jìn)而降低烯烴和芳烴的生產(chǎn)成本，并且該系統(tǒng)具有流程短、占地面積少、能耗低、投資少及等CO₂排量較少等優(yōu)點(diǎn)，且采用該系統(tǒng)所得的乙炔的轉(zhuǎn)化率為99％以上，苯的收率為54％以上，乙烯的收率為37％以上。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

任選的，所述制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：分離裝置，所述分離裝置具有含芳烴烯烴氣體入口、乙烯出口和芳烴出口，所述含芳烴烯烴氣體入口與所述含芳烴烯烴氣體出口相連。由此，可以分別得到乙烯和芳烴。

任選的，所述制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：水泥制備裝置，所述水泥制備裝置具有電石渣入口、粘土入口、鐵礦入口、煤入口、添加劑入口和水泥出口，所述電石渣入口與所述電石渣出口相連。由此，可實(shí)現(xiàn)電石渣的回收利用。

任選的，所述預(yù)處理單元包括依次相連的破碎裝置、篩分裝置、磨細(xì)裝置、混合裝置和成型裝置。由此，有利于實(shí)現(xiàn)低階煤與生石灰接觸充分，從而提高后續(xù)熱解效率。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)制備烯烴和芳烴的方法流程示意圖；

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)制備烯烴和芳烴的方法流程示意圖；

圖6是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)制備烯烴和芳烴的方法流程示意圖；

圖7是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括：預(yù)處理單元100、熱解裝置200、電石冶煉裝置300、脫硫裝置400、變換裝置500、乙炔發(fā)生裝置600和芳烴-烯烴反應(yīng)裝置700。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，預(yù)處理單元100具有低階煤入口101、生石灰入口102和混合球團(tuán)出口103，且適于將低階煤和生石灰進(jìn)行處理，以便得到混合球團(tuán)。由此，有利于增加低階煤與生石灰的接觸面積，使得低階煤和生石灰接觸充分，從而增加后續(xù)熱解裝置中混合球團(tuán)的熱解效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，低階煤并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，低階煤可以為選自長(zhǎng)焰煤、氣煤、肥煤、焦煤、貧煤和瘦煤中的至少一種。由此，可實(shí)現(xiàn)價(jià)格低廉的低階煤替代價(jià)格高昂的塊狀焦碳、蘭炭、無(wú)煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為生產(chǎn)電石的碳素原料的目的，使得系統(tǒng)能耗低，而且熱解過程中能獲得高附加值的熱解油氣，有效提高了工藝的整體經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例，預(yù)處理單元包括依次相連的破碎裝置、篩分裝置、磨細(xì)裝置、混合裝置和成型裝置。具體的，低階煤經(jīng)破碎和篩分至3～5mm，之后磨至150μm以下，生石灰經(jīng)破碎和篩分至3～5mm，再磨至150μm以下，然后將磨細(xì)后的低階煤和生石灰按照質(zhì)量比(0.8-1.3)：1進(jìn)行混合，使二者充分接觸，經(jīng)成型后得到混合球團(tuán)。由此，有利于增加低階煤與生石灰的接觸面積，使得低階煤和生石灰接觸充分，從而增加后續(xù)熱解裝置中混合球團(tuán)的熱解效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱解裝置200具有混合球團(tuán)入口201、熱解油氣出口202和熱解固體出口203，混合球團(tuán)入口201與混合球團(tuán)出口103相連，且適于將混合球團(tuán)進(jìn)行熱解，以便得到熱解油氣和熱解固體。具體的，混合球團(tuán)的熱解溫度為800-900攝氏度，通過熱解處理，可以脫除混合球團(tuán)低階煤中的部分硫和汞等有害元素，且熱解過程中能副產(chǎn)大量的熱解油氣，有效提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，所得熱解固體產(chǎn)物溫度為600～800攝氏度。需要說明的是，熱解裝置并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如可以為轉(zhuǎn)底爐。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，電石冶煉裝置300具有熱解固體入口301、尾氣出口302和液態(tài)電石303出口，熱解固體入口301與熱解固體出口203相連，其適于將熱解固體進(jìn)行冶煉處理，以便得到尾氣和液態(tài)電石。具體的，將溫度為600-800攝氏度的熱解固體熱送至電石冶煉裝置中，可充分利用熱解固體的顯熱，提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率，并降低電石冶煉裝置的能耗，在電石冶煉裝置中，冶煉溫度為1600-2000攝氏度，熱解固體中的碳和氧化鈣反應(yīng)，得到含有一氧化碳的尾氣和液態(tài)電石碳化鈣。電石冶煉裝置中的反應(yīng)式為：

3C+CaO→CaC₂+CO (1)

