油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)流化床氣化爐通常采用單爐體，由于氣化反應(yīng)溫度限制，單爐體氣化爐無法生成油品等高附加值的副產(chǎn)品。個別多級流化床氣化爐只有單一產(chǎn)品氣出口，所產(chǎn)生的油品與合成氣混合為氣化爐下游的氣體凈化和油氣分離帶來了一定的難度。另外，固體物料(例如煤等)干餾過程中產(chǎn)生的油品質(zhì)量與反應(yīng)溫度密切相關(guān)，目前傳統(tǒng)多級流化床對干餾過程中的反應(yīng)溫度往往難于控制，使得油品質(zhì)量無法得到保證。
[0003]因此，現(xiàn)有的煤制合成氣技術(shù)有待進一步改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明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，本發(fā)明的一個目的在于提出一種油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的方法和系統(tǒng)，該方法具有操作靈活、干餾溫度控制方便和環(huán)境友好等特點，并且所得油品具有較高的質(zhì)量。
[0005]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的方法，包括:
[0006]將煤料在第一流化床反應(yīng)器中進行干燥和干餾處理，以便得到半焦和油氣混合物；
[0007]將所述半焦在第二流化床反應(yīng)器中進行氧化氣化處理，以便得到第一粗合成氣和灰澄，其中，所述第一粗合成氣含有一氧化碳、氫氣和高溫物料；
[0008]將所述第一粗合成氣在慣性分離器中進行慣性分離處理，以便得到第二粗合成氣和高溫物料，并將所述高溫物料返回進行所述第一流化床反應(yīng)器；以及
[0009]將所述第二粗合成氣在旋風分離器中進行旋風分離處理，以便得到第三粗合成氣和固體顆粒，并將所述固體顆粒返回至所述第二流化床反應(yīng)器。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實施例的油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的方法通過采用兩個流化床反應(yīng)器將煤料的干餾和半焦的氧化分開進行，可以有效分離得到高附加值的油氣混合物，同時通過將第二流化床反應(yīng)器得到的粗合成氣經(jīng)慣性分離器得到的高溫物料供給至第一流化床反應(yīng)器中作為熱源使用，可以顯著提高能源的利用率，另外，可以通過控制第二流化床反應(yīng)器中流化氣的流速和第一流化床反應(yīng)器中流化氣的溫度來達到對第一流化床反應(yīng)器中干餾溫度的控制，從而可以得到高質(zhì)量的油品，并且該方法操作靈活、干餾溫度控制簡便且環(huán)境友好。[0011 ] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0012]在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一流化床反應(yīng)器的側(cè)壁上具有半焦出口，所述第二流化床反應(yīng)器的側(cè)壁上具有半焦入口，且在豎直方向上，所述半焦出口高于所述半焦入口，以便使得所述半焦從所述第一流化床反應(yīng)器自流進入所述第二流化床反應(yīng)器。由此，可以顯著降低設(shè)備的投入，從而降低生產(chǎn)成本。
[0013]在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一流化床反應(yīng)器上具有第一流化氣入口，所述第二流化床反應(yīng)器上具有第二流化氣入口和第三流化氣入口，其中，所述第一流化氣入口為水蒸氣或合成氣入口，所述第二流化氣入口和所述第三流化氣入口均為水蒸氣、氧氣或空氣入口。由此，可以顯著提高煤料和半焦的分散混合程度，從而提高煤料的干餾效率和半焦的反應(yīng)效率。
[0014]在本發(fā)明的一些實施例中，所述第二流化床反應(yīng)器側(cè)壁或底部具有灰渣出口。
[0015]在本發(fā)明的一些實施例中，所述灰渣出口設(shè)置在所述第二流化床反應(yīng)器底部的中心軸線上，并且所述灰渣出口設(shè)在所述第三流化氣入口的外周。
[0016]在本發(fā)明的一些實施例中，所述油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的方法進一步包括:將所述油氣混合物進行分離處理。由此，可以有效分離得到高質(zhì)量的油品。
[0017]在本發(fā)明的一些實施例中，所述油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的方法進一步包括:將所述第三粗合成氣進行余熱回收；以及將經(jīng)過余熱回收的第三粗合成氣進行凈化處理，以便得到精制合成氣。由此，可以實現(xiàn)資源的有效化利用。
