[发明专利]一种同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油的装置及方法

说明书

一种同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油的装置及方法，本发明可以由生物质、低阶煤炭、石油焦、油页岩等的一种或者两种以上根据反应物料的碳氢元素平衡按特定比例构成的混合物料作为进料，进料粒径范围0.1～1mm，装置所产的富甲烷合成气组成为CO 15～30vol％，H₂ 20～40vol％CH₄ 8～35vol％，C_mH_n 0.1～0.2vol％CO₂ 8～12vol％，N₂ 2～4vol％。最重要的是，在生产富甲烷合成气的同时，还可获取15wt％～20wt％的优质中低温煤焦油，这部分煤焦油经深加工后可以转变为附加值更高的优质燃料油品、芳烃、多种附加值很高的煤基精细化工产品，大幅增强煤制气的经济竞争力，在实现煤炭资源高效、梯级、综合利用的基础上，实现煤制天然气与煤基精细化工产业链间的耦合。

技术领域

本发明涉及含碳原料的高效清洁转化利用、煤制天然气技术领域，具体涉及一种由生物质、低阶煤炭、石油焦、油页岩中的一种或者两种以上根据反应物料的碳氢元素平衡按特定比例混合而成的混合含碳物料同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油的装置及方法。

背景技术

煤炭燃烧，尤其是劣质煤的散烧，是造成我国目前燃煤型大气污染的主要原因，也是雾霾中硫酸盐、硝酸盐、PM_2.5等污染物的重要来源之一。在我国目前的煤炭消费结构中，约20％用于工业锅炉和生活散烧。散煤消费的主体是小型水泥厂、玻璃厂、钢厂与居民家庭取暖，这些散煤消费基本都未安装除尘、脱硫、脱硝装置。解决我国目前的煤炭消费所引起的雾霾污染问题，除了依靠科技创新大力推进煤炭的高效转化与清洁利用，加大散煤清洁化治理力度以外，还应减少煤炭分散直接燃烧，采用成熟的工业脱硫、脱硝、除尘技术，进行煤炭的集中燃烧和转化。煤制天然气即属于煤炭集中高效转化的路径之一，也是实现煤炭燃料原料化与工业锅炉煤改气的重要技术支撑，其生产过程能效高于煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚等过程。煤制天然气是以煤为原料，采用气化、净化和甲烷化技术制取合成天然气的过程，为占据我国能源生产和消费主体的煤炭的低碳化、清洁化利用提供了一条有效途径；通过向目标市场供应清洁的天然气，把项目所在地的煤炭大规模集约化利用，将煤中的诸如硫、氮等造成大气污染的主要物质捕集并转化为硫磺、氨水等产品，实现资源化利用。煤制天然气在一定程度上可缓解“雾霾围城”的大气污染问题，对保障国家能源安全、增加天然气替代、实现煤炭高效清洁利用、降低环境污染具有重要意义。

据国家发改委最新数据显示，2016年我国全年天然气产量约为1371亿立方米，同比增长1.5％；天然气进口量720亿立方米,增长17.4％；天然气消费量2090亿立方米,增长6.6％。天然气对外依存度高达34.44％，截止目前，煤制天然气产业技术已比较成熟，世界上有多套煤制气工业化生产装置在稳定运行。因此发展煤制天然气产业是有效补充我国石油、天然气资源不足、保障国家能源安全的重要途径，将有利于缓解我国天然气供需矛盾，促进社会经济的均衡发展。