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，脫硫裝置400具有熱解油氣入口401、尾氣入口402和脫硫氣出口403，熱解油氣入口401與熱解油氣出口202相連，尾氣入口402與尾氣出口302相連，且適于將熱解油氣和尾氣進(jìn)行脫硫處理，以便得到脫硫氣。具體的，熱解油氣和尾氣先經(jīng)沉降室進(jìn)行沉降處理，以便除去熱解油氣和尾氣中的大顆粒粉塵；然后進(jìn)入副產(chǎn)蒸汽的廢鍋內(nèi)，此時(shí)熱解油氣和尾氣的溫度降至210～230攝氏度，在廢鍋內(nèi)經(jīng)電袋聯(lián)合除塵，對(duì)熱解油氣和尾氣的除塵效率可達(dá)99.9％；繼而進(jìn)入冷卻器內(nèi)，用循環(huán)水將熱解油氣和尾氣冷卻到40攝氏度；再通過電除焦油器，脫除熱解油氣和尾氣中的焦油；接著熱解油氣和尾氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮到0.4～1.0MPa(G)，并輸送到脫硫塔內(nèi)，脫硫塔包括常溫脫硫塔和精脫硫塔，常溫脫硫塔內(nèi)裝填有精脫硫劑，精脫硫劑為選自氧化鐵、氧化鋅和活性炭脫硫劑中的至少之一，熱解油氣和尾氣經(jīng)常溫脫硫塔后，其中的H₂S和COS的總量脫至不大于0.03ppm，經(jīng)常溫脫硫塔后脫硫的熱解油氣和尾氣的混合氣再與熱解裝置所得的熱解油氣和電石冶煉裝置所得的尾氣的混合氣(溫度約780-850攝氏度)進(jìn)行換熱，使得經(jīng)常溫脫硫塔后脫硫的熱解油氣和尾氣的混合氣的溫度提升至130～200攝氏度，然后該混合氣進(jìn)入精脫硫塔，精脫硫塔內(nèi)有水解催化劑，水解催化劑可以為以改性的氧化鋁、氧化鈦或其混合物為主要成分并浸漬一定量的堿金屬、堿土金屬或過渡金屬中的至少之一，經(jīng)精餾塔后，熱解油氣和尾氣中的CS₂脫至總量不大于0.01ppm，然后經(jīng)活性炭塔中的活性炭吸附，使得熱解油氣和尾氣中的總S含量降至0.03ppm以下，最后將脫硫后的熱解油氣和尾氣通入脫水塔，通過分子篩將熱解油氣和尾氣中的水分脫到10ppm以下，得到脫硫氣。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，變換裝置500具有脫硫氣入口501、水蒸汽入口502和變換氣出口503，脫硫氣入口501與脫硫氣出口403相連，且適于將脫硫氣和水蒸汽進(jìn)行變換制氫，以便得到變換氣。具體的，脫硫氣與水蒸汽一起進(jìn)入混合器，使脫硫氣和水蒸汽混合充分，得到混合氣，接著混合氣進(jìn)入熱交換器，在熱交換器內(nèi)，通過將發(fā)生了CO變換制氫反應(yīng)的初始變換氣與混合氣換熱，使得混合氣的溫度由40攝氏度升至300-360攝氏度，而初始變換氣則由350-400攝氏度降至150-180攝氏度，由此，顯著提高了變換裝置中的熱利用效率，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。混合氣在高溫的作用下，混合氣中的CO與水蒸汽反應(yīng)，生成CO₂和氫氣，如此，實(shí)現(xiàn)了CO變換制氫的目的。再將上述經(jīng)換熱過后的初始變換氣通入水冷器，使得其溫度降至40攝氏度左右，然后進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行氣液分離，得到變換氣。CO與水蒸汽變換產(chǎn)生H₂的反應(yīng)式為：

CO+H₂O→CO₂+H₂ (2)

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，脫硫氣與水蒸汽體積比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，脫硫氣與水蒸汽體積比可以為(1.2～3)：2。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)脫硫氣與水蒸汽的體積比過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致變換不完全，而當(dāng)脫硫氣與水蒸汽的體積比過低則增加變換能耗。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，乙炔發(fā)生裝置600具有電石入口601、水入口602、乙炔氣出口603和電石渣出口604，電石入口601與液態(tài)電石出口303相連，且適于將經(jīng)預(yù)處理后的液態(tài)電石和水進(jìn)行反應(yīng)，以便得到乙炔氣和電石渣。具體的，先將電石冶煉裝置中所得的液態(tài)電石進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要為冷卻和破碎，液態(tài)電石經(jīng)冷卻后變?yōu)楣虘B(tài)電石，經(jīng)破碎后電石粒徑為小于5mm，水與電石的質(zhì)量比約為(1～1.8)：1，水以霧態(tài)噴在電石上，有利于提高電石的水解率，電石在水解過程中產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，反應(yīng)熱由多余的水汽化帶走，得到電石渣和乙炔氣，其中，電石渣為含水量4wt％～10wt％的干粉末，溫度為100～110攝氏度，乙炔氣含水量為75wt％，溫度為90～100攝氏度。在乙炔發(fā)生裝置中，電石的水解率大于99.5％，乙炔的收率大于98.5％。反應(yīng)生成的乙炔氣經(jīng)洗滌冷卻后進(jìn)入清凈塔用濃硫酸溶液噴淋清洗，然后進(jìn)入堿中和塔，堿中和塔中噴淋10wt％～14wt％的NaOH溶液，然后對(duì)乙炔氣進(jìn)行增壓和干燥，得到磷化氫含量低于0.01ppm、硫化氫含量低于0.03ppm、砷化氫含量低于0.1ppb和水的含量低于10ppm的乙炔氣。電石與水反應(yīng)產(chǎn)生乙炔氣的反應(yīng)式為：

CaC₂+2H₂O＝Ca(OH)₂+C₂H₂↑ (3)

