生物质和低阶煤气化‑闪速热解分级利用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107916141A(43)申请公布日2018.04.17(21)申请号201610882933.7(22)申请日2016.10.10(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(72)发明人霍威钟思青徐俊屠功毅(51)Int.Cl.C10J3/66(2006.01)C10J3/84(2006.01)C10J3/62(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法(57)摘要本发明涉及生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，主要解决了现有技术焦油产率低、低阶煤难以利用以及对热载体的过度依赖等问题。本发明通过采用气化制合成气和闪速热解制焦油技术的组合，主要包括以下步骤：低阶煤与生物质的混合物通过给料装置进入热解炉，被来自气化炉的高温循环半焦加热，在高线速下进行闪速热解，析出挥发分，并获得半焦；通过气固分离装置，挥发分被送入冷凝器快速冷凝后获得以生物质油为主的焦油产品，半焦被送入气化炉与气化剂反应，生成合成气和高温循环半焦；经分离后，合成气再经由净化装置被净化、加工作为化工原料，高温循环半焦被送入热解炉继续为原料提供热量进行热解，可用于煤化工技术领域。CN107916141ACN107916141A权利要求书1/1页1.生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，其特征在于原料(A)生物质与煤的混合物通过给料设备进入热解炉(1)，并与来自气化炉(4)的高温循环半焦颗粒混合，原料被高温循环半焦颗粒所携带的热量快速加热，并在惰性气氛(B)下，实现快速热解，析出挥发分并生成热解半焦颗粒；热解生成的挥发分及半焦颗粒通过第一气固分离设备(2)进行分离，其中气体被送入冷凝器(3)中进行快速冷凝，并生成以生物质油(C)为主的高品质焦油，而热解半焦颗粒则经分离后被送入气化炉(4)，并与气化剂(D)发生气化反应，形成大量的合成气及高温循环半焦颗粒；气化生成的合成气(E)及高温循环半焦颗粒通过第二气固分离设备(5)进行分离，其中高温循环半焦颗粒则经分离后进入热解炉(1)，合成气(E)经分离后被送入气体净化装置(6)净化、加工后作为化工原料。2.根据权利要求1所述的生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，其特征在于：原料为煤与生物质的混合物，原料煤为低阶劣质煤，原料生物质为草本或木本的园林废弃物。3.根据权利要求1所述的生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，其特征在于：原料煤与生物质的质量配比为2-4:10。4.根据权利要求1所述的生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，其特征在于：热解炉(1)温度为500-650℃，压力为常压，气氛为氮气。5.根据权利要求1所述的生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，其特征在于：热解炉(1)采用闪速热解技术，其炉内线速为20-30m/s，颗粒在炉内停留时间<1s。6.根据权利要求1所述的生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，其特征在于：挥发分通过第一气固分离设备(2)后进入冷凝器(3)快速冷凝成为液体；所述冷凝器采用喷淋式冷凝器。7.根据权利要求1所述的生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，其特征在于：气化炉(4)温度700-850℃，压力4MPa-6.5MPa。8.根据权利要求1所述的生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，其特征在于：所述的气化炉(4)中气化剂为氧气和水蒸气的混合物，其中氧气占总量的15-20％。9.根据权利要求1所述的生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法，其特征在于：原料煤和生物质的混合物粒径均小于1mm。2CN107916141A说明书1/6页生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用方法技术领域[0001]本发明属于生物质和煤热解气化分级利用技术领域，具体涉及生物质和低阶煤气化-闪速热解分级利用实现合成气和焦油联产的方法。背景技术[0002]我国是一个以煤炭为主要能源结构的国家，在未来很长一段时间内不会改变，据统计，我国的一次能源消费结构中，煤炭达到了66％。随着石油资源的日益紧缺，有效利用煤炭资源已成为我国能源可持续发展的一项策略。我国低阶煤储量占煤炭资源总量的55％以上，但其含水分高、煤化程度低，直接燃烧的效率低，不仅浪费资源而且污染环境，造成了酸雨、PM2.5，以及SOx和NOx等温室气体的排放。因此，以减少污染为目的的煤炭转化技术受到了极大的重视。在众多的煤炭利用技术中，煤气化是煤炭能源转化的基础技术，也是煤化工发展中最重要的工艺过程。实现煤炭的高效洁净利用是我国实现能源可持续发展的关键，也是解决全球面临的能源和环境问题的有效途径。[0003]