一種基於煤熱解提質的油品加氫精制系統與工藝的製作方法

2023-06-03 13:06:16

本發明涉及一種基於煤熱解提質的油品加氫精制系統與工藝，屬於低階煤提質和廢機油加氫精制
技術領域：
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背景技術：
：煤炭是我國的主要能源，在一次能源結構中佔70％左右，其中低階煤儲量佔全國已探明煤炭儲量的55％以上。因此低階煤提質獲得焦油、氣和半焦，實現煤炭資源的階梯利用十分重要。但是焦油和氣的產量相對較少，如何高效的利用焦油和氣成了難題。隨著國家經濟的發展，廢機油的產量也在不斷地上升，這些廢機油或者被傾倒、或者被焚燒、或者被土法煉製，這樣一方面導致了嚴重的環境汙染，另一方面造成了極大的資源浪費。其中廢機油加氫精制得到非標柴油是一種高效的途徑，但是氫氣的來源困難制約了廢機油的再生。因此一種基於煤熱解提質的油品加氫精制系統與工藝既解決了低階煤提質焦油和氣應用難的問題也解決了廢機油加氫精制的氫氣來源難的問題。且本系統對大小企業都適用，具有運用靈活，投資成本低，回報率高的特點。技術實現要素：本發明的目的是提出一種基於煤熱解提質的油品加氫精制系統與工藝，將低階煤提質和廢機油加氫脫硫結合起來，將熱解氣中的氫氣富集為油品加氫脫硫提供氫源，解決了煤熱解熱解氣的應用和油品加氫精制氫源來源的難題。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種基於煤熱解提質的油品加氫精制系統與工藝，包括煤乾燥爐、煤熱解提質爐、煤氣燃燒室、水回收系統、幹熄焦室、冷壓成型單元、煤氣淨化單元、變壓吸附制氫單元、油品加氫精制單元、煙氣引風機、空氣鼓風機；所述煤乾燥爐煤炭出口與煤熱解提質爐煤炭進口連接；所述煤熱解提質爐蘭炭出口與幹熄焦室蘭炭進口連接；所述幹熄焦室蘭炭出口與冷壓成型單元蘭炭進口連接；所述煤氣燃燒室煙氣出口與煤熱解提質爐煙氣進口連接；所述煤熱解提質爐煙氣出口與煤乾燥爐煙氣進口連接；所述煤乾燥爐煙氣出口與水回收系統煙氣進口連接；所述水回收系統煙氣出口與煙氣引風機煙氣進口連接；所述水回收系統水出口與冷壓成型單元水進口連接；所述煤熱解提質爐熱解氣出口與煤氣淨化單元熱解氣進口連接；所述煤氣淨化單元熱解氣出口與變壓吸附制氫單元熱解氣進口連接；所述變壓吸附制氫單元氫氣出口與油品加氫精制單元氫氣進口連接；所述變壓吸附制氫單元馳放氣出口與幹熄焦室馳放氣進口連接；所述幹熄焦馳放氣出後分別與冷壓成型單元馳放氣進口、煤氣燃燒室馳放氣進口連接；所述空氣鼓風機出口與煤氣燃燒室進口連接；所述煤氣淨化單元焦油出口與油品加氫精制單元焦油進口連接。上述基於煤熱解的油品加氫精制系統實現的生產工藝：(1)煤送到煤乾燥爐中與煙氣直接接觸，利用煙氣的顯熱對煤進行乾燥；乾燥後的煤再送入到煤熱解提質爐中，與煤氣燃燒室提供的高溫煙氣間接接觸熱解產出熱解氣，煤經熱解後的蘭炭由蘭炭出口掉入幹熄焦室中與馳放氣換熱；(2)經幹熄焦室冷卻的蘭炭、水回收系統提供的水和粘結劑按質量50:1:1的比例一起進入冷壓成型單元製成型焦；(3)由煤熱解提質爐產生的高溫熱解氣經煤氣淨化單元氨水的衝洗回收焦油，回收的焦油與廢機油一起投入到油品加氫精制單元中，產出非標柴油和硫化氫，硫化氫再製成硫酸；(4)經煤氣淨化單元淨化的熱解氣再送到變壓吸附制氫單元中，富集的氫氣提供給油品加氫精制單元，馳放氣在幹熄焦室內與高溫蘭炭換熱後按5:1分別送到煤氣燃燒室和冷壓成型單元。本發明的有益效果是：使煤熱解和油品加氫脫硫兩個系統結合起來，將熱解氣中的氫氣富集為油品加氫脫硫提供了氫源，解決了煤熱解熱解氣的應用和油品加氫脫硫氫源來源的難題。附圖說明圖1為本發明一種基於煤熱解提質的油品加氫精制系統與工藝流程示意圖；具體實施方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。