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，芳烴-烯烴反應(yīng)裝置700具有變換氣入口701、乙炔氣入口702和含芳烴烯烴氣體出口703，變換氣入口701與變換氣出口503相連，乙炔氣入口702與乙炔氣出口603相連，且適于將變換氣和乙炔氣進(jìn)行反應(yīng)，以便得到含芳烴烯烴氣體。具體的，芳烴-烯烴反應(yīng)裝置采用滴流床作為反應(yīng)器，滴流床反應(yīng)器所用的液相溶劑為選自二氯甲烷和N-甲基吡咯烷酮中的至少之一，催化劑為：采用鈀為主活性組分，鎳、鈷和銅為助劑，三氧化二鋁為載體的陶瓷蜂窩體催化劑，滴流床反應(yīng)器中的反應(yīng)壓力為0.2～1.5MPa，反應(yīng)溫度為50～220攝氏度。變換氣和乙炔氣混合后的成分構(gòu)成為：約10％-30％體積乙炔、約5％～20％體積甲烷、約5％～20％體積二氧化碳和約10％～80％體積氫氣，反應(yīng)后，得到含芳烴烯烴氣體。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)通過將低階煤與生石灰進(jìn)行預(yù)處理，使得低階煤和生石灰充分接觸，從而增加后續(xù)熱解裝置中混合球團(tuán)的熱解效率；然后通過熱解處理可以脫除混合球團(tuán)中低階煤中的部分硫和汞等有害元素，得到熱解油氣和熱解固體，并將所得熱解固體熱送至電石冶煉裝置，從而可以充分利用熱解固體的顯熱，提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率，并降低電石冶煉裝置的能耗，在電石冶煉裝置中，熱解固體中的碳和氧化鈣反應(yīng)，得到含有一氧化碳的尾氣和液態(tài)電石碳化鈣，而熱解過程中得到的熱解油氣和電石冶煉過程中得到的尾氣供給至脫硫裝置中進(jìn)行處理，熱解油氣和尾氣中的H₂S、COS和CS₂被除去，使得最后所得的脫硫氣中的硫含量降至0.03ppm以下；然后將脫硫氣供給至變換裝置中，脫硫氣中的一氧化碳與水蒸汽接觸，得到含有甲烷、二氧化碳和氫氣的變換氣；而電石冶煉裝置中得到的液態(tài)電石在乙炔發(fā)生裝置中，遇水立即發(fā)生激烈反應(yīng)，得到乙炔氣和電石渣；然后將所得含有甲烷、二氧化碳和氫氣的變換氣與乙炔氣供給至芳烴-烯烴反應(yīng)裝置，可制得含芳烴和烯烴氣體。由此，采用該系統(tǒng)可以將價(jià)格低廉的低階煤替代價(jià)格昂貴的塊狀焦炭、蘭炭、無(wú)煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為電石生產(chǎn)的碳素原料，可以顯著降低電石生產(chǎn)成本，進(jìn)而降低烯烴和芳烴的生產(chǎn)成本，并且該系統(tǒng)具有流程短、占地面積少、能耗低、投資少及等CO₂排量較少等優(yōu)點(diǎn)，且采用該系統(tǒng)所得的乙炔的轉(zhuǎn)化率為99％以上，苯的收率為54％以上，乙烯的收率為37％以上。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖2，上述制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：分離裝置800。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，分離裝置800具有含芳烴烯烴氣體入口801、乙烯出口802和芳烴出口803，含芳烴烯烴氣體入口801與含芳烴烯烴氣體出口703相連，且適于將含芳烴烯烴氣體進(jìn)行分離處理，以便得到乙烯和芳烴。具體的，將來(lái)自芳烴-烯烴反應(yīng)裝置的含芳烴烯烴氣體壓縮至3.5-4.0MPa，然后深度冷卻至163～169攝氏度，得到含芳烴烯烴液體；該液體進(jìn)入脫乙烷塔，經(jīng)脫乙烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入乙烯精餾塔得到乙烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品進(jìn)入脫丙烷塔；經(jīng)脫丙烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入丙烯精餾塔得到丙烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品進(jìn)入脫丁烷塔；經(jīng)脫丁烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入丁烯精餾塔得到丁烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品為混合的C5及以上的烴。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖3，上述制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：水泥制備裝置900。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，水泥制備裝置900具有電石渣入口901、粘土入口902、鐵礦入口903、煤入口904、添加劑入口905和水泥出口906，電石渣入口901與電石渣出口604相連，且適于將電石渣、粘土、鐵礦、煤和添加劑進(jìn)行處理，以便得到水泥。具體的，乙炔發(fā)生裝置產(chǎn)生的電石渣經(jīng)埋刮板機(jī)和管膠帶機(jī)密閉輸送到水泥制備裝置，電石渣、粘土、鐵礦和煤經(jīng)破碎后按照質(zhì)量比(67-80)：(10-25)：(0.5-1.5)：(8.5-11)進(jìn)行混合、磨細(xì)，調(diào)配成為成分合適、量質(zhì)均勻的生料，然后將生料放在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融，得到水泥熟料，往水泥熟料中加入適量添加劑共同磨細(xì)為水泥。添加劑可以為石膏(5wt％左右)加混合材(20wt％左右)或者為石膏(5wt％左右)加外加劑(1wt％左右)。

如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)可具有選自下列的優(yōu)點(diǎn)至少之一：

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)不僅提供了一種新型的低階煤制備芳烴和烯烴的工藝，拓展了煤化工路線，而且為進(jìn)一步發(fā)展芳烴和烯烴下游精細(xì)化工產(chǎn)品提供了一條技術(shù)路線；

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)，通過使用價(jià)格低廉的低階煤替代價(jià)格高昂的塊狀焦碳、蘭炭、無(wú)煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為生產(chǎn)電石的碳素原料，工藝能耗低，而且熱解過程中可獲得高附加值的熱解油氣副產(chǎn)物，有效提高了工藝的整體經(jīng)濟(jì)性；

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)熱解后的熱解固體采用熱送工藝熱送至電石冶煉裝置中，充分利用了熱解固體的顯熱，提高了工藝的整體熱效率，且降低了電石冶煉裝置的電耗；

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱解油氣和尾氣的充分利用，將熱解油氣和尾氣經(jīng)脫硫和變換后得到的變換氣與乙炔氣混合以用于制芳烴和烯烴，而電石渣則用于做水泥，不僅有助于減少環(huán)境污染，而且可以大大提高了經(jīng)濟(jì)效益；

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)具有流程短、占地面積少、能耗低、投資少及CO₂排放量低等優(yōu)點(diǎn)，且反應(yīng)后所得乙炔的轉(zhuǎn)化率為99％以上，苯的收率為54％以上，乙烯的收率為37％以上；

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)不同于其他煤化工過程的二氧化碳高排放和對(duì)水資源的嚴(yán)重依賴，是典型的低碳、清潔煤轉(zhuǎn)化過程，對(duì)推動(dòng)我國(guó)煤資源清潔利用及乙炔化工產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排具有重要的意義。

