由低階煤製備苯的系統的製作方法
2023-08-09 06:44:31 3
本實用新型涉及冶金技術領域，具體而言，本實用新型涉及一種由低階煤製備苯的系統。
背景技術：
我國的能源格局一直是富煤、貧油、少氣，煤炭儲量可達世界煤炭儲量的17％。其中褐煤、長焰煤等低階煤資源儲量豐富，佔我國煤炭儲量及煤炭產量50％以上，但由於低階煤水含量高，直接燃燒或氣化效率低且現有技術無法充分利用其資源價值，導致了煤炭資源的巨大浪費。2015年4月國家能源局發布了《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015-2020)》，將煤炭分質分級利用地位顯著提高，大力倡導低階煤提質技術的研發和示範。因此，開發低階煤的清潔高效利用新途徑具有十分重大的顯示意義。
苯、甲苯和二甲苯等輕質芳烴為最重要的化工基礎原料之一，廣泛應用於生產橡膠、纖維、塑料和染料等化工產品。目前，芳烴主要來源於石油化工中的催化重整和烴類熱解，僅有約10％來源於煤炭化工。但是目前石油資源越來越匱乏，因此，開發新的由低階煤生產苯等輕質芳烴的技術勢在必行。
技術實現要素：
本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在於提出一種由低階煤製備苯的系統，利用該系統能夠實現利用低階煤最大化製備苯，極大地提高了苯的產量，從而實現從低價值的低階煤到高附加值的苯的轉化，且具有流程簡單、加工難度低、工藝成本低且經濟性高的優點。
在本實用新型的第一方面，本實用新型提出了由低階煤製備苯的系統，包括：
低階煤破碎裝置，所述低階煤破碎裝置具有低階煤入口和低階煤粉末出口；
石灰窯，所述石灰窯內具有預熱區和燒制區，所述預熱區具有石灰石入口，所述燒制區具有生石灰出口和二氧化碳出口；
生石灰破碎裝置，所述生石灰破碎裝置具有生石灰入口和生石灰粉末出口，所述生石灰入口與所述生石灰出口相連；
壓球裝置，所述壓球裝置具有低階煤粉末入口、生石灰粉末入口和物料球團出口，所述低階煤粉末入口與所述低階煤粉末出口相連，所述生石灰粉末入口與所述生石灰粉末出口相連；
旋轉床熱解裝置，所述旋轉床熱解裝置具有物料球團入口、熱解球團出口、煤焦油出口和熱解氣出口，所述物料球團入口與所述物料球團出口相連；
電石爐，所述電石爐具有熱解球團入口、電石出口和一氧化碳出口，所述熱解球團入口與所述熱解球團出口相連；
電石破碎裝置，所述電石破碎裝置具有電石入口和電石碎料出口，所述電石入口與所述電石出口相連；
乙炔發生器，所述乙炔發生器具有電石碎料入口、水入口和乙炔出口，所述電石碎料入口與所述電石碎料出口相連；
乙炔制苯反應器，所述制苯反應器具有乙炔入口，二氧化碳入口、一氧化碳入口、氫氣入口、甲烷入口和苯產物出口，所述乙炔入口與所述乙炔發生器的乙炔出口相連，所述二氧化碳入口與所述石灰窯的二氧化碳出口相連，所述一氧化碳入口與所述電石爐的一氧化碳出口相連，所述氫氣入口和甲烷入口分別與所述旋轉床熱解裝置的熱解氣出口相連；
分離裝置，所述分離裝置具有苯產物入口、乙烯出口和苯出口，所述苯產物入口與所述苯產物出口相連。
任選地，上述系統進一步包括：淨化分離裝置，所述淨化分離裝置設置在所述旋轉床熱解裝置的熱解氣出口與所述乙炔制苯反應器的氫氣入口和甲烷入口之間，所述淨化分離裝置適於分離出所述熱解氣中的氫氣和甲烷。
附圖說明
圖1是根據本實用新型一個實施例的由低階煤製備苯的系統結構示意圖。
圖2是利用本實用新型一個實施例的由低階煤製備苯的系統製備苯方法的流程示意圖。
圖3是利用本實用新型另一個實施例的由低階煤製備苯的系統製備苯方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種由低階煤製備苯的系統。根據本實用新型的實施例，參考圖1，該系統包括：低階煤破碎裝置100、石灰窯200、生石灰破碎裝置300、壓球裝置400、旋轉床熱解裝置500、電石爐600、電石破碎裝置700、乙炔發生器800、乙炔制苯反應器900和分離裝置1000。
