由低階煤制備苯的系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了由低階煤制備苯的系統(tǒng)，包括：石灰石破碎裝置、低階煤破碎裝置、第一焦?fàn)t、第二焦?fàn)t、混料罐、電石爐、電石破碎裝置、乙炔發(fā)生器、乙炔制苯反應(yīng)器和分離裝置。其中，第一焦?fàn)t具有石灰石碎料入口、生石灰出口和二氧化碳出口；第二焦?fàn)t具有低階煤粉入口、提質(zhì)煤出口和荒煤氣出口；混料罐具有生石灰入口、提質(zhì)煤入口和混合物料出口；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(fā)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(yīng)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(chǎn)物出口。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)從低價(jià)值的煤到高附加值的苯的轉(zhuǎn)化。

A system for preparing benzene from lower rank coals

The utility model discloses a system, preparation of benzene by low order coal including limestone crushing device, low rank coal crushing device, the first second coke oven, coke oven, mixing tank, calcium carbide furnace, calcium carbide crushing device, acetylene generator, acetylene benzene reactor and separation device. Among them, the first entrance, oven with lime and carbon dioxide export export limestone scrap; second coke oven with low order coal, coal export and entrance and exit gas; mixing tank with lime, coal quality and entrance entrance and outlet of the mixed materials; calcium carbide furnace with mixed materials, calcium carbide and carbon monoxide export entrance exit; acetylene the generator has water entrance, entrance and exit of acetylene calcium carbide scrap, the calcium carbide scrap entrance and the carbide scrap outlet; benzene acetylene reactor with carbon dioxide and carbon monoxide into the entrance, entrance, entrance, entrance and benzene hydrogen methane product export. The system enables the conversion from low value coals to high added values of benzene.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
由低階煤制備苯的系統(tǒng)
本技術(shù)涉及冶金
，具體而言，本技術(shù)涉及一種由低階煤制備苯的系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
我國的能源格局一直是富煤、貧油、少氣，煤炭?jī)?chǔ)量可達(dá)世界煤炭?jī)?chǔ)量的17％。其中褐煤、長焰煤等低階煤資源儲(chǔ)量豐富，占我國煤炭?jī)?chǔ)量及煤炭產(chǎn)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(xiàn)有技術(shù)無法充分利用其資源價(jià)值，導(dǎo)致了煤炭資源的巨大浪費(fèi)。2015年4月國家能源局發(fā)布了《煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020)》，將煤炭分質(zhì)分級(jí)利用地位顯著提高，大力倡導(dǎo)低階煤提質(zhì)技術(shù)的研發(fā)和示范。因此，開發(fā)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(zhì)芳烴為最重要的化工基礎(chǔ)原料之一，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)橡膠、纖維、塑料和染料等化工產(chǎn)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(fā)新的由低階煤生產(chǎn)苯等輕質(zhì)芳烴的技術(shù)勢(shì)在必行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本技術(shù)的一個(gè)目的在于提出一種由低階煤制備苯的系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)利用低階煤最大化制備苯，極大地提高了苯的產(chǎn)量，從而實(shí)現(xiàn)從低價(jià)值的低階煤到高附加值的苯的轉(zhuǎn)化，且具有流程簡(jiǎn)單、加工難度低、工藝成本低且經(jīng)濟(jì)性高的優(yōu)點(diǎn)。