一種采用旋轉床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤化工技術領域，更具體涉及一種采用旋轉床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]煤中低溫熱解技術是近幾年迅速發(fā)展起來的新型產(chǎn)業(yè)，煤中低溫熱解較高的產(chǎn)油率、產(chǎn)氣率，給煤中低溫熱解行業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益。
[0003]煤中低溫熱解產(chǎn)生的優(yōu)質煤焦油，品質接近石油原油，經(jīng)加氫可得到煤油、柴油、石腦油等高附加值的產(chǎn)品；煤中低溫熱解產(chǎn)生的熱解氣又是寶貴的合成氣氣源。
[0004]旋轉床熱解工藝是近年新發(fā)展起來的劣質煤熱解新工藝，具有廣闊的市場前景，旋轉床熱解不僅可得到較高的產(chǎn)油率，同時可得到產(chǎn)率很高的熱解氣，熱解氣可以作為化工合成的原料，如:熱解氣甲烷化制LNG。
[0005]現(xiàn)有技術焦爐煤氣甲烷化工藝的缺點:甲烷化的核心是合適的氫碳比(3.15?
3.2)，而焦爐煤氣的氫碳比在6?7，氫含量過高，致使生產(chǎn)過程的甲烷化工序需補碳(補充C02)，才能使氫炔比在合適的范圍內(nèi)。
[0006]現(xiàn)有技術煤中低溫熱解氣甲烷化技術的缺點:煤中低溫熱解是煤在500?600°C發(fā)生熱解，焦油產(chǎn)率較高達6?7%，熱解氣成分隨煤種的不同變化很大，但與高溫干餾氣相比氫氣含量較低，煤中低溫熱解氣甲烷化的核心工序同樣是甲烷化工序，而煤中低溫熱解氣原料氣氫碳比在0.9?1.5左右，所以要達到合理的氫碳比(3.15?3.2)有兩條途徑:補氫，而氫氣的價格很高，這無疑大大增加生產(chǎn)成本；脫碳(脫除煤中低溫熱解氣中多余的C02)，這不僅要增加脫碳系統(tǒng)，使甲烷化投資成本增加，同時不能使煤中低溫熱解氣有效成分得到高效利用。
【實用新型內(nèi)容】
[0007](一 )要解決的技術問題
[0008]本實用新型要解決的技術問題就是如何進行溫度調(diào)節(jié)使煤熱解后產(chǎn)生的熱解氣中的碳氫比達到甲烷化的碳氫比要求，而提供一種采用旋轉床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)。
[0009]( 二 )技術方案
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種采用旋轉床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:旋轉床熱解裝置，熱解氣取樣分析裝置，溫度測量和調(diào)節(jié)裝置，緩沖氣柜，甲烷化裝置；旋轉床熱解裝置，熱解氣取樣分析裝置和溫度測量和調(diào)節(jié)裝置首尾依次連接；旋轉床熱解裝置，緩沖氣柜，甲烷化裝置依次相連。
[0011]優(yōu)選地，將煤送入旋轉床熱解裝置，由熱解氣取樣分析裝置在線取樣分析熱解后產(chǎn)生的熱解氣得到熱解氣氫碳比數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)反饋到溫度測量和調(diào)節(jié)裝置；溫度測量和調(diào)節(jié)裝置根據(jù)氫碳比數(shù)據(jù)的大小，自動測量和調(diào)節(jié)旋轉床加熱溫度，使熱解氣成分發(fā)生改變，使熱解氣氫碳比逐步達到3.15?3.2的范圍；將合格的熱解氣經(jīng)緩沖氣柜輸運至甲烷化裝置進行甲烷化。
[0012]優(yōu)選地，所述的旋轉床熱解裝置設置有熱解氣導出管路，熱解氣取樣分析裝置包括熱解氣氫碳比在線檢測系統(tǒng)，該熱解氣氫碳比在線檢測系統(tǒng)設置在導出管路上。
[0013]優(yōu)選地，所述的旋轉床熱解裝置包括三個加熱區(qū)段:低溫加熱區(qū)，溫度范圍200?300°C ;中溫加熱區(qū)，溫度范圍400?600°C ;高溫加熱區(qū)，溫度范圍700?900°C ;由所述的溫度測量和調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)所述的三個加熱區(qū)段的溫度，使三個區(qū)段的熱解氣混合后的氫碳比在3.15?3.20的范圍內(nèi)，達到甲烷化的要求。
