專利名稱：一種煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
我國是貧油富煤的國家，原油日趨重質(zhì)化、劣質(zhì)化，有些原油中的重質(zhì)組分殘?zhí)亢徒饘俸烤芨撸脗鹘y(tǒng)的加工方法很難高效地對其進(jìn)行綜合利用；同時，我國的煤炭資源極為豐富，其可開采儲量占世界的49.6%，而其中煙煤產(chǎn)量約占全國煤炭總產(chǎn)量的75%。 目前我國能源消費量的76%是煤炭，主要用于直接燃燒。從而使其中所含的化工資源無法得到有效利用。煤氣化和煤液化是由煤制得氣體燃料、合成氣以及液體燃料的重要方法，此外還有一種更經(jīng)濟(jì)的方法煤干餾法。干餾終溫低于700°C為低溫干餾，干餾終溫高于900°C稱為煉焦或高溫干餾。低溫干餾可以獲得焦油、煤氣和半焦。高溫干餾主要獲得焦炭。與原煤相比，半焦含有的污染物少于原煤，對環(huán)境保護(hù)有利。對于單位熱量來說，煤焦油和煤氣比半焦具有更高的經(jīng)濟(jì)價值。低溫干餾煤焦油和煤直接加氫液化第一階段所得油料的性質(zhì)大致相似，煤焦油再加氫精制可得燃料油，與液化相比，成本相對較低。我國煤炭資源豐富，原煤除部分用于煉焦、轉(zhuǎn)化加工外，絕大部分用于直接燃燒。 將煤直接燃燒不但熱效率低、對環(huán)境的破壞嚴(yán)重，而且煤中具有較高經(jīng)濟(jì)價值的富氫組分得不到合理利用。因此，開發(fā)出把煤炭轉(zhuǎn)化為潔凈燃料和多種化工產(chǎn)品的工藝過程具有重要的現(xiàn)實意義。中國石油資源短缺，煤的高效、綜合利用在一定程度上可以減少對進(jìn)口石油、天然氣的依賴。因此，在將原煤燃燒之前，使其在較溫和的條件下提取出部分液體燃料和精細(xì)化學(xué)品具有重要的意義。例如，CN 101016482A中公開了一種以熱解為第一級的粉煤分級潔凈多聯(lián)利用技術(shù)，包括原煤加工制備、熱解、燃燒或氣化，熱解工序上設(shè)有煤化工分離凈化系統(tǒng)，其中，原煤經(jīng)加工制備后以一定粒度的粉煤進(jìn)入熱解工序進(jìn)行熱解，熱解后的氣相產(chǎn)物進(jìn)入煤化工分離凈化系統(tǒng)，獲得高附加值的烴類化工產(chǎn)品、凈煤氣；熱解后的固相產(chǎn)物半焦粉的后續(xù)工藝如下選擇(1)進(jìn)入燃燒工序燃燒，利用熱能發(fā)電、供熱；( 進(jìn)入氣化工序氣化，生產(chǎn)合成原料氣；C3)同時分別進(jìn)入燃燒工序燃燒、氣化工序氣化。目前處理重質(zhì)油常用的工藝是延遲焦化，該工藝通過使重質(zhì)油熱裂化得到部分焦化汽油、焦化柴油、焦化餾分油、氣態(tài)烴及焦炭等產(chǎn)品。該工藝中，由于重質(zhì)油需要在高溫下經(jīng)過較長的時間通過熱裂化生成較輕的油品，當(dāng)原料殘?zhí)亢芨邥r，生焦量很大。為了解決這一問題，已經(jīng)開發(fā)了反應(yīng)溫度較高、停留時間較短的重質(zhì)油裂解工藝。例如，CN 1504404A公開了一種煉油與氣化相結(jié)合的工藝方法，其中，該方法包括以下步驟(1)石油烴與焦炭轉(zhuǎn)移劑在反應(yīng)器內(nèi)接觸、反應(yīng)；(2)分離生成的反應(yīng)油氣和反應(yīng)后積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑，反應(yīng)油氣送入后續(xù)烴類產(chǎn)品分離系統(tǒng)，積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑經(jīng)汽提后送至氣化爐；(3)在氣化爐內(nèi)， 積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑與水蒸汽和含氧氣體在氣化條件下接觸，以生成合成氣體，同時使積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑得到再生；(4)經(jīng)步驟C3)再生后的焦炭轉(zhuǎn)移劑返回步驟(1)所述的反應(yīng)器中循環(huán)使用。