為了方便理解，下面參考圖4-圖6對(duì)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)制備烯烴和芳烴的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖4，該方法包括：

S100：將低階煤和生石灰供給至預(yù)處理單元中進(jìn)行處理

該步驟中，將低階煤和生石灰供給至預(yù)處理單元中進(jìn)行處理，以便得到混合球團(tuán)。由此，有利于增加低階煤與生石灰的接觸面積，使得低階煤和生石灰接觸充分，從而增加后續(xù)熱解裝置中混合球團(tuán)的熱解效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，預(yù)處理依次包括破碎處理、篩分處理、磨細(xì)處理、混合處理和成型處理。具體的，低階煤經(jīng)破碎和篩分至3～5mm，之后磨至150μm以下，生石灰經(jīng)破碎和篩分至3～5mm，再磨至150μm以下，然后將磨細(xì)后的低階煤和生石灰按照質(zhì)量比(0.8-1.3)：1進(jìn)行混合，使二者充分接觸，經(jīng)成型后得到混合球團(tuán)。由此，有利于增加低階煤與生石灰的接觸面積，使得低階煤和生石灰接觸充分，從而增加后續(xù)熱解裝置中混合球團(tuán)的熱解效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例，低階煤并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，低階煤可以為選自長(zhǎng)焰煤、氣煤、肥煤、焦煤、貧煤和瘦煤中的至少一種。由此，可實(shí)現(xiàn)價(jià)格低廉的低階煤替代價(jià)格高昂的塊狀焦碳、蘭炭、無(wú)煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為生產(chǎn)電石的碳素原料的目的，使得系統(tǒng)能耗低，而且熱解過程中能獲得高附加值的熱解油氣，有效提高了工藝的整體經(jīng)濟(jì)性。

S200：將混合球團(tuán)供給至熱解裝置中進(jìn)行熱解

該步驟中，將混合球團(tuán)供給至熱解裝置中進(jìn)行熱解，以便得到熱解油氣和熱解固體。具體的，混合球團(tuán)的熱解溫度為800-900攝氏度，通過熱解處理，可以脫除混合球團(tuán)低階煤中的部分硫和汞等有害元素，且熱解過程中能副產(chǎn)大量的熱解油氣，有效提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，所得熱解固體產(chǎn)物溫度為600～800攝氏度。需要說明的是，熱解裝置并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，例如可以為轉(zhuǎn)底爐。

S300：將熱解固體供給至電石冶煉裝置中進(jìn)行冶煉處理

該步驟中，將熱解固體供給至電石冶煉裝置中進(jìn)行冶煉處理，以便得到尾氣和液態(tài)電石。具體的，將溫度為600-800攝氏度的熱解固體熱送至電石冶煉裝置中，可充分利用熱解固體的顯熱，提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率，并降低電石冶煉裝置的能耗，在電石冶煉裝置中，冶煉溫度為1600-2000攝氏度，熱解固體中的碳和氧化鈣反應(yīng)，得到含有一氧化碳的尾氣和液態(tài)電石碳化鈣。

S400：將熱解油氣和尾氣供給至脫硫裝置中進(jìn)行脫硫處理

該步驟中，將熱解油氣和尾氣供給至脫硫裝置中進(jìn)行脫硫處理，以便得到脫硫氣。具體的，熱解油氣和尾氣先經(jīng)沉降室進(jìn)行沉降處理，以便除去熱解油氣和尾氣中的大顆粒粉塵；然后進(jìn)入副產(chǎn)蒸汽的廢鍋內(nèi)，此時(shí)熱解油氣和尾氣的溫度降至210～230攝氏度，在廢鍋內(nèi)經(jīng)電袋聯(lián)合除塵，對(duì)熱解油氣和尾氣的除塵效率可達(dá)99.9％；繼而進(jìn)入冷卻器內(nèi)，用循環(huán)水將熱解油氣和尾氣冷卻到40攝氏度；再通過電除焦油器，脫除熱解油氣和尾氣中的焦油；接著熱解油氣和尾氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮到0.4～1.0MPa(G)，并輸送到脫硫塔內(nèi)，脫硫塔包括常溫脫硫塔和精脫硫塔，常溫脫硫塔內(nèi)裝填有精脫硫劑，精脫硫劑為選自氧化鐵、氧化鋅和活性炭脫硫劑中的至少之一，熱解油氣和尾氣經(jīng)常溫脫硫塔后，其中的H₂S和COS的總量脫至不大于0.03ppm，經(jīng)常溫脫硫塔后脫硫的熱解油氣和尾氣的混合氣再與熱解裝置所得的熱解油氣和電石冶煉裝置所得的尾氣的混合氣(溫度約780-850攝氏度)進(jìn)行換熱，使得經(jīng)常溫脫硫塔后脫硫的熱解油氣和尾氣的混合氣的溫度提升至130～200攝氏度，然后該混合氣進(jìn)入精脫硫塔，精脫硫塔內(nèi)有水解催化劑，水解催化劑可以為以改性的氧化鋁、氧化鈦或其混合物為主要成分并浸漬一定量的堿金屬、堿土金屬或過渡金屬中的至少之一，經(jīng)精餾塔后，熱解油氣和尾氣中的CS₂脫至總量不大于0.01ppm，然后經(jīng)活性炭塔中的活性炭吸附，使得熱解油氣和尾氣中的總S含量降至0.03ppm以下，最后將脫硫后的熱解油氣和尾氣通入脫水塔，通過分子篩將熱解油氣和尾氣中的水分脫到10ppm以下，得到脫硫氣。