本發明系統包括：煤乾燥爐1、煤熱解提質爐2、煤氣燃燒室6、水回收系統8、幹熄焦室7、冷壓成型單元9、煤氣淨化單元3、變壓吸附制氫單元4、油品加氫精制單元5、煙氣引風機10、空氣鼓風機11。一種基於煤熱解提質的油品加氫精制系統與工藝，所述煤乾燥爐1煤炭出口與煤熱解提質爐2煤炭進口連接；所述煤熱解提質爐2蘭炭出口與幹熄焦室7蘭炭進口連接；所述幹熄焦室7蘭炭出口與冷壓成型單元9蘭炭進口連接；所述煤氣燃燒室6煙氣出口與煤熱解提質爐2煙氣進口連接；所述煤熱解提質爐2煙氣出口與煤乾燥爐1煙氣進口連接；所述煤乾燥爐1煙氣出口與水回收系統8煙氣進口連接；所述水回收系統8煙氣出口與煙氣引風機10煙氣進口連接；所述水回收系統8水出口與冷壓成型單元9水進口連接；所述煤熱解提質爐2熱解氣出口與煤氣淨化單元3熱解氣進口連接；所述煤氣淨化單元3熱解氣出口與變壓吸附制氫單元4熱解氣進口連接；所述變壓吸附制氫單元4氫氣出口與油品加氫精制單元5氫氣進口連接；所述變壓吸附制氫單元4馳放氣出口與幹熄焦室7馳放氣進口連接；所述幹熄焦7馳放氣出後分別與冷壓成型單元9馳放氣進口、煤氣燃燒室6馳放氣進口連接；所述空氣鼓風機11出口與煤氣燃燒室6進口連接；所述煤氣淨化單元3焦油出口與油品加氫精制單元5焦油進口連接。所述煤熱解提質爐2中煙氣與煤是間接加熱，煤乾燥爐1中煙氣與煤直接加熱。所述煤氣淨化單元3產出的焦油與廢機油混合一起進入油品加氫精制單元5中。所述油品加氫精制單元5產生的硫化氫來生產硫酸。根據上述基於煤熱解提質的油品加氫精制系統的結構，基於煤熱解提質的油品加氫精制生產工藝步驟如下：(1)煤送到煤乾燥爐1中與煙氣直接接觸，利用煙氣的顯熱對煤進行乾燥；乾燥後的煤再送入到煤熱解提質爐2中，與煤氣燃燒室6提供的高溫煙氣間接接觸熱解產出熱解氣，煤經熱解後的蘭炭由蘭炭出口掉入幹熄焦室7中與馳放氣換熱；(2)經幹熄焦室7冷卻的蘭炭、水回收系統8提供的水和粘結劑按質量50:1:1的比例一起進入冷壓成型單元9製成型焦；(3)由煤熱解提質爐2產生的高溫熱解氣經煤氣淨化單元3氨水的衝洗回收焦油，回收的焦油與廢機油一起投入到油品加氫精制單元5中，產出非標柴油和硫化氫，硫化氫再製成硫酸；(4)經煤氣淨化單元3淨化的熱解氣再送到變壓吸附制氫單元4中，富集的氫氣提供給油品加氫精制單元5，馳放氣在幹熄焦室7內與高溫蘭炭換熱後按5:1分別送到煤氣燃燒室6和冷壓成型單元9。以年處理2萬噸煤為例：1、煤的主要指標：2、煤經乾燥、熱解成型後可得到：型焦/萬噸熱解氣/萬nm3焦油/噸水/噸1.44602907.2605註：其中熱解氣是沒有進入變壓吸附制氫單元。3、熱解氣組分：(1)變壓吸附制氫之前熱解氣組分h2coch4co2n2h2sc2h4熱值/kcal/nm364.05％15.07％13.01％2.2％2.75％0.97％1.95％4003(2)馳放氣組分h2coch4co2n2h2sc2h4熱值/kcal/nm347.11％22.17％19.14％3.24％4.05％1.43％2.87％4451.344、馳放氣經幹熄焦室與蘭炭換熱後以5:1分別送到煤氣燃燒室和冷壓成型單元；5、變壓吸附制氫單元可得到氫氣337nm3/h，年處理廢機油4.5萬噸。本發明中的油品加氫精制原理：(1)將油品中大分子變小分子，在不對油品比重造成影響的情況下，改善了油品的各項指標，特別是對於廢礦物油，經過本系統的精製後，可以作為優質的柴油調配油；(2)加氫脫硫，不僅將油品中的單質硫、硫化氫以及硫醇、硫醚脫除，而且還能將難以脫除的噻吩類硫化合物脫除；(3)為油品脫色、脫臭。本發明中的油品涉及廢礦物油(廢機油、變壓器油、液壓油、廢潤滑油、渣油等)、原油及其半制品、成品油等(催化柴油、常壓柴油等)；煤焦油及生物質熱加工生產的焦油等。本發明中煤熱解系統所使用的煤種範圍廣，既可以是低階煤(褐煤、長焰煤、氣煤、肥煤等)也可以是煤泥。當前第1頁12