然而，在上述兩篇專利文獻(xiàn)中公開的煤裂解和重質(zhì)油裂解的方法都需要外部供熱，而且，所述煤裂解和重質(zhì)油裂解過程中產(chǎn)生的固體產(chǎn)物的熱量不能循環(huán)利用，從而導(dǎo)致熱量回收效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的煤裂解方法和重質(zhì)油裂解方法各自存在的上述缺陷，提供了一種煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法，采用該方法能夠同時實現(xiàn)煤裂解和重質(zhì)油裂解，同時使得煤裂解和重質(zhì)油裂解過程中各自產(chǎn)生的固體產(chǎn)物能夠作為熱載體而循環(huán)使用，從而大大節(jié)省了能耗。本發(fā)明提供了一種煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟
(1)在煤裂解的條件下，使煤炭與第一熱載體接觸，得到第一固體產(chǎn)物和第一氣體產(chǎn)物；
(2)在重質(zhì)油裂解的條件下，使重質(zhì)油與第二熱載體接觸，得到第二固體產(chǎn)物和第二氣體產(chǎn)物，第二熱載體包括第一固體產(chǎn)物；C3)在煤氣化的條件下，將一種氣化物料與氣化介質(zhì)接觸，得到第三固體產(chǎn)物和第三氣體產(chǎn)物，所述氣化物料包括第二固體產(chǎn)物，所述氣化介質(zhì)含有水蒸汽；(4)使第三固體產(chǎn)物和/或部分第二固體產(chǎn)物燃燒，得到第四固體產(chǎn)物和第四氣體產(chǎn)物；并且，第一熱載體、第二熱載體和所述氣化物料中的至少一種包括第四固體產(chǎn)物和 /或第四氣體產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的所述煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法，通過將煤裂解、重質(zhì)油裂解、煤氣化和焦粉燃燒四個過程結(jié)合起來，并形成循環(huán)的傳質(zhì)系統(tǒng)，使得煤裂解產(chǎn)生的固體產(chǎn)物能夠進(jìn)入重質(zhì)油裂解反應(yīng)器中，作為重質(zhì)油裂解反應(yīng)的熱載體；而重質(zhì)油裂解產(chǎn)生的固體產(chǎn)物能夠進(jìn)入煤氣化反應(yīng)器中進(jìn)行氣化反應(yīng)；并且使煤氣化后產(chǎn)生的固體產(chǎn)物和部分重質(zhì)油裂解后產(chǎn)生的固體產(chǎn)物進(jìn)入燃燒器中進(jìn)行燃燒，能夠產(chǎn)生具有高熱量的氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物，使該氣體產(chǎn)物和/或固體產(chǎn)物循環(huán)至所述煤裂解反應(yīng)器、重質(zhì)油裂解反應(yīng)器和煤氣化反應(yīng)器中的至少一個，可以實現(xiàn)對所述煤裂解反應(yīng)器、重質(zhì)油裂解反應(yīng)器和煤氣化反應(yīng)器中的至少一個供熱。因此，根據(jù)本發(fā)明提供的煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法成功實現(xiàn)了煤裂解、重質(zhì)油裂解和煤氣化的聯(lián)合生產(chǎn)；同時，使得各自在煤裂解和重質(zhì)油裂解過程中產(chǎn)生的固體產(chǎn)物能夠作為熱載體而循環(huán)使用，從而大大節(jié)省了生產(chǎn)過程中的能
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圖1表示根據(jù)本發(fā)明實施例1的生產(chǎn)過程的流程圖；圖2表示根據(jù)本發(fā)明實施例2的生產(chǎn)過程的流程圖；圖3表示根據(jù)本發(fā)明實施例3的生產(chǎn)過程的流程圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法包括以下步驟(1)在煤裂解的條件下，使煤炭與第一熱載體接觸，得到第一固體產(chǎn)物和第一氣體產(chǎn)物；(2)在重質(zhì)油裂解的條件下，使重質(zhì)油與第二熱載體接觸，得到第二固體產(chǎn)物和第二氣體產(chǎn)物，第二熱載體包括第一固體產(chǎn)物；(3)在煤氣化的條件下，將一種氣化物料與氣化介質(zhì)接觸，得到第三固體產(chǎn)物和第三氣體產(chǎn)物，所述氣化物料包括第二固體產(chǎn)物，所述氣化介質(zhì)含有水蒸汽；(4)使第三固體產(chǎn)物和/或部分第二固體產(chǎn)物燃燒，得到第四固體產(chǎn)物和第四氣體產(chǎn)物；并且，第一熱載體、第二熱載體和所述氣化物料中的至少一種包括第四固體產(chǎn)物和 /或第四氣體產(chǎn)物。