S500：將脫硫氣和水蒸汽供給至變換裝置中進(jìn)行變換制氫

該步驟中，將脫硫氣和水蒸汽供給至變換裝置中進(jìn)行變換制氫，以便得到變換氣。具體的，脫硫氣與水蒸汽一起進(jìn)入混合器，使脫硫氣和水蒸汽混合充分，得到混合氣，接著混合氣進(jìn)入熱交換器，在熱交換器內(nèi)，通過將發(fā)生了CO變換制氫反應(yīng)的初始變換氣與混合氣換熱，使得混合氣的溫度由40攝氏度升至300-360攝氏度，而初始變換氣則由350-400攝氏度降至150-180攝氏度，由此，顯著提高了變換裝置中的熱利用效率，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性?；旌蠚庠诟邷氐淖饔孟?，混合氣中的CO與水蒸汽反應(yīng)，生成CO₂和氫氣，如此，實(shí)現(xiàn)了CO變換制氫的目的。再將上述經(jīng)換熱過后的初始變換氣通入水冷器，使得其溫度降至40攝氏度左右，然后進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行氣液分離，得到變換氣。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，體積比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，脫硫氣與水蒸汽體積比可以為(1.2～3)：2。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)脫硫氣與水蒸汽的體積比過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致變換不完全，而當(dāng)脫硫氣與水蒸汽的體積比過低則增加變換能耗。

S600：將液態(tài)電石供給預(yù)處理單元，然后和水一起供給至乙炔發(fā)生裝置中進(jìn)行反應(yīng)

該步驟中，將液態(tài)電石供給預(yù)處理單元，然后和水一起供給至乙炔發(fā)生裝置中進(jìn)行反應(yīng)，以便得到乙炔氣和電石渣。具體的，先將電石冶煉裝置中所得的液態(tài)電石進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要為冷卻和破碎，液態(tài)電石經(jīng)冷卻后變?yōu)楣虘B(tài)電石，經(jīng)破碎后電石粒徑為小于5mm，水與電石的質(zhì)量比約為(1～1.8)：1，水以霧態(tài)噴在電石上，有利于提高電石的水解率，電石在水解過程中產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，反應(yīng)熱由多余的水汽化帶走，得到電石渣和乙炔氣，其中，電石渣為含水量4wt％～10wt％的干粉末，溫度為100～110攝氏度，乙炔氣含水量為75wt％，溫度為90～100攝氏度。在乙炔發(fā)生裝置中，電石的水解率大于99.5％，乙炔的收率大于98.5％。反應(yīng)生成的乙炔氣經(jīng)洗滌冷卻后進(jìn)入清凈塔用濃硫酸溶液噴淋清洗，然后進(jìn)入堿中和塔，堿中和塔中噴淋10wt％～14wt％的NaOH溶液，然后對(duì)乙炔氣進(jìn)行增壓和干燥，得到磷化氫含量低于0.01ppm、硫化氫含量低于0.03ppm、砷化氫含量低于0.1ppb和水的含量低于10ppm的乙炔氣。

S700：將變換氣和乙炔氣供給至芳烴-烯烴反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)

該步驟中，將變換氣和乙炔氣供給至芳烴-烯烴反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)，以便得到含芳烴烯烴氣體。具體的，芳烴-烯烴反應(yīng)裝置采用滴流床作為反應(yīng)器，滴流床反應(yīng)器所用的液相溶劑為選自二氯甲烷和N-甲基吡咯烷酮中的至少之一，催化劑為：采用鈀為主活性組分，鎳、鈷和銅為助劑，三氧化二鋁為載體的陶瓷蜂窩體催化劑，滴流床反應(yīng)器中的反應(yīng)壓力為0.2～1.5MPa，反應(yīng)溫度為50～220攝氏度。變換氣和乙炔氣混合后的成分構(gòu)成為：約10％-30％體積乙炔、約5％～20％體積甲烷、約5％～20％體積二氧化碳和約10％～80％體積氫氣。反應(yīng)后，得到含芳烴烯烴氣體。

采用本實(shí)用新型實(shí)施例的制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)制備烯烴和芳烴的方法通過將低階煤與生石灰進(jìn)行預(yù)處理，使得低階煤和生石灰充分接觸，從而增加后續(xù)熱解裝置中混合球團(tuán)的熱解效率；然后通過熱解處理可以脫除混合球團(tuán)中低階煤中的部分硫和汞等有害元素，得到熱解油氣和熱解固體，并將所得熱解固體熱送至電石冶煉裝置，從而可以充分利用熱解固體的顯熱，提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率，并降低電石冶煉裝置的能耗，在電石冶煉裝置中，熱解固體中的碳和氧化鈣反應(yīng)，得到含有一氧化碳的尾氣和液態(tài)電石碳化鈣，而熱解過程中得到的熱解油氣和電石冶煉過程中得到的尾氣供給至脫硫裝置中進(jìn)行處理，熱解油氣和尾氣中的H₂S、COS和CS₂被除去，使得最后所得的脫硫氣中的硫含量降至0.03ppm以下；然后將脫硫氣供給至變換裝置中，脫硫氣中的一氧化碳與水蒸汽接觸，得到含有甲烷、二氧化碳和氫氣的變換氣；而電石冶煉裝置中得到的液態(tài)電石在乙炔發(fā)生裝置中，遇水立即發(fā)生激烈反應(yīng)，得到乙炔氣和電石渣；然后將所得含有甲烷、二氧化碳和氫氣的變換氣與乙炔氣供給至芳烴-烯烴反應(yīng)裝置，可制得含芳烴和烯烴氣體。由此，采用該方法可以將價(jià)格低廉的低階煤替代價(jià)格昂貴的塊狀焦炭、蘭炭、無(wú)煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為電石生產(chǎn)的碳素原料，可以顯著降低電石生產(chǎn)成本，進(jìn)而降低烯烴和芳烴的生產(chǎn)成本，并且該方法具有流程短、占地面積少、能耗低、投資少及等CO₂排量較少等優(yōu)點(diǎn)，且采用該方法所得的乙炔的轉(zhuǎn)化率為99％以上，苯的收率為54％以上，乙烯的收率為37％以上。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖5，采用上述制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)制備烯烴和芳烴的方法進(jìn)一步包括：