其中，低階煤破碎裝置100具有低階煤入口110和低階煤粉末出口120；
石灰窯200內具有預熱區210和燒制區220，預熱區210具有石灰石入口201，燒制區220具有生石灰出口202和二氧化碳出口203；
生石灰破碎裝置300具有生石灰入口310和生石灰粉末出口320，生石灰入口310與生石灰出口202相連；
壓球裝置400具有低階煤粉末入口410、生石灰粉末入口420和物料球團出口430，低階煤粉末入口410與低階煤粉末出口120相連，生石灰粉末入口420與生石灰粉末出口320相連；
旋轉床熱解裝置500具有物料球團入口510、熱解球團出口520、煤焦油出口530和熱解氣出口540，物料球團入口510與物料球團出口430相連；
電石爐600具有熱解球團入口610、電石出口620和一氧化碳出口630，熱解球團入口610與熱解球團出口540相連；
電石破碎裝置700具有電石入口710和電石碎料出口720，電石入口710與電石出口620相連；
乙炔發生器800具有電石碎料入口810、水入口820和乙炔出口830，電石碎料入口810與電石碎料出口720相連；
制苯反應器900具有乙炔入口910，二氧化碳入口920、一氧化碳入口930、氫氣入口940、甲烷入口950和苯產物出口960，乙炔入口910與乙炔發生器800的乙炔出口830相連，二氧化碳入口920與石灰窯200的二氧化碳出口203相連，一氧化碳入口930與電石爐600的一氧化碳出口630相連，氫氣入口940和甲烷入口950分別與旋轉床熱解裝置500的熱解氣出口530相連；
分離裝置1000具有苯產物入口1010、乙烯出口1020和苯出口1030，苯產物入口1010與苯產物出口960相連。
由此，採用本實用新型實施例的由低階煤製備苯的系統，首先由煤制芳烴，解決了由於石油資源有限帶來的芳烴產量限制的問題，實現了從低價值的低階煤到高附加值的芳烴的轉變過程；其次，將低階煤粉末與生石灰粉末混合後壓球，再進行後續反應，顯著提高了煤與生石灰的接觸面積，提高反應效率，可利用低階煤本身具有的粘結性，減少壓球的難度；另外，低階煤和生石灰球團進入旋轉床熱解裝置熱解提質，熱解效率更高，氣體產物可作為燃料氣和乙炔制苯反應原料氣；提質煤與生石灰生產電石，製備乙炔，作為制苯反應器的原料氣，實現了低階煤的清潔高效利用。因此，採用本實用新型實施例的由低階煤製備苯的系統能夠實現利用粉煤最大化製備苯，極大地提高了苯的產量，從而實現從低價值的煤到高附加值的苯的轉化，且具有流程簡單、加工難度低、工藝成本低且經濟性高的優點。
下面參考圖1詳細描述本實用新型具體實施例的由粉煤製備苯的系統。
低階煤破碎裝置100
根據本實用新型的實施例，低階煤破碎裝置100具有低階煤入口110和低階煤粉末出口120。由此，將低階煤經乾燥後進行破碎處理，以便得到低階煤粉末。
根據本實用新型的實施例，低階煤為揮發分大於35wt％的低品質煤。揮發分熱解所得的熱解氣淨化可得到氫氣、甲烷、一氧化碳、輕質烴類等可燃組分，其中甲烷和氫氣可作為乙炔制苯反應的原料，其餘的一氧化碳、輕質烴類等可燃氣體可為各步驟燃燒室或加熱爐提供熱源，實現資源的有效利用。
根據本實用新型的實施例，低階煤粉末的平均粒徑小於20微米，優選10微米以下。由此將低階煤粉碎至微米級別以下可以顯著提高低階煤與生石灰的接觸面積，同時能夠顯著降低二者的反應能耗，使電石反應更容易進行。
石灰窯200
根據本實用新型的實施例，石灰窯200內具有預熱區210和燒制區220，預熱區210具有石灰石入口201，燒制區220具有生石灰出口202和二氧化碳出口203。由此，將石灰石在石灰窯內進行燒制處理，以便得到生石灰和二氧化碳。石灰石是碳酸鈣含量較高(一般在97％以上)，雜質較少的石灰石。
生石灰破碎裝置300
