一种“煤炭碳氢组分分级气化”的替代燃料/化工产品生产系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于能源动力与煤化工领域，设及煤炭的高效、清洁利用，尤其设及一种基 于"煤炭碳氨组分分级气化"的替代燃料/化工产品生产系统。
【背景技术】
[0002] 现有的替代燃料/化工产品生产工艺大多基于传统煤气化技术，如壳牌煤气化、 GE煤气化等。而传统的煤气化工艺（如图1所示）是W化或〇2与水蒸气的混合物为气化 剂，需要消耗大量纯氧，而氧气制备会造成大量的电力消耗（一般而言，空分单元电耗占煤 化工厂总电耗的约60%-70%)W及额外的设备投资。为了匹配全厂电力消耗，传统化工 厂一般配备小型、低效的自备电厂，进一步降低了全厂能源转化效率。
[0003] 而且，现有的替代燃料/化工产品生产工艺基于的传统煤气化技术，只能得到富 碳合成气，气化气体产物单一，需要配备水煤气变换单元将大部分CO转换成，才能满足替 代燃料/化工产品的生产对合成气高H2/CO比的要求，从而造成了合成气化学能的损失。
[0004] 同时，传统的替代燃料生产工艺对煤种有严格的要求，该取决于该系统所采用的 煤气化方式。我国煤炭剩余资源量约为1.54万亿吨，分为褐煤、烟煤和无烟煤。鲁奇炉可 采用褐煤和部分烟煤（长焰煤、不粘煤、弱粘煤和气煤），可用资源量为5934. 5亿吨，占总 资源量的58%。德±古炉可采用大部分的烟煤，可用资源量为6728. 8亿吨，占总资源量的 66%。谢尔炉可采用褐煤和几乎全部的烟煤，资源量为9242亿吨，占总资源量的91%。恩 德炉可采用褐煤和少部分烟煤（长焰煤和不粘煤），可用资源量为4479. 6亿吨，占总资源量 的 44%。
[0005] 针对传统替代燃料/化工产品生产工艺空分电耗大、自备电厂低效、气化 产物H2/CO低且气化产物单一、W及对气化煤种适应性有限等诸多限制，中国专利 CN201210592802. 7提出了一种煤炭的碳氨组分分级转化的气化方法，该方法基于燃料"组 分对口，分级转化"的原则，将煤炭气化分为碳化、生产一氧化碳化、变换产氨=个步骤，首 先将煤炭进行碳化提纯，得到粗焦炭，然后与二氧化碳反应生成一氧化碳，最后通过变换反 应生成氨气和二氧化碳，二氧化碳供给焦炭一氧化碳化单元。中国专利CN201210592802. 7 所提出的煤炭的碳氨组分分级转化的气化方法，虽然可大大降低煤炭的气化过程的不可逆 性，使得煤炭的气化效率有显著上升，但对于其制备得到的通过氨气、一氧化碳和焦炉煤气 混合可W得到不同碳氨比的合成煤气如何高效制备利用并未给出切实可行的操作路径。本 发明基于"组分对口，分级转化"思想，提出了 "煤炭碳氨组分分级气化"的替代燃料/化 工产品生产系统，将气化岛和化工岛之间的成分与能量有效禪合，从而克服传统替代燃料/ 化工产品能源转化效率较低的缺点。
【发明内容】
[0006] 为克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提出一种替代燃料/化工产品 生产系统，将生产系统划分为气化岛和化工岛两部分，基于"煤炭碳氨组分分级气化"的思 想，使气化岛和化工岛之间的成分与能量充分有效禪合。
[0007]本发明为实现其技术目的所采取的技术方案如下；一种替代燃料/化工产品生产 系统，包括气化岛和化工岛，所述气化岛包括燃烧器、焦炭制备单元和焦炭气化单元，供热 煤与预热后的高温空气在燃烧器中燃烧生成高温烟气，随后高温烟气供入所述焦炭制备单 元和焦炭气化单元，所述焦炭制备单元将气化煤制备为焦炭，所述焦炭供入所述焦炭气化 单元中，所述焦炭制备单元制备的富氨焦炉煤气W及所述焦炭气化单元制备的富CO气化 煤气供入所述化工岛，其特征在于，
[000引所述化工岛包括水煤气变换单元、C02分离单元及替代燃料生产/化工合成单元， 其中，