在本技術(shù)的第一方面，本技術(shù)提出了由低階煤制備苯的系統(tǒng)，包括：石灰石破碎裝置，所述石灰石破碎裝置具有石灰石入口和石灰石碎料出口；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出口；第一焦?fàn)t，所述第一焦?fàn)t具有石灰石碎料入口、生石灰出口和二氧化碳出口，所述石灰石碎料入口與所述石灰石碎料出口相連；第二焦?fàn)t，所述第二焦?fàn)t具有低階煤粉入口、提質(zhì)煤出口和荒煤氣出口，所述低階煤粉入口與所述低階煤粉出口相連；混料罐，所述混料罐具有生石灰入口、提質(zhì)煤入口和混合物料出口，所述生石灰入口與所述生石灰出口相連，所述提質(zhì)煤入口與所述提質(zhì)煤出口相連；電石爐，所述電石爐具有混合物料入口、電石出口和一氧化碳出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；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(fā)生器，所述乙炔發(fā)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(yīng)器，所述制苯反應(yīng)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(chǎn)物出口，所述乙炔入口與所述乙炔發(fā)生器的乙炔出口相連，所述二氧化碳入口與所述第一焦?fàn)t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第二焦?fàn)t的荒煤氣出口相連；分離裝置，所述分離裝置具有苯產(chǎn)物入口、乙烯出口和苯出口，所述苯產(chǎn)物入口與所述苯產(chǎn)物出口相連。任選地，所述第一焦?fàn)t與所述第二焦?fàn)t共用燃燒室。任選地，所述第一焦?fàn)t包括多個(gè)，所述第二焦?fàn)t包括多個(gè)，所述多個(gè)第一焦?fàn)t與所述多個(gè)第二焦?fàn)t交替布置且每相鄰的第一焦?fàn)t和第二焦?fàn)t之間共用燃燒腔室。附圖說明圖1是根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的由低階煤制備苯的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是利用本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的由低階煤制備苯的系統(tǒng)制備苯方法的流程示意圖。圖3是利用本技術(shù)另一個(gè)實(shí)施例的由低階煤制備苯的系統(tǒng)制備苯方法的流程示意圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本技術(shù)的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)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(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本技術(shù)，而不能理解為對(duì)本技術(shù)的限制。在本技術(shù)的一個(gè)方面，本技術(shù)提出了一種由低階煤制備苯的系統(tǒng)。根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括：石灰石破碎裝置100、低階煤破碎裝置200、第一焦?fàn)t300、第二焦?fàn)t400、混料罐500、電石爐600、電石破碎裝置700、乙炔發(fā)生器800、乙炔制苯反應(yīng)器900和分離裝置1000。其中，灰石破碎裝置100具有石灰石入口110和石灰石碎料出口120；低階煤破碎裝置200具有低階煤入口210和低階煤粉出口220；第一焦?fàn)t300灰石碎料入口310生灰出口320和二氧化碳出口330，石灰石碎料入口310與石灰石碎料出口120相連；第二焦?fàn)t400具有低階煤粉入口410、提質(zhì)煤出口420和荒煤氣出口430，低階煤粉入口410與低階煤粉出口220相連；混料罐500具有生石灰入口510、提質(zhì)煤入口520和混合物料出口530，生石灰入口510與生石灰出口320相連，提質(zhì)煤入口520與提質(zhì)煤出口420相連；電石爐600具有混合物料入口610、電石出口620和一氧化碳出口630，混合物料入口610與混合物料出口530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(fā)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與電石碎料出口相720連；制苯反應(yīng)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(chǎn)物出口960，乙炔入口910與乙炔發(fā)生器800的乙炔出口830相連，二氧化碳入口920與第一焦?fàn)t300的二氧化碳出口330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分別與第二焦?fàn)t400的荒煤氣出口430相連；分離裝置1000具有苯產(chǎn)物入口1010、乙烯出口1020和苯出口1030，苯產(chǎn)物入口1010與苯產(chǎn)物出口960相連。