在步驟(1)中，煤炭在第一熱載體的作用下，所述煤炭的溫度升高并且發(fā)生裂解， 釋放出其中的大部分揮發(fā)分，從而得到的裂解產(chǎn)物中包括氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物，也即第一氣體產(chǎn)物和第一固體產(chǎn)物。所述第一固體產(chǎn)物主要包括半焦和焦粉，所述半焦主要由煤裂解反應(yīng)產(chǎn)生，所述焦粉主要來自進(jìn)入所述第一反應(yīng)器中的熱載體。所述第一氣體產(chǎn)物主要包括煤焦油和煤氣。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，步驟(1)可以在各種常規(guī)的反應(yīng)器中實施，只要該反應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)煤裂解反應(yīng)即可，因此，該反應(yīng)器可以稱為煤裂解反應(yīng)器。所述煤裂解反應(yīng)器例如可以為流化床反應(yīng)器、提升管反應(yīng)器、下行式反應(yīng)器、移動床反應(yīng)器或者它們的組合形式的反應(yīng)器。在本發(fā)明中，所述第一固體產(chǎn)物是指從煤裂解反應(yīng)器中排出的固體產(chǎn)物，所述第一氣體產(chǎn)物是指從煤裂解反應(yīng)器中排出的氣體產(chǎn)物。在步驟O)中，重質(zhì)油在第二熱載體的作用下，所述重質(zhì)油的溫度迅速升高，發(fā)生霧化，同時霧化后的重質(zhì)油發(fā)生熱裂解反應(yīng)，從而得到的裂解產(chǎn)物中包括氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物，也即第二氣體產(chǎn)物和第二固體產(chǎn)物。所述第二固體產(chǎn)物主要包括焦粉顆粒，所述第二氣體產(chǎn)物主要包括裂化氣、汽油餾分、柴油餾分和重油餾分。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，步驟(2)可以在各種常規(guī)的反應(yīng)器中實施，只要該反應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)重質(zhì)油裂解反應(yīng)即可，因此，該反應(yīng)器可以稱為重質(zhì)油裂解反應(yīng)器。所述重質(zhì)油裂解反應(yīng)器例如可以為流化床反應(yīng)器、提升管反應(yīng)器、下行式反應(yīng)器或者它們的組合形式的反應(yīng)器。在本發(fā)明中，所述第二固體產(chǎn)物是指從重質(zhì)油裂解反應(yīng)器中排出的固體產(chǎn)物，所述第二氣體產(chǎn)物是指從重質(zhì)油裂解反應(yīng)器中排出的氣體產(chǎn)物。在步驟(3)中，在煤氣化的條件下，通過使所述氣化物料與水蒸汽和氧氣接觸以發(fā)生煤氣化反應(yīng)，從而生成固體產(chǎn)物和氣體產(chǎn)物，也即第三固體產(chǎn)物和第三氣體產(chǎn)物。所述第三固體產(chǎn)物主要含有未充分氣化的焦粉顆粒，所述第三氣體產(chǎn)物主要含有氫氣、一氧化碳、低碳烴、二氧化碳和水。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，步驟(3)可以在各種常規(guī)的反應(yīng)器中實施，只要該反應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)煤氣化反應(yīng)即可，因此，該反應(yīng)器可以稱為煤氣化反應(yīng)器，所述煤氣化反應(yīng)器例如可以為流化床反應(yīng)器。在本發(fā)明中，所述第三固體產(chǎn)物是指從煤氣化反應(yīng)器中排出的固體產(chǎn)物，所述第三氣體產(chǎn)物是指從煤氣化反應(yīng)器中排出的氣體產(chǎn)物。在步驟(4)中，通過將第三固體產(chǎn)物和/或部分第二固體產(chǎn)物燃燒，從而產(chǎn)生高溫氣體和吸收了大量燃燒熱量的未充分燃燒的固體，也即第四氣體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物，并將燃燒后產(chǎn)生的灰渣(充分燃燒產(chǎn)生的固體)排出燃燒器。