根據本實用新型的實施例，生石灰破碎裝置300具有生石灰入口310和生石灰粉末出口320，生石灰入口310與生石灰出口202相連。由此，將生石灰進行破碎處理，以便得到生石灰粉末。
根據本實用新型的實施例，將生石灰破碎至平均粒徑小於20微米，優選10微米以下。由此將生石灰粉碎至微米級別以下可以顯著提高低階煤與生石灰的接觸面積，同時能夠顯著降低二者的反應能耗，使電石反應更容易進行。
壓球裝置400
根據本實用新型的實施例，壓球裝置400具有低階煤粉末入口410、生石灰粉末入口420和物料球團出口430，低階煤粉末入口410與低階煤粉末出口120相連，生石灰粉末入口420與生石灰粉末出口320相連。由此，將低階煤粉末和生石灰粉末進行混合和壓球處理，以便得到物料球團。發明人發現，將低階煤粉末與生石灰粉末混合後壓球，再進行後續反應，顯著提高了煤與生石灰的接觸面積，提高反應效率，同時可利用低階煤本身具有的粘結性，減少壓球的難度。
根據本實用新型的實施例，低階煤粉末與生石灰粉末的質量比為1：(1.1-1.4)。低階煤粉配比過高時，電石爐出料中殘炭較高，過低時生石灰過剩，影響所產電石質量。
根據本實用新型的實施例，物料球團的平均粒徑為10-40mm。由此將物料球團的粒徑控制在上述範圍內，更加有利於傳熱，提高熱效率。
旋轉床熱解裝置500
根據本實用新型的實施例，旋轉床熱解裝置500具有物料球團入口510、熱解球團出口520、煤焦油出口530和熱解氣出口540，物料球團入口510與物料球團出口430相連。由此，將物料球團供給至旋轉床熱解裝置內進行熱解處理，以便得到熱解球團、煤焦油和含有氫氣、甲烷、一氧化碳和輕質烴類的熱解氣。
根據本實用新型的實施例，物料球團送入旋轉床熱解裝置進行熱解處理。根據本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度為600-800攝氏度，時間為1-2小時。經過熱解後得到熱解球團、煤焦油和含有氫氣、甲烷、一氧化碳和輕質烴類的熱解氣。其中甲烷和氫氣可作為步驟S800中乙炔制苯反應的原料，其餘的一氧化碳、輕質烴類等可燃氣體可為各步驟燃燒室或加熱爐提供熱源，實現資源的有效利用。
電石爐600
根據本實用新型的實施例，電石爐600具有熱解球團入口610、電石出口620和一氧化碳出口630，熱解球團入口610與熱解球團出口540相連。由此，將熱解球團供給至電石爐內進行電石反應，以便得到電石和一氧化碳。
電石破碎裝置700
根據本實用新型的實施例，電石破碎裝置700具有電石入口710和電石碎料出口720，電石入口710與電石出口620相連。
根據本實用新型的實施例，可以將電石破碎至粒徑不高於80mm，優選將電石破碎至粒徑為50～80mm。發明人發現，如果電石的粒徑過大，則無法與水充分反應製備得到乙炔，且會使所需能耗升高；而如果將電石破碎至更小粒徑，則會顯著提高破碎處理的成本。發明人通過大量實驗發現，將電石破碎至粒徑為50～80mm，可以在保證破碎處理成本較低的同時，使製備乙炔的反應效率、能耗和產率最佳。
乙炔發生器800
根據本實用新型的實施例，乙炔發生器800具有電石碎料入口810、水入口820和乙炔出口830，電石碎料入口810與電石碎料出口720相連。由此，將電石經破碎後在乙炔發生器內與水反應，以便得到乙炔。
制苯反應器900
根據本實用新型的實施例，制苯反應器900具有乙炔入口910，二氧化碳入口920、一氧化碳入口930、氫氣入口940、甲烷入口950和苯產物出口960，乙炔入口910與乙炔發生器800的乙炔出口830相連，二氧化碳入口920與石灰窯200的二氧化碳出口203相連，一氧化碳入口930與電石爐600的一氧化碳出口630相連，氫氣入口940和甲烷入口950分別與旋轉床熱解裝置500的熱解氣出口530相連。
由此，將乙炔、旋轉床熱解裝置500內產生的熱解氣中的氫氣和甲烷、石灰窯200產生的二氧化碳以及電石爐600內產生的一氧化碳通入制苯反應器900中並發生反應，以便獲得苯並副產乙烯。