由此，采用本技術(shù)實(shí)施例的由低階煤制備苯的系統(tǒng)，首先由煤制芳烴，解決了由于石油資源有限帶來的芳烴產(chǎn)量限制的問題，實(shí)現(xiàn)了從低價(jià)值的低階煤到高附加值的芳烴的轉(zhuǎn)變過程；其次，將低階煤提質(zhì)，氣體產(chǎn)物作為燃料氣和乙炔制苯反應(yīng)原料氣；提質(zhì)煤與生石灰生產(chǎn)電石，制備乙炔，作為乙炔制苯反應(yīng)器的原料氣，實(shí)現(xiàn)了低階煤的清潔高效利用；另外，煤提質(zhì)與石灰石燒制共用燃燒室，燃燒室燃料由煤提質(zhì)富產(chǎn)的可燃?xì)馓峁範(fàn)t生產(chǎn)的熱料混合熱裝進(jìn)入電石爐，均有效降低了工藝的能耗。因此，采用本技術(shù)實(shí)施例的由低階煤制備苯的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)利用粉煤最大化制備苯，極大地提高了苯的產(chǎn)量，從而實(shí)現(xiàn)從低價(jià)值的煤到高附加值的苯的轉(zhuǎn)化，且具有流程簡(jiǎn)單、加工難度低、工藝成本低且經(jīng)濟(jì)性高的優(yōu)點(diǎn)。下面參考圖1詳細(xì)描述本技術(shù)具體實(shí)施例的由粉煤制備苯的系統(tǒng)。石灰石破碎裝置100根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例，灰石破碎裝置100具有石灰石入口110和石灰石碎料出口120。由此，將石灰石進(jìn)行破碎處理，以便得到石灰石碎料。根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例，石灰石是碳酸鈣含量較高(一般在97％以上)，雜質(zhì)較少的石灰石。專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，通過將石灰石和低階煤分別進(jìn)行粉碎處理，可以增大石灰石的表面積，且可以使低階煤與后續(xù)步驟中的其他物料充分混合，從而提高反應(yīng)效率和產(chǎn)率。根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例，石灰石碎料的平均粒徑可以不高于45mm，優(yōu)選5-45mm。專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，在后續(xù)燒制處理，如果石灰石碎料的粒徑過大，則無法充分轉(zhuǎn)化為生石灰，且會(huì)使所需能耗較高；而如果將石灰石粉碎至更小粒徑，則會(huì)顯著提高粉碎處理的成本。專利技術(shù)人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種由低階煤制備苯的系統(tǒng)，其特征在于，包括：石灰石破碎裝置，所述石灰石破碎裝置具有石灰石入口和石灰石碎料出口；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出口；第一焦?fàn)t，所述第一焦?fàn)t具有石灰石碎料入口、生石灰出口和二氧化碳出口，所述石灰石碎料入口與所述石灰石碎料出口相連；第二焦?fàn)t，所述第二焦?fàn)t具有低階煤粉入口、提質(zhì)煤出口和荒煤氣出口，所述低階煤粉入口與所述低階煤粉出口相連；混料罐，所述混料罐具有生石灰入口、提質(zhì)煤入口和混合物料出口，所述生石灰入口與所述生石灰出口相連，所述提質(zhì)煤入口與所述提質(zhì)煤出口相連；電石爐，所述電石爐具有混合物料入口、電石出口和一氧化碳出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；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(fā)生器，所述乙炔發(fā)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(yīng)器，所述制苯反應(yīng)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(chǎn)物出口，所述乙炔入口與所述乙炔發(fā)生器的乙炔出口相連，所述二氧化碳入口與所述第一焦?fàn)t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第二焦?fàn)t的荒煤氣出口相連；分離裝置，所述分離裝置具有苯產(chǎn)物入口、乙烯出口和苯出口，所述苯產(chǎn)物入口與所述苯產(chǎn)物出口相連。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種由低階煤制備苯的系統(tǒng)，其特征在于，包括：石灰石破碎裝置，所述石灰石破碎裝置具有石灰石入口和石灰石碎料出口；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出口；第一焦?fàn)t，所述第一焦?fàn)t具有石灰石碎料入口、生石灰出口和二氧化碳出口，所述石灰石碎料入口與所述石灰石碎料出口相連；第二焦?fàn)t，所述第二焦?fàn)t具有低階煤粉入口、提質(zhì)煤出口和荒煤氣出口，所述低階煤粉入口與所述低階煤粉出口相連；混料罐，所述混料罐具有生石灰入口、提質(zhì)煤入口和混合物料出口，所述生石灰入口與所述生石灰出口相連，所述提質(zhì)煤入口與所述提質(zhì)煤出口相連；電石爐，所述電石爐具有混合物料入口、電石出口和一氧化碳出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；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(fā)生器，所述乙炔發(fā)生器具有電...

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