而且，通過使第一熱載體、第二熱載體和所述氣化物料中的至少一種包括第四固體產(chǎn)物和/或第四氣體產(chǎn)物，可以補(bǔ)充步驟(1)-(3)的反應(yīng)過程中的熱量損失，從而可以將步驟⑴的煤裂解反應(yīng)的溫度、步驟⑵ 的重質(zhì)油裂解反應(yīng)的溫度和步驟(3)的煤氣化反應(yīng)的溫度中的至少一者調(diào)節(jié)至穩(wěn)定的范圍內(nèi)，從而使所述煤裂解、重質(zhì)油裂解和煤氣化過程能夠循環(huán)實施。在本發(fā)明中，步驟(4) 的燃燒溫度可以為800-1500°C，優(yōu)選為800-1200°C。所述燃燒產(chǎn)生的第四固體產(chǎn)物的顆粒直徑可以為0.03-1毫米。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，步驟(4)可以在常規(guī)的燃燒器中實施。 在本發(fā)明中，所述第四固體產(chǎn)物是指從燃燒器中排出的未充分燃燒的固體產(chǎn)物，所述第四氣體產(chǎn)物是指從燃燒器中排出的氣體產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，第一熱載體為第四固體產(chǎn)物和/或第四氣體產(chǎn)物，第二熱載體為第一固體產(chǎn)物，所述氣化物料為第二固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的混合物。 在這種情況下，所述氣化物料中第二固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的重量比可以為1 0.5-8， 優(yōu)選為1 1-4。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，第一熱載體為第四固體產(chǎn)物和/或第四氣體產(chǎn)物，第二熱載體為第一固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的混合物，所述物料為第二固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的混合物。在這種情況下，第二熱載體中第一固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的重量比可以為1 0.1-2，優(yōu)選為1 0.3-1. 2;所述氣化物料中第二固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的重量比可以為1 0.5-8，優(yōu)選為1 1-4。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述煤裂解的條件可以在常規(guī)的煤裂解反應(yīng)條件中適當(dāng)?shù)剡x擇。優(yōu)選情況下，所述煤裂解的條件包括煤炭與第一熱載體接觸的溫度為450-700°C， 更優(yōu)選為450-650°C。在這種情況下，第一熱載體的溫度為800-1500°C，且煤炭與該第一熱載體的重量比為1 1-10，優(yōu)選為1 2-8。在進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述煤裂解的條件還包括煤炭與第一熱載體接觸的壓力為0. 1-0. 6MPa，更優(yōu)選為0. 1-0. 4MPa。在本發(fā)明中，所述壓力是指絕對壓力；所述煤炭與第一熱載體接觸的溫度是指煤炭與第一熱載體接觸時所處環(huán)境的溫度，也即煤炭與第一熱載體混合后，二者發(fā)生熱傳遞并達(dá)到平衡時的溫度。在一種優(yōu)選實施方式中，為使煤炭能夠更充分地裂解，根據(jù)本發(fā)明提供的方法還包括使煤炭在與第一熱載體接觸之前加熱至100-350°C。在本發(fā)明中，所述煤炭可以為具有常規(guī)的顆粒直徑的各種煤炭，優(yōu)選情況下，所述煤炭的顆粒直徑為0. 05-2毫米。所述煤炭例如可以為泥炭、褐炭和煙煤中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述重質(zhì)油裂解的條件可以在常規(guī)的重質(zhì)油裂解反應(yīng)條件中適當(dāng)?shù)剡x擇。優(yōu)選情況下，所述重質(zhì)油裂解的條件包括重質(zhì)油與第二熱載體接觸的溫度為450-650°C，更優(yōu)選為450-550°C。在這種情況下，在第二熱載體中，第一固體產(chǎn)物的溫度為450-700°C，第四固體產(chǎn)物的溫度為800-1500°C，所述重質(zhì)油與第二熱載體的重量比為1 4-50，優(yōu)選為1 5-20。