本領域技術人員能夠理解的是，制苯反應器900由加熱爐和至少一個石英管組成，且加熱爐內具有恆溫區，上述混合氣體由石英管入口進入加熱爐恆溫區，通過反應得到苯並副產乙烯，得到的苯和乙烯從石英管出口流出。
根據本實用新型的實施例，石英管內徑與恆溫區長度比例為1：(50～100)。發明人發現，石英管內徑與恆溫區長度的比例會影響反應管內部的熱場，從而改變反應的轉化率和選擇性。
根據本實用新型的實施例，石英管入口和出口的溫度可以不高於200攝氏度。發明人發現，當金屬管路中的溫度超過200攝氏度時，管路中的金屬會催化反應氣生成大量氫氣和一氧化碳，苯和乙烯等其他產物的產率幾乎降為0。
根據本實用新型的實施例，上述反應可以在600～1000攝氏度下進行。發明人發現，反應溫度過低時，乙炔轉化率大大降低；當反應溫度過高時，乙烯熱聚反應加劇，降低了苯等輕質產物的收率並增加了焦炭產率。
根據本實用新型的優選實施例，上述反應可以在850～950攝氏度下進行。發明人發現，在該溫度下進行反應，可以使反應的效率、能耗和產率最佳。
根據本實用新型的一個實施例，反應中乙炔、氫氣、甲烷、二氧化碳和一氧化碳的混合比例並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，反應中乙炔、氫氣、甲烷、二氧化碳和一氧化碳的體積比可以為(1～2)：(1～4)：(1～2)：(1～3)：(0.5～1)。發明人通過大量實驗意外地發現，乙炔比例的改變會影響乙炔的轉化率和焦炭的產率；氫氣比例改變會影響焦炭和乙烯、乙烷等加氫產物的產率；甲烷和一氧化碳比例改變會影響焦炭產率；二氧化碳比例改變會影響反應氣的分壓，從而影響反應深度。由此通過採用上述配比可以進一步提高乙炔產率。
分離裝置1000
根據本實用新型的實施例，分離裝置1000具有苯產物入口1010、乙烯出口1020和苯出口1030，苯產物入口1010與苯產物出口960相連。分離裝置1000適於將制苯反應器900中獲得的苯和副產的乙烯分離。
淨化分離裝置1100
根據本實用新型的具體實施例，上述系統還包括：淨化分離裝置1100，淨化分離裝置1100設置在旋轉床熱解裝置500的熱解氣出口530與制苯反應器900的氫氣入口940和甲烷入口950之間，淨化分離裝置1100適於分離出熱解氣中的氫氣和甲烷。
由此，根據本實用新型實施例的由低階煤製備苯的系統至少具有下列優點之一：
(1)由煤制芳烴，解決了由於石油資源有限帶來的芳烴產量限制的問題，實現了從低價值的低階煤到高附加值的芳烴的轉變過程。
(2)將低階煤粉末與生石灰粉末混合後壓球，再進行後續反應，顯著提高了煤與生石灰的接觸面積，提高反應效率，降低系統能耗。
(3)將低階煤和生石灰球團熱解提質，氣體產物可作為燃料氣和乙炔制苯反應原料氣；提質煤與生石灰生產電石，製備乙炔，作為制苯反應器的原料氣，實現了低階煤的清潔高效利用。
(4)採用蓄熱式的旋轉床作為熱解裝置，可提高熱解效率。
為了方便理解本實用新型上述實施例的由煤製備苯的系統，下面參考圖2-3對利用該系統製備苯的方法進行描述。
根據本實用新型實施例的由低階煤製備苯的方法包括：(1)將低階煤進行乾燥和破碎處理，以便得到低階煤粉末；(2)將石灰石在石灰窯內進行燒制處理，以便得到生石灰和二氧化碳；(3)將生石灰進行破碎處理，以便得到生石灰粉末；(4)將低階煤粉末和生石灰粉末進行混合和壓球處理，以便得到物料球團；(5)將物料球團供給至旋轉床熱解裝置內進行熱解處理，以便得到熱解球團、煤焦油和含有氫氣、甲烷、一氧化碳和輕質烴類的熱解氣；(6)將熱解球團供給至電石爐進行電石反應，以便得到電石和一氧化碳；(7)將電石經破碎後在乙炔發生器內與水反應，以便得到乙炔；以及(8)將乙炔、步驟(5)產生的熱解氣中的氫氣和甲烷、步驟(2)產生的二氧化碳以及步驟(6)產生的一氧化碳通入乙炔制苯反應器中並發生反應，以便獲得苯並副產乙烯。
