中夾帶的焦油,得到脫除焦油后的熱解煤氣,經(jīng)洗苯塔脫除苯,之后進入有4臺并聯(lián)的吸附器構(gòu)成的變壓吸附系統(tǒng),獲得純度為99.99%的氫氣。變壓吸附提氫后的氣相殘余作為燃料為熱解處理提供熱量。
[0073]3)冶煉生產(chǎn)電石
[0074]將經(jīng)過熱解后的所述800°C的固體產(chǎn)物直接熱送至電石爐中,使所述固體產(chǎn)物在電石爐中加熱至18000C進行冶煉處理,熱解后的固體產(chǎn)物在電石爐被還原、融化成電石,液態(tài)電石通過爐口流入It鍋包內(nèi),運到澆筑間進行冷卻之后送至乙炔發(fā)生器。
[0075]4) CO變換、脫碳制氫
[0076]電石爐尾氣首先經(jīng)過螺桿壓縮機壓縮到0.SMpaG后進入吸附過濾器,除去電石爐尾氣中的萘、焦油等雜質(zhì),脫除萘、焦油等的電石爐尾氣進入氧化鐵脫硫槽,脫除大部分無機硫和部分有機硫,之后經(jīng)過離心式壓縮機壓縮至3.5MPaG,進入升溫爐和預(yù)鐵鉬和一級鐵鉬加氫反應(yīng)器,使電石尾氣中的大部分有機硫轉(zhuǎn)化為無機硫,之后進入一級氧化鋅脫硫槽,脫除其中的硫化氫,最后進入鎳鈷鉬加氫反應(yīng)器和二級氧化鋅脫硫槽,使氣體中的總硫脫至 0.02ppm ;
[0077]蒸汽與凈化后的電石爐尾氣以2:1的比例混合,預(yù)熱到250°C后經(jīng)過變換產(chǎn)生氫氣,變換得到的氫氣經(jīng)分離器除去游離的液體及夾帶的固體雜質(zhì)后進入脫碳塔的底部,與由塔頂自上而下流動的醇胺溶液逆流接觸,脫除其中的酸氣成分,經(jīng)出口分離器除去氫氣中可能攜帶的溶液液滴,出脫碳塔氫氣中二氧化碳含量低于lOppm,送往乙炔加氫反應(yīng)工段的漿態(tài)床反應(yīng)器;
[0078]醇胺溶液為MDEA (N-甲基二乙醇胺)42 %的水溶液。
[0079]5)乙炔發(fā)生
[0080]步驟3)生產(chǎn)的電石經(jīng)電石破碎機破碎至粒度80?350mm (控制小于80mm的電石占總質(zhì)量5%以下),送入乙炔發(fā)生器與水進行反應(yīng),乙炔發(fā)生器內(nèi)部設(shè)有雙層篩板上層篩板的板條的間距為300mm,盛大于300mm的電石與水反應(yīng),下層篩板的板條的間距為80mm,盛大于80mm的電石與水反應(yīng),小于80mm的電石或粉末會溢流到副發(fā)生器中再次反應(yīng)。電石與水接觸水解后產(chǎn)生乙炔氣,經(jīng)副發(fā)生器上的高效水洗冷卻塔洗滌后,進入正水封,并排出電石渣,反應(yīng)生成的乙炔氣進入清凈塔脫除乙炔氣中的磷化氫、硫化氫和砷化氫,出清凈塔的乙炔氣中磷化氫含量低于0.lppm、硫化氫含量低于0.1ppm和砷化氫含量低于0.lppm,脫除磷化氫、硫化氫和砷化氫和乙炔氣進入堿中和塔除去乙炔氣中的酸霧,脫除酸霧后的乙炔氣經(jīng)增壓和冷凝后脫除乙炔氣中的水分,脫水后的乙炔氣中水的含量為70ppm,送入乙炔加氫反應(yīng)工序。
[0081]本步驟產(chǎn)生的電石渣由發(fā)生器排出入渣漿攪拌池,由泥漿泵抽到板框式壓濾機擠壓,使渣、水分離,分離后的水流回回水池中作為生產(chǎn)用水,電石渣與電石爐尾氣變換產(chǎn)生的0)2反應(yīng)生成納米碳酸鈣。
[0082]6)乙炔加氫反應(yīng)
[0083]低階粉煤的熱解煤氣經(jīng)步驟2)的凈化PSA提氫后的氫氣與電石爐尾氣變換后的氫氣與乙炔以6:1的比例混合進入乙炔加氫反應(yīng)工序的漿態(tài)床反應(yīng)器,在催化劑的作用下進行乙炔選擇性加氫反應(yīng),生成乙烯等產(chǎn)物;乙炔加氫反應(yīng)工序采用帶有夾套、氣體分布器、指形管換熱器、冷凝器和氣液分離器的漿態(tài)床作為反應(yīng)器,催化劑采用20?100 μπι的鈀為主活性組分、銀和釕為助劑、三氧化二鋁為載體的催化劑,反應(yīng)壓力為1.5MPa,反應(yīng)的溫度控制在180°C,漿態(tài)床上部的冷凝器,將蒸發(fā)的液相溶劑冷凝,冷凝的液相溶劑回流到漿態(tài)床內(nèi),漿態(tài)床反應(yīng)器的頂部的氣液分離器將反應(yīng)產(chǎn)物中夾帶的99%的液相溶劑與反應(yīng)產(chǎn)物分離,落回漿態(tài)床內(nèi),反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器頂部氣體出口出漿態(tài)床反應(yīng)器,進入深冷分離工序。
