一种利用煤生产焦油和烃类燃料产品的方法

摘要

本发明涉及一种利用煤生产焦油和烃类燃料产品的方法，该方法包括热解、粗煤气净化脱硫、甲烷化工序、甲烷分离工序、气化工序、变换工序、净化工序、硫回收工序、精脱硫工序与合成工序等步骤。本发明的方法将原煤先低温热解后再气化转化，不仅增加了煤化工产品种类，还提高了煤炭原料的利用效率；本发明的方法不仅解决了低阶煤难以湿法气流床气化利用的问题，同时降低气化过程原料消耗，减少废水排放量，降低过程温室气体生成量，达到煤炭资源的高效分级分质利用之目的。

主权项

一种利用煤生产焦油和烃类燃料产品的方法，其特征在于该方法的步骤如下：A、热解工序将预加工研磨煤粉送入热解工序，所述的煤粉在温度450～800℃与压力‑0.05～0.05MPa的条件下分解35‑80min，生成一种呈气态的轻质焦油和粗煤气混合产物与一种呈固态的半焦产物，接着让所述的轻质焦油和粗煤气混合产物通过除尘、冷却洗涤与油水分离，得到一种焦油产品与一种粗煤气产物；B、粗煤气净化脱硫让步骤A得到的粗煤气产物在空速1000～3000h^‑1、温度60～80℃与压力0.05～0.1MPa的条件下依次通过装有净化剂床与脱硫剂床的净化器，脱除其中含有的微量杂环化合物与含硫化合物，得到杂环化合物含量以重量计<0.02ppm与硫含量<0.1ppm的洁净粗煤气；让一部分洁净粗煤气返回热解工序作为加热燃料和热解气氛，其余部分送至后续的甲烷化工序；C、甲烷化工序让步骤B得到的洁净粗煤气在空速3000～10000h^‑1、温度250～600℃与压力2.0～3.0MPa的条件下通过甲烷化催化剂反应器，使其中的H₂分别与CO和CO₂进行甲烷化反应，得到一种富甲烷气体混合物；D、甲烷分离工序将步骤C得到的富甲烷气体混合物送到甲烷分离工序中，在常规变压吸附分离的条件下进行分离，得到浓度为以体积计CH₄>95％的天然气产品以及含有H₂、CO和CO₂主要组分的混合气；E、气化工序由步骤A得到的半焦产物与高纯氧气、水或水蒸汽在温度1200.0～1400.0℃与压力1.0～10.0MPa的条件下进行湿法或干法气化反应，得到主要含有CO和H₂的粗合成气；F、变换工序将一部分在步骤E得到的粗合成气在空速1500～3500h^‑1、温度300～500℃与压力0.8～9.5MPa的条件下通过变换催化剂反应器，让所述粗合成气含有的CO与水蒸汽进行变换反应，使所述的粗合成气转变成主要含H₂的富氢气体，它然后与余下的粗合成气混合，得到一种混合变换气；G、净化工序将由步骤F得到的变换气与由步骤D得到的混合气混合均匀，得到一种混合气体，然后在以所述混合气体积计0.5～2％吸收剂的存在下，在温度‑60～0℃与压力0.6～9.0MPa的条件下进行净化处理，除去所述混合气体含有的全部CO₂与大部分含硫化合物，分别得到净化合成气、高纯度CO₂气体以及含硫化合物气体；所述净化合成气的CO₂含量小于10ppm，含硫化合物含量小于0.1ppm；H、硫回收工序让步骤G得到的含硫化合物气体送到硫回收工序的氧化单元，将其中一部分含硫化合物氧化，然后与其余的含硫化合物气体混合，得到的混合物气体再在空速250～550h^‑1、温度150～450℃与压力0.2～3.5MPa的条件下通过硫合成催化剂反应器，让其中含硫化合物的硫转化成单质硫，得到一种硫磺产品；I、精脱硫工序将由步骤G得到的净化合成气在空速1000～3000h^‑1、温度60～80℃与0.5～8.5MPa的条件下通过脱硫剂净化器进行脱硫反应，使所述净化合成气的含硫组分降至以体积计0.01ppm以下，得到一种纯合成气；J、合成工序将步骤I得到的纯合成气在空速800～2500h^‑1、温度300～650℃与压力0.3～8.0MPa的条件下通过甲烷化催化剂反应器进行甲烷化反应，得到一种天然气，或者在空速350～500h^‑1、温度190～300℃与压力2.0～4.0MPa的条件下通过合成油催化剂反应器进行合成反应，得到所述的烃类燃料油产品。