[0014]優(yōu)選地，所述的溫度測量和調(diào)節(jié)裝置測量和調(diào)節(jié)所述的旋轉床熱解裝置的三個加熱區(qū)段的溫度，接受溫度信號和發(fā)出溫度調(diào)節(jié)指令，以進行溫度測量與溫度調(diào)節(jié)。
[0015]優(yōu)選地，所述的旋轉床熱解裝置由其中的輻射管加熱系統(tǒng)進行加熱。
[0016](三)有益效果
[0017]本實用新型采用旋轉床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)通過對旋轉床溫度調(diào)節(jié)完成對熱解氣氫碳比的調(diào)節(jié)，根據(jù)反饋的熱解氣的氫碳比數(shù)值信號，對旋轉床溫度進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了熱解氣氫碳比的自動調(diào)節(jié)，使熱解氣氫碳比在3.15?3.2的理想范圍內(nèi)，滿足熱解氣甲烷化的要求。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型采用旋轉床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖2是熱解溫度對熱解氣產(chǎn)率影響的曲線圖；
[0021]圖3是本實用新型旋轉床熱解溫度調(diào)節(jié)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。
[0023]熱解氣組成隨溫度的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，隨干餾溫度升高，干餾氣組成中H2組分含量上升，CH4組分含量持續(xù)下降，C0組分含量略有上升，烴類組分隨溫度升高是先升后降。一般熱解過程在約450?550°C之間各烴類氣體的析出率達到一定峰值，550°C以后析出的主要是氏和C0，僅伴有少量的CHjP CO 2，此時比的來源多由煤熱解的一次產(chǎn)物受到二次熱解作用和煤結構單元中芳香部分的進一步縮聚反應生成，H2在整個熱解過程中是持續(xù)增加的，014多來源于煤大分子結構中的大量側鏈、支鏈。參見圖2.
[0024]根據(jù)上述熱解溫度對熱解氣產(chǎn)率的影響的原理，可通過調(diào)節(jié)溫度來調(diào)節(jié)熱解氣氫碳比。旋轉床熱解氣導出管路上設置熱解氣氫碳比在線檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)對熱解氣氫碳比的在線監(jiān)測，檢測數(shù)據(jù)反饋到溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0025]熱解氣氫碳比小于3.15?3.2的范圍:在旋轉床智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)首先增加旋轉床低溫加熱區(qū)的溫度，通過圖2可以看出隨著溫度的逐步提高，熱解氣中H2體積百分比逐步增加，而C0體積百分比增加較平緩。根據(jù)氫碳比公式:H2-C02/C0+C02可知熱解氣氫碳比隨溫度升高會逐漸增大(低溫區(qū)加熱溫度調(diào)節(jié)范圍0?20% );若旋轉床低溫加熱區(qū)的溫度調(diào)節(jié)幅度不能滿足氫碳比的調(diào)節(jié)要求，則通過增加旋轉床中溫加熱區(qū)的溫度(中溫區(qū)加熱溫度調(diào)節(jié)范圍0?20% )，直至熱解氣的氫碳比范圍達到3.15?3.2。
[0026]熱解氣氫碳比超出3.15?3.2的范圍:首先把旋轉床高溫加熱區(qū)的溫度逐步下調(diào)，通過圖2可以看出在高溫條件下，熱解氣中氫氣含量較高，勢必造成熱解氣氫碳比增高；調(diào)低高溫區(qū)加熱溫度，熱解氣氫碳比也會相應下降(高溫區(qū)加熱溫度調(diào)節(jié)范圍0?20% );若調(diào)低高溫區(qū)加熱溫度不能