煤直接液化裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種煤直接液化裝置，包括煤漿進料泵、煤漿加熱爐、液硫供應系統和高壓注硫系統。高壓注硫系統用于將液硫供應系統的液硫輸送至煤漿進料泵的出口與煤漿加熱爐的進口之間。煤直接液化裝置還包括低壓注硫系統，低壓注硫系統用于將液硫供應系統的液硫輸送至煤漿進料泵的進口之前的煤漿管路或者煤漿罐體上。根據本發明煤直接液化裝置可以持續提供液硫，避免由于注硫問題引起的煤直接液化裝置負荷降低甚至停車。
【專利說明】煤直接液化裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及煤制油、煤化工領域，具體而言，涉及一種煤直接液化裝置。
【背景技術】
[0002]煤直接液化技術近幾年在世界范圍內備受關注。神華集團鄂爾多斯煤制油分公司擁有世界上第一套大型工業化煤炭直接液化生產油品的生產裝置。在煤直接液化生產過程中需采用催化方法將原料煤轉化為液化油進而生產出柴油、石腦油、液化氣等清潔產品，而催化劑是完成這些加工過程的關鍵。
[0003]神華集團煤直接液化工藝采用自主研發的高效“863”鐵系催化劑，硫作為助催化劑。現有技術中，由于鄂爾多斯煤制油項目是首套工業化煤直接液化生產線，在最初設計時沒有經驗可循，存在設計缺陷，即煤直接液化裝置只設有高壓注硫系統，采用高壓隔膜柱塞泵向系統內注硫。在煤直接液化裝置運行期間，根據裝置的負荷需連續注入一定比例的液硫，以保證催化劑的活性，液硫的平穩連續注入對煤直接液化裝置生產運行非常重要。由于高壓注硫系統的介質環境為高壓、易凝固堵塞，當液硫的輸`送管線或泵體溫度降低時液硫凝固，影響高壓注硫系統向系統內的注硫量，同時高壓液硫泵運行工況苛刻本身故障率高，進而使高壓注硫系統頻繁出現故障，導致反應系統中的硫化氫濃度偏低，影響催化劑活性，從而使煤轉化率降低，嚴重時會導致煤直接液化裝置被迫停車，所以解決煤直接液化工藝中的注硫問題就顯得尤為重要。
【發明內容】
[0004]本發明旨在提供一種煤直接液化裝置，以持續提供液硫，避免由于注硫問題引起的煤直接液化裝置負荷降低甚至停車。
[0005]為了實現上述目的，本發明提供了一種煤直接液化裝置，包括煤漿進料泵、煤漿加熱爐、液硫供應系統和高壓注硫系統，高壓注硫系統用于將液硫供應系統的液硫輸送至煤漿進料泵的出口與煤漿加熱爐的進口之間，煤直接液化裝置還包括低壓注硫系統，低壓注硫系統用于將液硫供應系統的液硫輸送至煤漿進料泵的進口之前的煤漿管路或者煤漿罐體上。
[0006]進一步地，聞壓注硫系統包括接收液硫供應系統的液硫的液硫--!和設直在液硫--!的出口和煤漿進料泵的出口之間的液硫泵；低壓注硫系統的液硫引入口連接到液硫罐的進口和液硫供應系統之間的液硫管路上。
[0007]進一步地，煤直接液化裝置包括第一煤漿罐體和第二煤漿罐體，第一煤漿罐體通過第一煤漿管路與第二煤漿罐體連接，第二煤漿罐體通過第二煤漿管路與煤漿進料泵連接；煤直接液化裝置還包括第一煤漿罐底泵和第二煤漿罐底泵，第一煤漿罐底泵設置在第一煤漿管路，第一煤漿罐底泵的入口與第一煤漿罐體連接，第二煤漿罐底泵設置在第二煤漿管路，第二煤漿罐底泵的入口與第二煤漿罐體連接；低壓注硫系統的液硫引出口與第一煤漿罐體和第一煤漿罐底泵之間的第一煤漿管路連接或者與第二煤漿罐體和第二煤漿罐底泵之間的第二煤漿管路連接。
[0008]進一步地，低壓注硫系統包括調節閥，調節閥用于調節低壓注硫系統輸送的液硫量。
[0009]進一步地，低壓注硫系統包括并聯設置的兩組以上調節閥。
[0010]進一步地，低壓注硫系統包括開關閥，用于將低壓注硫系統接入煤直接液化裝置或與煤直接液化裝置斷開。
[0011]進一步地，煤直接液化裝置的各液硫輸送管線上設有蒸汽伴熱系統。
[0012]應用本發明的技術方案，由于具有低壓注硫系統，因而能夠通過低壓注硫系統將液硫供應系統的液硫輸送至煤漿進料泵的進口之前的煤漿管路或者煤漿罐體上，從而為煤直接液化過程提供持續的液硫，防止由于注硫問題引起的煤直接液化裝置負荷降低甚至停車。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0014]圖1示出了根據本發明的實施例的煤直接液化裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0016]如圖1所示，本實施例的煤直接液化裝置包括高壓注硫系統1、煤漿進料泵