由此，採用本實用新型實施例的由低階煤製備苯的方法，首先由煤制芳烴，解決了由於石油資源有限帶來的芳烴產量限制的問題，實現了從低價值的低階煤到高附加值的芳烴的轉變過程；其次，將低階煤粉末與生石灰粉末混合後壓球，再進行後續反應，顯著提高了煤與生石灰的接觸面積，提高反應效率，可利用低階煤本身具有的粘結性，減少壓球的難度；另外，低階煤和生石灰球團進入旋轉床熱解裝置熱解提質，熱解效率更高，氣體產物可作為燃料氣和乙炔制苯反應原料氣；提質煤與生石灰生產電石，製備乙炔，作為制苯反應器的原料氣，實現了低階煤的清潔高效利用。因此，採用本實用新型實施例的由低階煤製備苯的方法能夠實現利用粉煤最大化製備苯，極大地提高了苯的產量，從而實現從低價值的煤到高附加值的苯的轉化，且具有流程簡單、加工難度低、工藝成本低且經濟性高的優點。
下面參考圖2-3詳細描述本實用新型具體實施例的由低階煤製備苯的方法。
S100：低階煤破碎處理
根據本實用新型的實施例，將低階煤進行乾燥和破碎處理，以便得到低階煤粉末。
根據本實用新型的實施例，低階煤為揮發分大於35wt％的低品質煤。揮發分熱解所得的熱解氣淨化可得到氫氣、甲烷、一氧化碳、輕質烴類等可燃組分，其中甲烷和氫氣可作為乙炔制苯反應的原料，其餘的一氧化碳、輕質烴類等可燃氣體可為各步驟燃燒室或加熱爐提供熱源，實現資源的有效利用。
根據本實用新型的實施例，低階煤粉末的平均粒徑小於20微米，優選10微米以下。由此將低階煤粉碎至微米級別以下可以顯著提高低階煤與生石灰的接觸面積，同時能夠顯著降低二者的反應能耗，使電石反應更容易進行。
S200：石灰石燒制處理
根據本實用新型的實施例，將石灰石在石灰窯內進行燒制處理，以便得到生石灰和二氧化碳。石灰石是碳酸鈣含量較高(一般在97％以上)，雜質較少的石灰石。
S300：生石灰破碎處理
根據本實用新型的實施例，將生石灰進行破碎處理，以便得到生石灰粉末。
根據本實用新型的實施例，將生石灰破碎至平均粒徑小於20微米，優選10微米以下。由此將生石灰粉碎至微米級別以下可以顯著提高低階煤與生石灰的接觸面積，同時能夠顯著降低二者的反應能耗，使電石反應更容易進行。
S400：混合和壓球處理
根據本實用新型的實施例，將低階煤粉末和生石灰粉末進行混合和壓球處理，以便得到物料球團。發明人發現，將低階煤粉末與生石灰粉末混合後壓球，再進行後續反應，顯著提高了煤與生石灰的接觸面積，提高反應效率，同時可利用低階煤本身具有的粘結性，減少壓球的難度。
根據本實用新型的實施例，低階煤粉末與生石灰粉末的質量比為1：(1.1-1.4)。低階煤粉配比過高時，電石爐出料中殘炭較高，過低時生石灰過剩，影響所產電石質量。
根據本實用新型的實施例，物料球團的平均粒徑為10-40mm。由此將物料球團的粒徑控制在上述範圍內，更加有利於傳熱，提高熱效率。
S500：旋轉床熱解裝置內熱解處理
根據本實用新型的實施例，將物料球團供給至旋轉床熱解裝置內進行熱解處理，以便得到熱解球團、煤焦油和含有氫氣、甲烷、一氧化碳和輕質烴類的熱解氣。
根據本實用新型的實施例，物料球團送入旋轉床熱解裝置進行熱解處理。根據本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度為600-800攝氏度，時間為1-2小時。經過熱解後得到熱解球團、煤焦油和含有氫氣、甲烷、一氧化碳和輕質烴類的熱解氣。其中甲烷和氫氣可作為步驟S800中乙炔制苯反應的原料，其餘的一氧化碳、輕質烴類等可燃氣體可為各步驟燃燒室或加熱爐提供熱源，實現資源的有效利用。
S600：製備電石
根據本實用新型的實施例，將熱解球團供給至電石爐內進行電石反應，以便得到電石和一氧化碳。
S700：電石製備乙炔
根據本實用新型的實施例，將電石經破碎後在乙炔發生器內與水反應，以便得到乙炔。
根據本實用新型的實施例，該步驟中，可以將電石破碎至粒徑不高於80mm，優選將電石破碎至粒徑為50～80mm。發明人發現，如果電石的粒徑過大，則無法與水充分反應製備得到乙炔，且會使所需能耗升高；而如果將電石破碎至更小粒徑，則會顯著提高破碎處理的成本。發明人通過大量實驗發現，將電石破碎至粒徑為50～80mm，可以在保證破碎處理成本較低的同時，使製備乙炔的反應效率、能耗和產率最佳。