[0084]7)深冷分離
[0085]將乙炔加氫的產(chǎn)物壓縮至3.8MPa,然后深度冷卻至163?169°C,在氫氣罐中分離出氫氣,各閃蒸罐的液相進去脫乙烷塔,脫乙烷塔氣相產(chǎn)品進入乙烯精餾塔得到乙烯產(chǎn)品,液相產(chǎn)品進入脫丙烷塔,脫丙烷塔氣相產(chǎn)品進入丙烯精餾塔得到丙烯產(chǎn)品,液相產(chǎn)品進入脫丁烷塔,脫丁烷塔氣相產(chǎn)品進入反丁烯精餾塔,塔頂?shù)玫椒炊∠┊a(chǎn)品,液相產(chǎn)品為混合的C5及以上的烴。
[0086]8)電石渣碳化
[0087]將電石渣經(jīng)洗滌、粗篩、除去機械雜質(zhì)后過濾、干燥篩分至125μπι以下之后在1050°C煅燒,煅燒過的電石渣冷卻后加入水,水與氧化鈣的質(zhì)量比為30:1,得到氫氧化鈣漿液,之后在氫氧化鈣溶液中通入電石爐尾氣變換后產(chǎn)生的CO2進行碳化得到碳酸鈣溶液,碳酸鈣溶液經(jīng)十二烷基磺酸鈉表面改性、脫水、干燥后得到粒徑為50?10nm的紡錘狀的納米碳酸鈣。
[0088]實施例3
[0089]采用實施例1的系統(tǒng),用粉煤制備乙烯的工藝:
[0090]粉煤為長焰煤,經(jīng)破碎和篩分至3?5mm,之后磨至100 μ m,生石灰為經(jīng)過破碎和篩分至3?5_、再磨至100 μ m,成為粉末狀生石灰,粉煤和生石灰粉料按照質(zhì)量比1.16:1
進行混合。
[0091]I)熱解提質(zhì)
[0092]粉煤、生石灰充分混合后擠壓成型為直徑為30mm的球團,將球團送至900°C的熱解裝置,熱解產(chǎn)生的氣相產(chǎn)物包括焦油和熱解煤氣;經(jīng)過熱解后溫度為780°C的固體產(chǎn)物送至電石爐內(nèi);熱解煤氣中的氫氣所占的體積比例為38%,如果在同樣的工藝條件不添加生石灰粉料,煤熱解獲得的熱解煤氣中的氫氣所占的體積比例為30%,由此可見生石灰粉料的添加能夠顯著提高煤熱解過程的氫氣產(chǎn)率。
[0093]2) PSA 提氫
[0094]熱解產(chǎn)生的氣相產(chǎn)物激冷至85°C后經(jīng)過氣液分離,氣相再冷卻至22 °C,經(jīng)過電捕焦油器進一步除掉氣相中夾帶的焦油,得到脫除焦油后的熱解煤氣,經(jīng)洗苯塔脫除苯,之后進入有6臺并聯(lián)的吸附器構(gòu)成的變壓吸附系統(tǒng),獲得純度為99.99%的氫氣;
[0095]3)冶煉生產(chǎn)電石
[0096]將經(jīng)過熱解后的780 °C的固體產(chǎn)物直接熱送至電石爐中,使所述固體產(chǎn)物在電石爐中加熱至18000C進行冶煉處理,熱解后的固體產(chǎn)物在電石爐被還原、融化成電石,液態(tài)電石通過爐口流入It鍋包內(nèi),運到澆筑間進行冷卻之后送至乙炔發(fā)生器。
[0097]4) CO變換、脫碳制氫
[0098]電石爐尾氣凈化工藝同實施例2 ;
[0099]蒸汽與凈化后的電石爐尾氣以2.5:1的比例混合,預(yù)熱到250°C后經(jīng)過變換產(chǎn)生氫氣,變換得到的氫氣經(jīng)分離器除去游離的液體及夾帶的固體雜質(zhì)后進入脫碳塔的底部,與由塔頂自上而下流動的醇胺溶液逆流接觸,脫除其中的酸氣成分,經(jīng)出口分離器除去氫氣中可能攜帶的溶液液滴,出脫碳塔氫氣中二氧化碳含量低于lOppm,送往乙炔加氫反應(yīng)工段的漿態(tài)床反應(yīng)器;
[0100]醇胺溶液為MDEA (N-甲基二乙醇胺)42 %的水溶液。
[0101]5)乙炔發(fā)生
[0102]步驟3)生產(chǎn)的電石經(jīng)電石破碎機破碎至粒度200?400mm,送入乙炔發(fā)生器與水進行反應(yīng)。電石與水接觸水解后產(chǎn)生乙炔氣,經(jīng)副發(fā)生器上的高效水洗冷卻塔洗滌后,進入正水封,并排出電石渣,反應(yīng)生成的乙炔氣進入清凈塔脫除乙炔氣中的磷化氫、硫化氫和砷化氫,出清凈塔的乙炔氣中磷化氫含量低于0.lppm、硫化氫含量低于0.1ppm和砷化氫含量低于0.lppm,脫除磷化氫、硫化氫和砷化氫和乙炔氣進入堿中和塔除去乙炔氣中的酸霧,脫除酸霧后的乙炔氣經(jīng)增壓和冷凝后脫除乙炔氣中的水分,脫水