3、煤漿加熱爐5和液硫供應系統4。本實施例及本發明中，高壓的壓力數值范圍為:10MPa〈P ( 42MPa ;低壓的壓力數值范圍為:0〈P ( 1.6MPa。高壓注硫系統I將液硫供應系統4的液硫輸送至煤漿進料泵3的出口與煤漿加熱爐5的進口之間，用于為煤直接液化過程提供需要的液硫。
[0017]如圖1所示，本實施例的煤直接液化裝置還包括低壓注硫系統2。低壓注硫系統2用于將液硫供應系統4的液硫輸送至煤漿進料泵3的進口之前的煤漿管路或者煤漿罐體上。在高壓注硫系統I出現故障時，啟動低壓注硫系統2，一方面可離線對高壓注硫系統I進行維修，另一方面可為煤直接液化的反應過程提供持續的液硫，保證催化劑活性，防止由于注硫問題引起的煤直接液化裝置負荷降低甚至停車。
[0018]本實施例中，高壓注硫系統I包括用于接收液硫供應系統4的液硫的液硫罐11和設置在液硫罐11的出口與煤漿進料泵3的出口之間的液硫泵12。其中，液硫泵12用于將液硫供應系統4的液硫加壓后輸送至煤漿進料泵3的出口與煤漿加熱爐5的進口之間的煤漿管路上。優選地，低壓注硫系統2的液硫引入口與液硫罐11的進口與液硫供應系統4之間的液硫管路連接。低壓注硫系統2與高壓注硫系統I并聯，正常運行期間從液硫供應系統4來的液硫直接進入液硫罐11維持高液位運行給高壓注硫系統I提供緩沖，同時將低壓注硫系統2的液硫引入口設置在液硫罐11之前是保證低壓注硫系統2注入壓力(因圖1所示位置中低壓注硫系統2中的液硫引入點液硫壓力為0.65MPa，而液硫罐11的壓力只控制
0.4MPa)，有效保證低壓注硫系統2的液硫輸送。當然，在未給出的實施例中，還可以將低壓注硫系統2的液硫引入口直接與液硫供應系統4的出口連接。
[0019] 如圖1所示，本實施例的煤直接液化裝置還包括第一煤漿罐體9、第二煤漿罐體10、第一煤漿罐底泵6、第二煤漿罐底泵7、溶劑供應系統20、催化劑輸送管路21、煤粉供應管路22、氫氣供應管路23以及氫氣加熱爐8。
[0020]其中，第一煤漿罐體9通過第一煤漿管路與第二煤漿罐體10連接，第二煤漿罐體10通過第二煤漿管路與煤漿進料泵3連接；第一煤漿罐底泵6設置在第一煤漿管路上，第一煤漿罐底泵6的入口與第一煤漿罐體9連接，第二煤漿罐底泵7設置在第二煤漿管路，第二煤漿罐底泵7的入口與第二煤漿罐體10連接。
[0021 ] 本實施例中，優選地，低壓注硫系統2的液硫引出口與第一煤漿罐體9和第一煤漿罐底泵6之間的第一煤漿管路連接，從而為煤直接液化的反應過程提供所需的液硫，提高煤的轉化率。
[0022]在本發明的一個替代實施例中，低壓注硫系統2的液硫引出口與第二煤漿罐體10和第二煤漿罐底泵7之間的第二煤漿管路連接。
[0023]本實施例中，溶劑供應系統20的一個出口管路與第一煤漿罐體9的進口連接，溶劑供應系統20的另一個出口管路與第二煤漿罐體10的進口連接。溶劑供應系統20用于為第一煤漿罐體9和第二煤漿罐體10輸送供氫溶劑，該供氫溶劑一方面可以溶解煤粉、提供和傳遞轉移活性氫，促進煤的加氫裂化反應，另一方面，可以使煤與催化劑及氫氣能更好地接觸。催化劑輸送管路21的出口與第一煤漿罐體9的進口連接。氫氣供應管路23分別與氫氣加熱爐8的進口和煤漿加熱爐5的進口相連，用于為煤直接液化的反應過程提供足夠的氫氣。
[0024]煤直接液化裝置包括三組并聯設置的第二煤漿罐體和一組第一煤漿罐體。在未給出的實施例中，可以根據實際生產需要，設置更多個第二煤漿罐體和第一煤漿罐體。第一煤漿罐體用于將催化劑和供氫溶劑充分混合形成催化劑油煤漿。第二煤漿罐體用于將煤粉、催化劑和供氫溶劑充分混合形成煤漿。
[0025]如圖1所示，本實施例中，低壓注硫系統2包括調節閥。優選地，本實施例的低壓注硫系統2包括并聯設置的兩組調節閥。在未給出的實施例中，也可以根據實際情況設置更多個調節閥。上述調節閥用于調節低壓注硫系統2輸送至煤漿進料泵3的進口之前的煤漿管路或者煤漿罐體上的液硫注入量，以確保反應系統硫化氫濃度，從而提高催化劑活性，進一步提高煤的轉化率。
[0026]為了將低壓注硫系統2接入煤直接液化裝置或從煤直接液化裝置中斷開，在低壓注硫系統2中還設置了開關閥。