在進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述重質(zhì)油裂解的條件還包括重質(zhì)油與第二熱載體接觸的壓力為0. 1-0. 6MPa，更優(yōu)選為0. 1-0. 4MPa。所述重質(zhì)油與第二熱載體接觸的溫度是指重質(zhì)油與第二熱載體接觸時所處環(huán)境的溫度，也即重質(zhì)油與第二熱載體混合后，二者發(fā)生熱傳遞并達(dá)到平衡時的溫度。在一種優(yōu)選實施方式中，為使重質(zhì)油能夠更充分地裂解，根據(jù)本發(fā)明提供的方法還包括使重質(zhì)油在與第二熱載體接觸之前加熱至150-500°C，更優(yōu)選加熱至200-450°C。在本發(fā)明中，所述重質(zhì)油可以為各種常規(guī)的重質(zhì)油，例如可以為重質(zhì)原油、常壓渣油、常壓蠟油、減壓渣油、焦化蠟油、罐底油、脫浙青油和加氫裂化尾油中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述煤氣化的條件可以在常規(guī)的煤氣化條件中適當(dāng)?shù)剡x擇。優(yōu)選情況下，所述煤氣化的條件包括所述氣化物料與氣化介質(zhì)接觸的溫度為800-1200°C，優(yōu)選為800-1000°C。在這種情況下，在所述氣化物料中，第二固體產(chǎn)物的溫度可以為450-650°C，第四固體產(chǎn)物的溫度可以為800-1500°C，所述氣化物料與氣化介質(zhì)的重量比可以為1 0.1-2，優(yōu)選為1 0.5-1.5。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述氣化介質(zhì)還可以含有氧氣，所述氣化介質(zhì)中氧氣的含量可以在很大范圍內(nèi)變動。優(yōu)選情況下，水蒸汽和氧氣的摩爾比可以為1 0.01-1， 優(yōu)選為 1 0. 1-0. 5。在進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述煤氣化的條件還包括所述物料與氣化介質(zhì)接觸的壓力為 0. 1-0. 6MPa，優(yōu)選為 0. 1-0. 4MPa。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述方法還可以包括對所述第一氣體產(chǎn)物和所述第二氣體產(chǎn)物進(jìn)行分離，以分離成重油餾分、柴油餾分、汽油餾分、水和氣體。所述分離的方法可以采用常規(guī)的方法實施，例如可以根據(jù)各個不同組分的冷凝溫度的不同，采用控溫冷凝的方式進(jìn)行分離。在本發(fā)明中，對所述第一氣體產(chǎn)物和所述第二氣體產(chǎn)物的分離可以各自單獨實施，也可以將二者匯合后再一起實施分離。考慮到生產(chǎn)成本，優(yōu)選將二者匯合后再一起實施分離。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述方法還可以包括將部分所述第二固體產(chǎn)物排出，并冷卻以得到的焦粉產(chǎn)品，同時使其它部分的所述第二固體產(chǎn)物進(jìn)行煤氣化反應(yīng)和/ 或燃燒。排出并進(jìn)行冷卻的所述第二固體產(chǎn)物的量可以為所述第二固體產(chǎn)物的總重量的 5-60重量％，優(yōu)選為20-50重量％。以下通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實施例1本實施例用于說明本發(fā)明提供的所述煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法。如圖1所示，將100重量份的顆粒直徑為0. 05-2毫米的煤粉(組成如下表1所示)加熱至100°c，然后加入煤裂解反應(yīng)器中，并與來自燃燒器中的未充分燃燒的固體產(chǎn)物 (溫度為1100°c，顆粒直徑為0. 03-1毫米)混合，加入煤裂解反應(yīng)器的煤粉與所述未充分燃燒的固體產(chǎn)物的重量比為1 2，從而將所述煤裂解反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)為580°C，壓力調(diào)節(jié)為0. 2MPa。經(jīng)過煤裂解反應(yīng)器處理后得到氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物，即第一氣體產(chǎn)物和第一固體產(chǎn)物。