S800：乙炔製備苯
根據本實用新型的實施例，將乙炔、步驟S500產生的熱解氣中的氫氣和甲烷、步驟S200產生的二氧化碳以及步驟S600產生的一氧化碳通入乙炔制苯反應器中並發生反應，以便獲得苯並副產乙烯。
本領域技術人員能夠理解的是，乙炔制苯反應器由加熱爐和至少一個石英管組成，且加熱爐內具有恆溫區，上述混合氣體由石英管入口進入加熱爐恆溫區，通過反應得到苯並副產乙烯，得到的苯和乙烯從石英管出口流出。
根據本實用新型的實施例，石英管內徑與恆溫區長度比例為1：(50～100)。發明人發現，石英管內徑與恆溫區長度的比例會影響反應管內部的熱場，從而改變反應的轉化率和選擇性。
根據本實用新型的實施例，石英管入口和出口的溫度可以不高於200攝氏度。發明人發現，當金屬管路中的溫度超過200攝氏度時，管路中的金屬會催化反應氣生成大量氫氣和一氧化碳，苯和乙烯等其他產物的產率幾乎降為0。
根據本實用新型的實施例，上述反應可以在600～1000攝氏度下進行。發明人發現，反應溫度過低時，乙炔轉化率大大降低；當反應溫度過高時，乙烯熱聚反應加劇，降低了苯等輕質產物的收率並增加了焦炭產率。
根據本實用新型的優選實施例，上述反應可以在850～950攝氏度下進行。發明人發現，在該溫度下進行反應，可以使反應的效率、能耗和產率最佳。
根據本實用新型的一個實施例，反應中乙炔、氫氣、甲烷、二氧化碳和一氧化碳的混合比例並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，反應中乙炔、氫氣、甲烷、二氧化碳和一氧化碳的體積比可以為(1～2)：(1～4)：(1～2)：(1～3)：(0.5～1)。發明人通過大量實驗意外地發現，乙炔比例的改變會影響乙炔的轉化率和焦炭的產率；氫氣比例改變會影響焦炭和乙烯、乙烷等加氫產物的產率；甲烷和一氧化碳比例改變會影響焦炭產率；二氧化碳比例改變會影響反應氣的分壓，從而影響反應深度。由此通過採用上述配比可以進一步提高乙炔產率。
根據本實用新型上述實施例的由低階煤製備苯的方法至少具有下列優點：
(1)由煤制芳烴，解決了由於石油資源有限帶來的芳烴產量限制的問題，實現了從低價值的低階煤到高附加值的芳烴的轉變過程。
(2)將低階煤粉末與生石灰粉末混合後壓球，再進行後續反應，顯著提高了煤與生石灰的接觸面積，提高反應效率，降低系統能耗。
(3)將低階煤和生石灰球團熱解提質，氣體產物可作為燃料氣和乙炔制苯反應原料氣；提質煤與生石灰生產電石，製備乙炔，作為制苯反應器的原料氣，實現了低階煤的清潔高效利用。
(4)採用蓄熱式的旋轉床作為熱解裝置，可提高熱解效率。
下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。
實施例1
將石灰窯得到的石灰和中低階煤粉碎至20μm以下，將石灰和中低階煤按質量比1.1:1混合，加入適量粘結劑，進行壓球，控制球團直徑為10～40mm。將球團送入旋轉床熱解裝置，熱解溫度為800℃，熱解時間為1h。得到的熱解球團熱裝入電石爐生產電石。所生產的電石冷卻粉碎，將電石的粒徑控制在50～80mm之間，進入乙炔發生器中反應得到乙炔。經過本系統，1000kg中低階煤與2050kg石灰石可得到370kg左右的乙炔、95kg左右的氫氣、204kg左右的甲烷、800kg二氧化碳和420kg一氧化碳。所得的乙炔、氫氣、甲烷、二氧化碳和199kg一氧化碳均通入乙炔制苯反應器中進行反應，混合氣的反應停留時間為10s，反應溫度為900℃，反應器使用由內徑為4mm的石英管組成的管束，反應器恆溫區為300mm。生產得到185kg苯和107kg乙烯。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。