由低階煤制備苯的系統技術方案

本實用新型專利技術公開了由低階煤制備苯的系統，包括：低階煤破碎裝置、石灰窯、生石灰破碎裝置、壓球裝置、旋轉床熱解裝置、電石爐、電石破碎裝置、乙炔發生器、乙炔制苯反應器和分離裝置。其中，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；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；電石爐具有混合物料入口、電石出口和一氧化碳出口；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；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。該系統能夠實現利用煤最大化制備苯，從而實現從低價值的煤到高附加值苯的轉化。

A system for preparing benzene from lower rank coals

The utility model discloses a system, preparation of benzene by low order coal including low rank coal crushing device, lime kiln, lime crushing device, pressure ball device, rotating bed pyrolysis device, calcium carbide furnace, calcium carbide crushing device, acetylene generator, acetylene benzene reactor and separation device. Among them, the ball device has the advantages of low rank coal powder, lime powder and entrance entrance material pellet outlet; pyrolysis device with rotating bed material pellet entrance, export, the export of coal tar pyrolysis pellet and the pyrolysis gas outlet; calcium carbide furnace with mixed materials, calcium carbide entrance outlet and a carbon dioxide outlet; acetylene generator with water entrance, entrance the export of calcium carbide and acetylene scrap, the calcium carbide scrap entrance and the carbide scrap outlet; benzene acetylene reactor with carbon dioxide, carbon monoxide entrance, entrance entrance, entrance, entrance and benzene hydrogen methane product export. The system can realize the maximum utilization of coal to prepare benzene, thus realizing the conversion from low value coal to high added value benzene.

【技術實現步驟摘要】
由低階煤制備苯的系統
本技術涉及冶金
，具體而言，本技術涉及一種由低階煤制備苯的系統。
技術介紹
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，占我國煤炭儲量及煤炭產量50％以上，但由于低階煤水含量高，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范。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，廣泛應用于生產橡膠、纖維、塑料和染料等化工產品。目前，芳烴主要來源于石油化工中的催化重整和烴類熱解，僅有約10％來源于煤炭化工。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。
技術實現思路
本技術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，本技術的一個目的在于提出一種由低階煤制備苯的系統，利用該系統能夠實現利用低階煤最大化制備苯，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。在本技術的第一方面，本技術提出了由低階煤制備苯的系統，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：凈化分離裝置，所述凈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，所述凈化分離裝置適于分離出所述熱解氣中的氫氣和甲烷。附圖說明圖1是根據本技術一個實施例的由低階煤制備苯的系統結構示意圖。圖2是利用本技術一個實施例的由低階煤制備苯的系統制備苯方法的流程示意圖。圖3是利用本技術另一個實施例的由低階煤制備苯的系統制備苯方法的流程示意圖。具體實施方式下面詳細描述本技術的實施例，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，旨在用于解釋本技術，而不能理解為對本技術的限制。在本技術的一個方面，本技術提出了一種由低階煤制備苯的系統。根據本技術的實施例，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，采用本技術實施例的由低階煤制備苯的系統，首先由煤制芳烴，解決了由于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后壓球，再進行后續反應，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，制備乙炔，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，采用本技術實施例的由低階煤制備苯的系統能夠實現利用粉煤最大化制備苯，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詳細描述本技術具體實施例的由粉煤制備苯的系統。低階煤破碎裝置100根據本技術的實施例，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，將低階煤經干燥后進行破碎處理，以便得到低階煤粉末。根據本技術的實施例，低階煤為揮發分大于35wt％的低品質煤。揮發分熱解所得的熱解氣凈化可得到氫氣、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，其余的一氧化碳、輕質本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種由低階煤制備苯的系統，其特征在于，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、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。...

【技術特征摘要】
1.一種由低階煤制備苯的系統，其特征在于，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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許梅梅，閆琛洋，朱元寶，史雪君，杜少春，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11