一種多煤種聯合轉化的多聯產方法
【技術領域】
[0001 ]本發明設及一種多煤種聯合轉化的多聯產方法。
【背景技術】
[0002] 中國是世界煤炭生產和消耗大國，2014年中國原煤產量為38.74億噸，雖然較去年 同期下降2.5%，但仍然占世界原煤產量的47.45%，高居世界首位。中國一次能源消費中煤 炭占70%左右，火力發電用煤占煤炭消費總量的40%~43%。中國燃煤發電將繼續增長，并 將逐步取代燃油發電，煤氣化、煤液化W及其他煤化工生產的規模也將逐年增長。由此可見 現階段煤炭仍然是中國能源的重要組成部分，W煤炭為主的能源格局在相當長的時間內難 W改變。
[0003] 中國的煤炭資源極為豐富，但地域分布很不均勻，主要集中在西部和北部地區。全 國保有儲量和資源量中，肥煤、焦煤和瘦煤合計占14.7%，氣煤占12.9%，用途廣泛的中等 變質煙煤的資源相對貧乏，而年輕的煙煤所占相對比重最大，其中不黏煤約占21.6%，長焰 煤約占8.2%，弱黏煤約占2.6%，無煙煤和貧煤資源較豐富。
[0004] 單一的燃煤發電是將煤化學能轉化為熱能再轉化為電能，最高能效40%左右。煤 氣化聯合循環發電（IGCC)是將煤的化學能轉化為化學能和熱能再轉化為電能，最高能效 45%左右;先進的多聯產系統是將煤熱解、部分氣化或完全氣化制得合成氣，合成氣經催化 轉化生成液體燃料和化學品，同時將可燃氣體W及反應放熱等余熱回收，推動蒸汽輪機發 電，最高能效可達60%。但現有的多聯產系統或方法中的原料一般采用單一的煤種，沒有充 分考慮多煤種、多階煤的綜合利用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種多煤種聯合轉化的多聯產方法，該方法是W煤的清潔高 效綜合利用為目的，W多煤種為原料，W煤洗選、煤氣化為基礎的焦一油一化一電一建材多 聯產方法。
[0006] 本發明提供的一種多煤種聯合轉化的多聯產方法，它包括如下步驟：
[0007] (1)原料焦煤經煤洗選得到煤桿石、中煤和精煤，煤桿石與原料石灰石、原料長石 一起經裝飾墻板加工得到產品裝飾墻板；
[000引（2)原料氣化煤和步驟（1)中所述中煤進行配煤后與氧氣一起進入煤氣化單元反 應得到粗合成氣；
[0009] (3)原料氣煤和/或原料焦煤與步驟（1)中所述精煤一起經煤焦化得到焦爐氣、煤 焦油和產品焦炭;所述焦爐氣進入焦爐氣轉化單元進行轉化處理，得到粗合成氣;所述煤焦 油進入煤焦油加氨單元進行加氨處理，得到產品液化石油氣、產品石腦油和產品柴油；
[0010] (4)步驟(2)中所述粗合成氣與步驟(3)中所述粗合成氣一起經變換凈化單元處 理，得到凈化合成氣；
[0011] (5)步驟(4)中所述凈化合成氣經費托合成生成費托中間油品、費托合成水和費托 尾氣;所述費托合成水經合成水處理得到產品化學品，所述費托尾氣經尾氣處理得到產品 燃料氣和產品液化石油氣，所述費托中間油品進入油品加工單元得到產品液化石油氣、產 品石腦油和廣品柴油。
[0012] 上述的方法中，步驟（1)和步驟(3)中，根據國標GB/T 5751 -2009，所述原料焦煤包 括兩種，第一類是指干燥無灰基揮發分Vdaf=10%~28%，黏結指數G〉65,膠質層最大厚度Y ^5mm，最大膨脹度b。50 %的煤；另一類是指干燥無灰基揮發分Vdaf = 20 %~28 %，黏結 指數G = 50~65的煤。
[0013] 上述的方法中，步驟(1)中，所述裝飾墻板加工按照常規的方法進行加工;步驟(1) 中經煤洗選得到的煤桿石主要用于裝飾墻板的加工，是否用于蒸汽鍋爐根據蒸汽需求量而 定;步驟（1)中經煤洗選得到的中煤主要用于與步驟(2)中所述氣化煤配煤，剩余中煤用于 步驟(1)中蒸汽鍋爐燃燒生產蒸汽。
[0014] 上述的方法中，步驟（1)中，所述原料焦煤經煤洗選后還得到煤泥;步驟(2)中，所 述氧氣由原料空氣在蒸汽的作用下經空分得到，所述蒸汽來自下述1)-4)中的任一種進入 蒸汽鍋爐燃燒產生的蒸汽：
[0015] 1)步驟(1)中所述煤泥；
[0016] 2)步驟（1)中與所述原料石灰石、原料長石一起經裝飾墻板加工后剩余的煤桿石 和步驟(1)中所述煤泥；
[0017] 3)步驟(2)中與所述原料氣化煤經配煤后剩余的中煤和步驟(1)中所述煤泥；