S800：將含芳烴烯烴氣體供給至分離裝置中進(jìn)行分離處理

該步驟中，將含芳烴烯烴氣體供給至分離裝置中進(jìn)行分離處理，以便得到乙烯和芳烴。具體的，將來(lái)自芳烴-烯烴反應(yīng)裝置的含芳烴烯烴氣體壓縮至3.5-4.0MPa，然后深度冷卻至163～169攝氏度，得到含芳烴烯烴液體；該液體進(jìn)入脫乙烷塔，經(jīng)脫乙烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入乙烯精餾塔得到乙烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品進(jìn)入脫丙烷塔；經(jīng)脫丙烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入丙烯精餾塔得到丙烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品進(jìn)入脫丁烷塔；經(jīng)脫丁烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入丁烯精餾塔得到丁烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品為混合的C5及以上的烴。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖6，采用上述制備烯烴和芳烴的系統(tǒng)制備烯烴和芳烴的方法進(jìn)一步包括：

S900：將電石渣、粘土、鐵礦、煤、添加劑供給至水泥制備裝置中

該步驟中，將電石渣、粘土、鐵礦、煤、添加劑供給至水泥制備裝置中，以便得到水泥。具體的，乙炔發(fā)生裝置產(chǎn)生的電石渣經(jīng)埋刮板機(jī)和管膠帶機(jī)密閉輸送到水泥制備裝置，電石渣、粘土、鐵礦和煤經(jīng)破碎后按照質(zhì)量比(67-80)：(10-25)：(0.5-1.5)：(8.5-11)進(jìn)行混合、磨細(xì)，調(diào)配成為成分合適、量質(zhì)均勻的生料，然后將生料放在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融，得到水泥熟料，往水泥熟料中加入適量添加劑共同磨細(xì)為水泥。添加劑可以為石膏(5wt％左右)加混合材(20wt％左右)或者為石膏(5wt％左右)加外加劑(1wt％左右)。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

參考圖7，低階煤(長(zhǎng)焰煤)經(jīng)破碎和篩分至3～5mm，之后磨至50μm，生石灰經(jīng)破碎和篩分至3～5mm，再磨至50μm，然后將磨細(xì)后的低階煤(長(zhǎng)焰煤)和生石灰按照質(zhì)量比(0.8-1.3)：1進(jìn)行混合，使二者充分接觸，經(jīng)擠壓成型后得到30mm*25mm*13mm的混合球團(tuán)。

混合球團(tuán)的熱解溫度為900攝氏度，通過熱解處理，可以脫除混合球團(tuán)低階煤中的部分硫和汞等有害元素，且熱解過程中能副產(chǎn)大量的熱解油氣，有效提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

將溫度為800攝氏度的熱解固體熱送至電石冶煉裝置中，可充分利用熱解固體的顯熱，提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率，并降低電石冶煉裝置的能耗，在電石冶煉裝置中，冶煉溫度為1800攝氏度，熱解固體中的碳和氧化鈣反應(yīng)，得到尾氣一氧化碳和液態(tài)電石碳化鈣。

熱解油氣和尾氣先經(jīng)沉降室進(jìn)行沉降處理，以便除去熱解油氣和尾氣中的大顆粒粉塵；然后進(jìn)入副產(chǎn)蒸汽的廢鍋內(nèi)，此時(shí)熱解油氣和尾氣的溫度降至220攝氏度，在廢鍋內(nèi)經(jīng)電袋聯(lián)合除塵，對(duì)熱解油氣和尾氣的除塵效率可達(dá)99.9％；繼而進(jìn)入冷卻器內(nèi)，用循環(huán)水將熱解油氣和尾氣冷卻到40攝氏度；再通過電除焦油器，脫除熱解油氣和尾氣中的焦油；接著熱解油氣和尾氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮到0.6MPa(G)，并輸送到脫硫塔內(nèi)，脫硫塔包括常溫脫硫塔和精脫硫塔，常溫脫硫塔內(nèi)裝填有精脫硫劑，精脫硫劑為選自氧化鐵、氧化鋅和活性炭脫硫劑中的至少之一，熱解油氣和尾氣經(jīng)常溫脫硫塔后，其中的H₂S和COS的總量脫至不大于0.03ppm，經(jīng)常溫脫硫塔后脫硫的熱解油氣和尾氣的混合氣再與熱解裝置所得的熱解油氣和電石冶煉裝置所得的尾氣的混合氣(溫度約800攝氏度)進(jìn)行換熱，使得經(jīng)常溫脫硫塔后脫硫的熱解油氣和尾氣的混合氣的溫度提升至160攝氏度，然后該混合氣進(jìn)入精脫硫塔，精脫硫塔內(nèi)有水解催化劑，水解催化劑可以為以改性的氧化鋁、氧化鈦或其混合物為主要成分并浸漬一定量的堿金屬、堿土金屬或過渡金屬中的至少之一，經(jīng)精餾塔后，熱解油氣和尾氣中的CS₂脫至總量不大于0.01ppm，然后經(jīng)活性炭塔中的活性炭吸附，使得熱解油氣和尾氣中的總S含量降至0.03ppm以下，最后將脫硫后的熱解油氣和尾氣通入脫水塔，通過分子篩將熱解油氣和尾氣中的水分脫到10ppm以下，得到脫硫氣。