將10重量份的重質(zhì)原油(組成如下表2所示)加熱至200°C，然后加入重質(zhì)油裂解反應(yīng)器中，并與來自煤裂解反應(yīng)器中的第一固體產(chǎn)物(溫度為550°C )混合，加入重質(zhì)油裂解反應(yīng)器的重質(zhì)原油與所述第一固體產(chǎn)物的重量比為1 8，使所述重質(zhì)油裂解反應(yīng)器的溫度為500°C，壓力為0. 2MPa。經(jīng)過重質(zhì)油裂解反應(yīng)器處理后得到氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物， 即第二氣體產(chǎn)物和第二固體產(chǎn)物。對所述第二固體產(chǎn)物進(jìn)行汽提，并將經(jīng)過汽提的所述第二固體產(chǎn)物和來自燃燒器的未充分燃燒的固體產(chǎn)物(溫度為1100°C )加到煤氣化反應(yīng)器中，加入煤氣化反應(yīng)器的第二固體產(chǎn)物和未充分燃燒的固體產(chǎn)物的重量比為1 4，氣化介質(zhì)為水蒸汽，加入煤氣化反應(yīng)器的第二固體產(chǎn)物和未充分燃燒的固體產(chǎn)物的總量與所述氣化介質(zhì)的重量比為1 1，使煤氣化反應(yīng)器內(nèi)的溫度為900°C，壓力為0.2MPa。經(jīng)過所述煤氣化反應(yīng)器處理后得到第三固體產(chǎn)物(未充分氣化的固體產(chǎn)物)和第三氣體產(chǎn)物。將所述第三固體產(chǎn)物作為燃料送入燃燒器中，并向所述燃燒器中注入空氣，以使所述燃燒器內(nèi)發(fā)生燃燒，使燃燒器內(nèi)的溫度為1200°C，同時將未充分燃燒的固體產(chǎn)物循環(huán)至所述煤裂解反應(yīng)器和所述煤氣化反應(yīng)器，將充分燃燒產(chǎn)生的灰渣排出燃燒器。為方便操作，將所述第一氣體產(chǎn)物和所述第二氣體產(chǎn)物匯合，并采用控溫冷凝的方式進(jìn)行分離。表3為煤裂解反應(yīng)和重質(zhì)油裂解反應(yīng)達(dá)到物料平衡時的產(chǎn)物及其收率，以及煤氣化反應(yīng)產(chǎn)生合成氣的收率，且表3中從煤裂解反應(yīng)和重油裂解反應(yīng)的產(chǎn)物中分離出的氣體的組成如下表4所示，從煤氣化反應(yīng)的產(chǎn)物中分離出的合成氣的組成如下表5所示。表 權(quán)利要求
1.一種煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)在煤裂解的條件下，使煤炭與第一熱載體接觸，得到第一固體產(chǎn)物和第一氣體產(chǎn)物；(2)在重質(zhì)油裂解的條件下，使重質(zhì)油與第二熱載體接觸，得到第二固體產(chǎn)物和第二氣體產(chǎn)物，第二熱載體包括第一固體產(chǎn)物；(3)在煤氣化的條件下，將一種氣化物料與氣化介質(zhì)接觸，得到第三固體產(chǎn)物和第三氣體產(chǎn)物，所述氣化物料包括第二固體產(chǎn)物，所述氣化介質(zhì)含有水蒸汽；(4)使第三固體產(chǎn)物和/或部分第二固體產(chǎn)物燃燒，得到第四固體產(chǎn)物和第四氣體產(chǎn)物；并且，第一熱載體、第二熱載體和所述氣化物料中的至少一種包括第四固體產(chǎn)物和/或第四氣體產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一熱載體為第四固體產(chǎn)物和/或第四氣體產(chǎn)物，第二熱載體為第一固體產(chǎn)物，所述氣化物料為第二固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述氣化物料中第二固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的重量比為1 0.5-8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一熱載體為第四固體產(chǎn)物和/或第四氣體產(chǎn)物，第二熱載體為第一固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的混合物，所述氣化物料為第二固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，第二熱載體中第一固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的重量比為1 0.1-2，所述氣化物料中第二固體產(chǎn)物和第四固體產(chǎn)物的重量比為 1 0. 