[0027]本實施例中，在煤直接液化裝置的各液硫輸送管線上設有蒸汽伴熱系統，因此可有效防止因輸送管線溫度降低引起液硫凝固而導致的注硫系統不順暢甚至出現故障，進一步保證液硫的正常輸送與注入，提高煤直接液化反應過程中的硫化氫濃度，保證了催化劑的活性。
[0028]本發明實施例的注硫方法具體如下:
[0029]高壓注硫系統I是將液硫供應系統4輸送的液硫經過閥門輸送至液硫罐11，再經液硫泵12升壓后輸送到煤漿加熱爐5的進口和煤漿進料泵3的出口之間的管路上；低壓注硫系統2則是將液硫供應系統4輸送的液硫通過兩組并聯設置的閥門25和26注入到第一煤漿罐底泵6的入口，通過該第一煤漿罐底泵6將液硫均勻分配到三列第二煤漿罐體10，最后再經煤漿進料泵3升壓后注入煤漿加熱爐5。當高壓注硫系統I出現故障時，可以通過上述兩組閥門25和26來增加低壓注硫系統2的注硫量，從而避免由于煤直接液化裝置注硫系統故障而導致的負荷降低或被迫停車等問題。
[0030]從以上的描述可以看出，本發明的實施例實現了以下技術效果:由于具有低壓注硫系統，可以在高壓注硫系統出現故障的情況下啟用低壓注硫系統，將液硫供應系統的液硫輸送至煤漿進料泵的進口之前的煤漿管路或者煤漿罐體上，從而為煤的加氫液化過程提供持續的液硫，確保了反應系統硫化氫濃度，提高了催化劑活性，避免了由于注硫問題而導致的煤直接液化裝置負荷降低甚至停車，另一方面可離線對高壓注硫系統進行維修，為煤直接液化裝置的平穩運行奠定了基礎。[0031]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種煤直接液化裝置，包括煤漿進料泵(3 )、煤漿加熱爐(5 )、液硫供應系統(4 )和高壓注硫系統(I )，所述高壓注硫系統(I)用于將所述液硫供應系統(4)的液硫輸送至所述煤漿進料泵(3)的出口與所述煤漿加熱爐(5)的進口之間，其特征在于，所述煤直接液化裝置還包括低壓注硫系統(2)，所述低壓注硫系統(2)用于將所述液硫供應系統(4)的液硫輸送至所述煤漿進料泵(3 )的進口之前的煤漿管路或者煤漿罐體上。
2.根據權利要求1所述的煤直接液化裝置，其特征在于，所述高壓注硫系統(I)包括接收所述液硫供應系統(4)的液硫的液硫iip (11)和設直在所述液硫(11)的出口和所述煤漿進料泵(3)的出口之間的液硫泵(12);所述低壓注硫系統(2)的液硫引入口連接到所述液硫罐(11)的進口和所述液硫供應系統(4 )之間的液硫管路上。
3.根據權利要求1所述的煤直接液化裝置，其特征在于，所述煤直接液化裝置包括第一煤漿罐體(9)和第二煤漿罐體(10)，所述第一煤漿罐體(9)通過第一煤漿管路與所述第二煤漿罐體(10 )連接，所述第二煤漿罐體(10 )通過第二煤漿管路與所述煤漿進料泵(3 )連接；所述煤直接液化裝置還包括第一煤漿罐底泵(6)和第二煤漿罐底泵(7)，所述第一煤漿罐底泵(6)設置在所述第一煤漿管路，所述第一煤漿罐底泵(6)的入口與所述第一煤漿罐體(9 )連接，所述第二煤漿罐底泵(7 )設置在所述第二煤漿管路，所述第二煤漿罐底泵(7 )的入口與所述第二煤漿罐體(10)連接；所述低壓注硫系統(2)的液硫引出口與所述第一煤漿罐體(9)和所述第一煤漿罐底泵(6)之間的所述第一煤漿管路連接或者與所述第二煤漿罐體(10)和所述第二煤漿罐底泵(7)之間的所述第二煤漿管路連接。
4.根據權利要求1所述的煤直接液化裝置，其特征在于，所述低壓注硫系統(2)包括調節閥，所述調節閥用于調節所述低壓注硫系統(2)輸送的液硫量。
5.根據權利要求4所述的煤直接液化裝置，其特征在于，所述低壓注硫系統(2)包括并聯設置的兩組以上所述調節閥。
6.根據權利要求1所述的煤直接液化裝置，其特征在于，所述低壓注硫系統(2)包括開關閥，用于將所述低壓注硫系統(2)接入所述煤直接液化裝置或與所述煤直接液化裝置斷開。
7.根據權利要求1所述的煤直接液化裝置，其特征在于，所述煤直接液化裝置的各液硫輸送管線上設有蒸汽伴熱系統。
【文檔編號】C10G1/08GK103497778SQ201310452514
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】王喜武, 安亮, 韓來喜, 喬元, 張洪偉 申請人:神華集團有限責任公司, 中國神華煤制油化工有限公司, 中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司