脫硫氣與水蒸汽按照體積比(1.2-3)：2一起進(jìn)入混合器，使脫硫氣和水蒸汽混合充分，得到混合氣，接著混合氣進(jìn)入熱交換器，在熱交換器內(nèi)，通過將發(fā)生了CO變換制氫反應(yīng)的初始變換氣與混合氣換熱，使得混合氣的溫度由40攝氏度升至300-360攝氏度，而初始變換氣則由350-400攝氏度降至150-180攝氏度，由此，顯著提高了變換裝置中的熱利用效率，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性?；旌蠚庠诟邷氐淖饔孟?，混合氣中的CO與水蒸汽反應(yīng)，生成CO₂和氫氣，如此，實(shí)現(xiàn)了CO變換制氫的目的。再將上述經(jīng)換熱過后的初始變換氣通入水冷器，使得其溫度降至40攝氏度左右，然后進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行氣液分離，得到變換氣。

將電石冶煉裝置中所得的液態(tài)電石進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要為冷卻和破碎，液態(tài)電石經(jīng)冷卻后變?yōu)楣虘B(tài)電石，經(jīng)破碎后電石粒徑為小于5mm，水與電石的質(zhì)量比約為1.5：1，水以霧態(tài)噴在電石上，有利于提高電石的水解率，電石在水解過程中產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，反應(yīng)熱由多余的水汽化帶走，得到電石渣和乙炔氣，其中，電石渣為含水量4wt％的干粉末，溫度為105攝氏度，乙炔氣含水量為75wt％，溫度為92攝氏度。在乙炔發(fā)生裝置中，電石的水解率大于99.5％，乙炔的收率大于98.5％。反應(yīng)生成的乙炔氣經(jīng)洗滌冷卻后進(jìn)入清凈塔用濃硫酸溶液噴淋清洗，然后進(jìn)入堿中和塔，堿中和塔中噴淋10wt％～14wt％的NaOH溶液，然后對(duì)乙炔氣進(jìn)行增壓和干燥，得到磷化氫含量低于0.01ppm、硫化氫含量低于0.05ppm、砷化氫含量低于0.01ppm和水的含量低于10ppm的乙炔氣。

芳烴-烯烴反應(yīng)裝置采用滴流床作為反應(yīng)器，滴流床反應(yīng)器所用的液相溶劑為選自二氯甲烷和N-甲基吡咯烷酮中的至少之一，催化劑為：采用鈀為主活性組分，鎳、鈷和銅為助劑，三氧化二鋁為載體的陶瓷蜂窩體催化劑，滴流床反應(yīng)器中的反應(yīng)壓力為0.5MPa，反應(yīng)溫度為180攝氏度。變換氣和乙炔氣混合后的成分構(gòu)成為：約15％體積乙炔、約10％體積甲烷、約10％體積二氧化碳和約65％體積氫氣。反應(yīng)后，得到含芳烴烯烴氣體。

將來(lái)自芳烴-烯烴反應(yīng)裝置的含芳烴烯烴氣體壓縮至3.8MPa，然后深度冷卻至163～169攝氏度，得到含芳烴烯烴液體；該液體進(jìn)入脫乙烷塔，經(jīng)脫乙烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入乙烯精餾塔得到乙烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品進(jìn)入脫丙烷塔；經(jīng)脫丙烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入丙烯精餾塔得到丙烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品進(jìn)入脫丁烷塔；經(jīng)脫丁烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入丁烯精餾塔得到丁烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品為混合的C5及以上的烴。

乙炔發(fā)生裝置產(chǎn)生的電石渣經(jīng)埋刮板機(jī)和管膠帶機(jī)密閉輸送到水泥制備裝置，電石渣、粘土、鐵礦和煤經(jīng)破碎后按照質(zhì)量比75：15：1：9進(jìn)行混合、磨細(xì)，調(diào)配成為成分合適、量質(zhì)均勻的生料，然后將生料放在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融，得到水泥熟料，往水泥熟料中加入適量添加劑共同磨細(xì)為水泥。添加劑可以為石膏(6wt％)加混合材(20wt％)或者為石膏(6wt％)加外加劑(1wt％)。

采用該方法所得的乙炔的轉(zhuǎn)化率為99％以上，苯的收率為54％以上，乙烯的收率為37％以上。

實(shí)施例2

參考圖7，低階煤(長(zhǎng)焰煤)經(jīng)破碎和篩分至3～5mm，之后磨至100μm，生石灰經(jīng)破碎和篩分至3～5mm，再磨至100μm，然后將磨細(xì)后的低階煤(長(zhǎng)焰煤)和生石灰按照質(zhì)量比(0.8-1.3)：1進(jìn)行混合，使二者充分接觸，經(jīng)擠壓成型后得到直徑為30mm的混合球團(tuán)。

混合球團(tuán)的熱解溫度為900攝氏度，通過熱解處理，可以脫除混合球團(tuán)低階煤中的部分硫和汞等有害元素，且熱解過程中能副產(chǎn)大量的熱解油氣，有效提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

將溫度為780攝氏度的熱解固體熱送至電石冶煉裝置中，可充分利用熱解固體的顯熱，提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率，并降低電石冶煉裝置的能耗，在電石冶煉裝置中，冶煉溫度為1800攝氏度，熱解固體中的碳和氧化鈣反應(yīng)，得到尾氣一氧化碳和液態(tài)電石碳化鈣。