5-8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述煤裂解的條件包括煤炭與第一熱載體接觸的溫度為450-700°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，第一熱載體的溫度為800-1500°C，且煤炭與該第一熱載體的重量比為1 1-10。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述煤裂解的條件還包括煤炭與第一熱載體接觸的壓力為0. 1-0. 6MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任意一項所述的方法，其中，所述煤炭的顆粒直徑為0.05-2毫米，第四固體產(chǎn)物的顆粒直徑為0. 03-1毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述重質(zhì)油裂解的條件包括重質(zhì)油與第二熱載體接觸的溫度為450-650°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在步驟( 中，在第二熱載體中，第一固體產(chǎn)物的溫度為450-700°C，第四固體產(chǎn)物的溫度為800-1500°C，所述重質(zhì)油與第二熱載體的重量比為1 4-50。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述重質(zhì)油裂解的條件還包括重質(zhì)油與第二熱載體接觸的壓力為0. 1-0. 6MPa。
13.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任意一項所述的方法，其中，所述煤氣化的條件包括所述氣化物料與所述氣化介質(zhì)接觸的溫度為800-1200°C。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在步驟C3)中，在所述氣化物料中，第二固體產(chǎn)物的溫度為450-650°C，第四固體產(chǎn)物的溫度為800-1500°C，所述氣化物料與氣化介質(zhì)的重量比為1 0. 1-2。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或13所述的方法，其中，所述氣化介質(zhì)還含有氧氣，且水蒸汽和氧氣的摩爾比為1 0.01-1。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述煤氣化的條件還包括所述氣化物料與所述氣化介質(zhì)接觸的壓力為0. 1-0. 6MPa。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，在步驟(4)中，所述燃燒的溫度為 800-1500°C。
全文摘要
一種煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法，該方法包括(1)在煤裂解的條件下，使煤炭與第一熱載體接觸，得到第一固體產(chǎn)物；(2)在重質(zhì)油裂解的條件下，使重質(zhì)油與第二熱載體接觸，得到第二固體產(chǎn)物，第二熱載體包括第一固體產(chǎn)物；(3)在煤氣化的條件下，將一種氣化物料與氣化介質(zhì)接觸，得到第三固體產(chǎn)物，所述氣化物料包括第二固體產(chǎn)物，所述氣化介質(zhì)含有水蒸汽；(4)使第三固體產(chǎn)物和/或部分第二固體產(chǎn)物燃燒，得到第四固體產(chǎn)物；并且，第一熱載體、第二熱載體和氣化物料中的至少一種包括第四固體產(chǎn)物和/或第四氣體產(chǎn)物。采用本發(fā)明提供的煤裂解和重質(zhì)油裂解的聯(lián)合生產(chǎn)方法，大大節(jié)省了煤裂解、重質(zhì)油裂解和煤氣化過程中的能量消耗。
文檔編號C10J3/46GK102382668SQ20111007458
公開日2012年3月21日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者侯栓弟, 張占柱, 朱丙田, 武雪峰, 王亞民, 申海平, 韓江華 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院