[0018]在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一流化床反應(yīng)器為鼓泡流化床反應(yīng)器，所述第二流化床反應(yīng)器為射流流化床反應(yīng)器。由此，可以進一步提高煤料的干餾效率和半焦的氧化效率。
[0019]在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一流化床反應(yīng)器、所述第二流化床反應(yīng)器、所述慣性分離器和所述旋風分離器內(nèi)壁均設(shè)有耐火材料。
[0020]在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的系統(tǒng)，包括:
[0021]第一流化床反應(yīng)器，所述第一流化床反應(yīng)器具有第一反應(yīng)殼體，所述第一反應(yīng)殼體內(nèi)部設(shè)置有第一氣體分布板，所述第一反應(yīng)殼體具有煤料入口、第一流化氣入口、油氣出口和半焦出口，所述第一流化床反應(yīng)器適于將煤料進行干燥和干餾處理，以便得到半焦和油氣混合物；
[0022]第二流化床反應(yīng)器，所述第二流化床反應(yīng)器具有第二反應(yīng)殼體，所述第二反應(yīng)殼體內(nèi)部設(shè)置有第二氣體分布板，所述第二反應(yīng)殼體具有半焦入口、第二流化氣入口、第三流化氣入口、第一粗合成氣出口和灰渣出口，所述半焦入口與所述半焦出口相連，所述第二流化床反應(yīng)器適于將所述半焦進行氧化氣化處理，以便得到第一粗合成氣和灰渣，其中，所述第一粗合成氣含有一氧化碳、氫氣和高溫物料；
[0023]慣性分離器，所述慣性分離器具有第一粗合成氣入口、高溫物料出口和第二粗合成氣出口，所述第一粗合成氣入口與所述第一粗合成氣出口相連，所述高溫物料出口與第一流化床反應(yīng)器相連，所述慣性分離器適于對所述第一粗合成氣進行慣性分離處理，以便得到第二粗合成氣和高溫物料；以及
[0024]旋風分離器，所述旋風分離器具有第二粗合成氣入口、固體顆粒出口和第三粗合成氣出口，所述第二粗合成氣入口與所述第二粗合成氣出口相連，所述固體顆粒出口與所述第二流化床反應(yīng)器相連，所述旋風分離器適于將所述第二粗合成氣進行旋風分離處理，以便得到第三粗合成氣和固體顆粒。
[0025]根據(jù)本發(fā)明實施例的油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的系統(tǒng)通過采用兩個流化床反應(yīng)器將煤料的干餾和半焦的氧化分開進行，可以有效分離得到高附加值的油氣混合物，同時通過將第二流化床反應(yīng)器得到的粗合成氣經(jīng)慣性分離器得到的高溫物料供給至第一流化床反應(yīng)器中作為熱源使用，可以顯著提高能源的利用率，另外，可以通過控制第二流化床反應(yīng)器中流化氣的流速和第一流化床反應(yīng)器中流化氣的溫度來達到對第一流化床反應(yīng)器中干餾溫度的控制，從而可以得到高質(zhì)量的油品，并且該系統(tǒng)操作靈活、干餾溫度控制簡便且環(huán)境友好。
[0026]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0027]在本發(fā)明的一些實施例中，所述半焦出口位于所述第一反應(yīng)殼體的側(cè)壁上，所述半焦入口位于所述第二反應(yīng)殼體的側(cè)壁上，在豎直方向上，所述半焦出口高于所述半焦入口。由此，可以顯著降低設(shè)備的投入，從而降低生產(chǎn)成本。
[0028]在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一流化氣入口為水蒸氣或合成氣入口，所述第二流化氣入口和所述第三流化氣入口均為水蒸氣、氧氣或空氣入口。由此，可以顯著提高煤料和半焦的分散程度，從而提高煤料的干餾效率和半焦的氧化效率。
[0029]在本發(fā)明的一些實施例中，所述灰渣出口設(shè)置在所述第二反應(yīng)殼體的側(cè)壁或底部。
[0030]在本發(fā)明的一些實施例中，所述灰渣出口設(shè)置在所述第二反應(yīng)殼體底部的中心軸線上，并且所述灰渣出口設(shè)在所述第三流化氣入口的外周。
[0031 ] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的系統(tǒng)進一步包括:油氣分離器，所述油氣分離器與所述油氣出口相連，且適于將所述油氣混合物進行分離處理。由此，可以有效分離得到高質(zhì)量的油品。
[0032]在本發(fā)明的一些實施例中，所述油氣聯(lián)產(chǎn)氣化的系統(tǒng)進一步包括:余熱回收裝置，所述余熱回收裝置與所述第