[0009]--所述气化岛中焦炭气化单元制备的富CO气化煤气经一废热锅炉回收热量后分 为两路，一路通入所述水煤气变换单元与水蒸气发生反应，生成C〇2气体和氨气的混合气， 之后混合气经所述C〇2分离单元分离为C〇2气体和氨气，另一路富CO气化煤气与所述c〇2分 离单元分离出的氨气、W及所述焦炭制备单元制备的经另一废热锅炉回收热量后的富氨焦 炉煤气按比例混合后形成H2/CO的合成反应新气，所述合成反应新气通入所述替代燃料生 产/化工合成单元生产替代燃料/化工产品；
[0010]--所述C〇2分离单元分离出的CO2气体分为两路，一路经CO2压缩机压缩后通入所 述气化岛中的焦炭气化单元，另一路直接排空或经过C〇2纯化单元提纯后再经压缩单元压 缩后实施碳捕集；
[0011] --所述替代燃料生产/化工合成单元回收的蒸汽及各废热锅炉回收的蒸汽汇流 后，通入汽轮机及发电设备单元中发电，所得的部分电力用W驱动所述C〇2压缩机。
[0012] 进一步地，所述替代燃料生产/化工合成单元为甲烧化合成单元，所述甲烧化合 成单元包括多级甲烧化反应器，其中从第一级甲烧化反应器排出的未反应气气体，大部分 经压缩后重新循环进入所述第一级甲烧化反应器，其余部分经冷却降温后通入下一级甲烧 化反应器，同样地，下一级甲烧化反应器排出的未反应气气体，大部分经压缩后重新循环进 入所述下一级甲烧化反应器，其余部分经冷却降温后通入下下一级甲烧化反应器。
[0013]进一步地，所述焦炭制备单元制备的富氨焦炉煤气经热回收和冷却后通入脱硫单 元除去硫分，并被压缩后与富CO气化煤气及所述c〇2分离单元分离出的氨气汇流合成反应 新气。
[0014] 优选地，所述C〇2分离单元的CO2分离方式包括各种CO2分离方法，包括但不仅限 于Selexol、PSA、MEA等方法；除焦炭气化所需的〔化，C〇2分离单元所得的多余CO2可排空 也可压缩后实施碳捕集。
[0015]优选地，所述气化煤种包括各类褐煤、烟煤、无烟煤，所述供热煤为所有煤种，所述 焦炭为所有焦炭，包括但不限于冶金用焦。
[0016]优选地，所述化工合成包含多种化工合成工艺，包含甲烧、氨气、甲醇、二甲離、合 成油等多种化工合成工艺。每种化工产品的合成包含多种生产工艺，而不仅限于某种工艺。 输出的产品为多种化工产品和替代燃料，包括但不限于甲烧、氨气、甲醇、二甲離、合成油 等。
[0017]气化岛采用"煤炭碳氨组分分级气化"方法。气化煤首先进行焦炭制备和焦炉煤气 生产工艺，得到粗焦炭、焦炉煤气、焦油等产品，所需热量由供热煤与高温空气在外燃式燃 烧器中燃烧产生的热量提供。其次进行焦炭气化制备C0过程，将焦炭制备过程所得的高温 粗焦炭与二氧化碳反应生产高纯度的C0,该过程所需的热量同样由上述供热煤与高温空气 燃烧产生的热量提供。然后进行C0变换产氨过程，将上述焦炭气化制备C0过程生产的部 分一氧化碳与水蒸气变换反应生成二氧化碳和氨气，使用分离装置进行分离得到二氧化碳 和纯净的氨气，分离出的二氧化碳一部分返回所述焦炭气化制备C0装置与焦炭继续反应， 多余的部分可排空也可实施碳捕集和利用。
[0018] 经W上S步得到的富氨焦炉煤气、富含CO的气化煤气、W及种气体产物按一 定配比混合，得到具备宽泛H2/CO比的化工合成反应新气，并通入化工合成单元，制取替代 燃料/化工产品。
[0019] 本发明的替代燃料/化工产品生产系统具有W下显著特点：
[0020] (1)首先，本发明将"煤炭碳氨组分分级气化"方法中的变换单元与化工合成中的 调变单元进行了有机结合，化工合成调变单元产生的C〇2提供给焦炭气化单元。在替代燃料 /化工产品生产工艺中，需要设置水煤气变换单元，将合成气中的部分CO与水蒸气反应转 化为C〇2和H2,分离C〇2后使H2/CO比达到合成要求。而在本发明所采用的气化方法中，需 要WC〇2作为气化剂气化焦炭。因此，通过将化工岛所产生的CO2用于气化岛焦炭的气化， 能够淘汰"煤炭碳氨组分分级气化"方法中的水煤气变换单元，从而减小系统能耗及设备投 资。
[0021] (2)其次，本发明实现了 "煤炭碳氨组分分级气化"气化岛和化工岛有效成分之间 的"组分对口"梯级利用。通过调节气化岛S种气体产物（富氨焦炉煤气、富CO煤气、氨气） 的不同配比，得到宽泛H2/CO的合成反应新气，从而满足不同替代燃料/化工产品的生产需 求