[0018] 4)步驟(1)中與所述原料石灰石、原料長石一起經裝飾墻板加工后剩余的煤桿石、 步驟(2)中與所述原料氣化煤經配煤后剩余的中煤和步驟(1)中所述煤泥。
[0019] 上述的方法中，步驟(2)中，所述配煤步驟中，所述中煤的比例不宜過高，否則會對 煤氣產率有較大影響，所述中煤的質量占所述中煤和所述氣化煤配煤總量的20%~50%。
[0020] 上述的方法中，步驟(2)中，所述煤氣化單元的氣化反應條件依據現有常規技術的 煤氣化進行;所述粗合成氣主要組分(有效氣)為氨氣和一氧化碳，其余為二氧化碳、甲燒、 氮氣、含硫氣體等雜質。
[0021] 上述的方法中，步驟(3)中，根據國標GB/T 5751-2009,所述氣煤包括兩種，第一類 是指干燥無灰基揮發分￥<13: = 28%~37%，黏結指數6 = 50~65，膠質層最大厚度丫^25111111， 最大膨脹度b ^ 220 %的煤;另一類是指干燥無灰基揮發分Vdaf>37 %，黏結指數G〉35，膠質層 最大厚度Y含25mm，最大膨脹度b含220 %的煤。
[0022] 上述的方法中，步驟(3)中，所述氣煤和所述焦煤的量根據供應情況可任意比例， 總量根據步驟（1)中所述精煤而定，一般與精煤的量接近;所述煤焦化的處理量根據步驟 (3)中所述產品焦炭、所述焦爐氣轉化W及所述煤焦油加氨的需求量綜合考慮;所述煤焦化 反應條件依據現有常規技術進行。
[0023] 上述的方法中，步驟(3)中，所述焦爐氣轉化條件依據現有常規技術進行;所述粗 合成氣主要組分(有效氣）為氨氣和一氧化碳，其余為二氧化碳、甲燒、氮氣等雜質;所述煤 焦油加氨處理條件依據現有常規技術進行。
[0024] 上述的方法中，步驟(4)中，所述粗合成氣的組分包含氨氣、一氧化碳、二氧化碳、 甲燒、氮氣、含硫氣體等;所述凈化合成氣的組分包含氨氣和一氧化碳;所述變換凈化處理 條件依據現有常規技術進行。
[0025] 上述的方法，步驟(4)中，所述粗合成氣經變換凈化單元處理后還得到硫化氨，所 述硫化氨經硫回收過程得到產品硫橫。
[0026] 上述的方法中，步驟（5)中，所述費托合成可依據現有技術進行，具體如CN 1022 1238 IB ;所述合成水處理方法依據現有技術進行，具體如CN 103523986B、CN 103435211B等專利中所述方案；所述費托尾氣處理方法依據現有技術進行，具體如CN 102614764B、CN 102614763B等專利中所述方案。
[0027] 上述的方法中，步驟(5)中，所述費托尾氣經尾氣處理后還得到氨氣;所述煤焦油 加氨單元和/或所述油品加工單元中的氨氣來自下述1)-4)中的任一種：
[00%] 1)步驟(5)中所述氨氣；
[0029] 2)步驟(5)中所述氨氣、步驟(2)中所述粗合成氣中分離得到的氨氣；
[0030] 3)步驟(5)中所述氨氣、步驟(3)中所述粗合成氣中分離得到的氨氣；
[0031] 4)步驟(5)中所述氨氣、步驟(2)中所述粗合成氣中分離得到的氨氣和步驟(3)中 所述粗合成氣中分離得到的氨氣。
[0032] 步驟(3)中所述煤焦油加氨和步驟(5)中所述油品加工消耗的氨氣主要來自步驟 (5)中所述尾氣處理的到的氨氣，如果尾氣處理得到的氨氣量不夠用于煤焦油加氨和油品 加工，可W從步驟(2)中所述粗合成氣和/或步驟(3)中所述粗合成氣中分離出一部分氨氣 補充氨氣消耗。
[0033] 上述的方法中，步驟(5)中，所述費托合成水經合成水處理后還得到用于全工藝系 統的產品工藝水。
[0034] 上述的方法中，步驟(3)中，所述方法還包括在所述煤焦化后回收用于發電的干焰 焦蒸汽的步驟;步驟(5)中，所述方法還包括在所述費托合成后回收用于發電的蒸汽的步 驟。
[0035] 本發明多聯產方法，即煤的焦一油一化一電一建材聯產集成轉化技術方案，集成 了先進的煤炭轉化與煤基清潔燃料加工系統集成技術，可實現多煤種的聯合分質轉化、多 過程的有機結合，同時將余熱回收，可使多個煤種得到綜合梯級利用，全過程的能效可達到 48%W 上。
[0036] 本發明的方法具有W下優點：
[0037] 1)原料包括石灰石、長石、氣煤、焦煤、氣化煤等，實現了多煤種綜合利用;通過煤 洗選實現了多階煤分質利用。
[0038] 2)將煤洗選、煤焦化、煤氣化、天然氣轉化、合成氣經費托合成生產液體燃料和化 學品、煤焦油加氨等過程