熱解油氣和尾氣先經(jīng)沉降室進(jìn)行沉降處理，以便除去熱解油氣和尾氣中的大顆粒粉塵；然后進(jìn)入副產(chǎn)蒸汽的廢鍋內(nèi)，此時(shí)熱解油氣和尾氣的溫度降至220攝氏度，在廢鍋內(nèi)經(jīng)電袋聯(lián)合除塵，對(duì)熱解油氣和尾氣的除塵效率可達(dá)99.9％；繼而進(jìn)入冷卻器內(nèi)，用循環(huán)水將熱解油氣和尾氣冷卻到40攝氏度；再通過電除焦油器，脫除熱解油氣和尾氣中的焦油；接著熱解油氣和尾氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮到0.6MPa(G)，并輸送到脫硫塔內(nèi)，脫硫塔包括常溫脫硫塔和精脫硫塔，常溫脫硫塔內(nèi)裝填有精脫硫劑，精脫硫劑為選自氧化鐵、氧化鋅和活性炭脫硫劑中的至少之一，熱解油氣和尾氣經(jīng)常溫脫硫塔后，其中的H₂S和COS的總量脫至不大于0.03ppm，經(jīng)常溫脫硫塔后脫硫的熱解油氣和尾氣的混合氣再與熱解裝置所得的熱解油氣和電石冶煉裝置所得的尾氣的混合氣(溫度約820攝氏度)進(jìn)行換熱，使得經(jīng)常溫脫硫塔后脫硫的熱解油氣和尾氣的混合氣的溫度提升至140攝氏度，然后該混合氣進(jìn)入精脫硫塔，精脫硫塔內(nèi)有水解催化劑，水解催化劑可以為以改性的氧化鋁、氧化鈦或其混合物為主要成分并浸漬一定量的堿金屬、堿土金屬或過渡金屬中的至少之一，經(jīng)精餾塔后，熱解油氣和尾氣中的CS₂脫至總量不大于0.01ppm，然后經(jīng)活性炭塔中的活性炭吸附，使得熱解油氣和尾氣中的總S含量降至0.03ppm以下，最后將脫硫后的熱解油氣和尾氣通入脫水塔，通過分子篩將熱解油氣和尾氣中的水分脫到10ppm以下，得到脫硫氣。

脫硫氣與水蒸汽按照體積比2.5：2發(fā)明人一起進(jìn)入混合器，使脫硫氣和水蒸汽混合充分，得到混合氣，接著混合氣進(jìn)入熱交換器，在熱交換器內(nèi)，通過將發(fā)生了CO變換制氫反應(yīng)的初始變換氣與混合氣換熱，使得混合氣的溫度由40攝氏度升至300-360攝氏度，而初始變換氣則由350-400攝氏度降至150-180攝氏度，由此，顯著提高了變換裝置中的熱利用效率，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。混合氣在高溫的作用下，混合氣中的CO與水蒸汽反應(yīng)，生成CO₂和氫氣，如此，實(shí)現(xiàn)了CO變換制氫的目的。再將上述經(jīng)換熱過后的初始變換氣通入水冷器，使得其溫度降至40攝氏度左右，然后進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行氣液分離，得到變換氣。

將電石冶煉裝置中所得的液態(tài)電石進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要為冷卻和破碎，液態(tài)電石經(jīng)冷卻后變?yōu)楣虘B(tài)電石，經(jīng)破碎后電石粒徑為小于5mm，水與電石的質(zhì)量比約為1.7：1，水以霧態(tài)噴在電石上，有利于提高電石的水解率，電石在水解過程中產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，反應(yīng)熱由多余的水汽化帶走，得到電石渣和乙炔氣，其中，電石渣為含水量5wt％的干粉末，溫度為103攝氏度，乙炔氣含水量為75wt％，溫度為93攝氏度。在乙炔發(fā)生裝置中，電石的水解率大于99.5％，乙炔的收率大于98.5％。反應(yīng)生成的乙炔氣經(jīng)洗滌冷卻后進(jìn)入清凈塔用濃硫酸溶液噴淋清洗，然后進(jìn)入堿中和塔，堿中和塔中噴淋10wt％～14wt％的NaOH溶液，然后對(duì)乙炔氣進(jìn)行增壓和干燥，得到磷化氫含量低于0.01ppm、硫化氫含量低于0.06ppm、砷化氫含量低于0.01ppm和水的含量為15ppm的乙炔氣。

芳烴-烯烴反應(yīng)裝置采用滴流床作為反應(yīng)器，滴流床反應(yīng)器所用的液相溶劑為選自二氯甲烷和N-甲基吡咯烷酮中的至少之一，催化劑為：采用鈀為主活性組分，鎳、鈷和銅為助劑，三氧化二鋁為載體的陶瓷蜂窩體催化劑，滴流床反應(yīng)器中的反應(yīng)壓力為0.5MPa，反應(yīng)溫度為160攝氏度。變換氣和乙炔氣混合后的成分構(gòu)成為：約10％體積乙炔、約10％體積甲烷、約10％體積二氧化碳和約70％體積氫氣。反應(yīng)后，得到含芳烴烯烴氣體。

將來(lái)自芳烴-烯烴反應(yīng)裝置的含芳烴烯烴氣體壓縮至3.9MPa，然后深度冷卻至163～169攝氏度，得到含芳烴烯烴液體；該液體進(jìn)入脫乙烷塔，經(jīng)脫乙烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入乙烯精餾塔得到乙烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品進(jìn)入脫丙烷塔；經(jīng)脫丙烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入丙烯精餾塔得到丙烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品進(jìn)入脫丁烷塔；經(jīng)脫丁烷塔作用后，得到的氣相產(chǎn)品進(jìn)入丁烯精餾塔得到丁烯產(chǎn)品，得到的液相產(chǎn)品為混合的C5及以上的烴。

乙炔發(fā)生裝置產(chǎn)生的電石渣經(jīng)埋刮板機(jī)和管膠帶機(jī)密閉輸送到水泥制備裝置，電石渣、粘土、鐵礦和煤經(jīng)破碎后按照質(zhì)量比73：16：1.5：10.5進(jìn)行混合、磨細(xì)，調(diào)配成為成分合適、量質(zhì)均勻的生料，然后將生料放在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融，得到水泥熟料，往水泥熟料中加入適量添加劑共同磨細(xì)為水泥。添加劑可以為石膏(4wt％)加混合材(19wt％)或者為石膏(4wt％)加外加劑(0.9wt％)。

采用該方法所得的乙炔的轉(zhuǎn)化率為99％以上，苯的收率為54％以上，乙烯的收率為37％以上。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。