[发明专利]一种基于钙基化合物的煤化工动力多联产系统

摘要

本发明公开了一种基于钙基化合物的煤化工动力多联产系统，包括：炼焦单元1，电石单元2，乙炔单元3，化学链还原及脱硫单元4，化学链氧化单元5，煅烧单元6，水蒸气重整制氢单元7，燃气/蒸汽联合循环单元8，和CO2捕集和储存单元9。根据本发明的所述系统基于钙基化合物的循环转化，实现了能量的高效利用和物质转换。与现有工艺相比，所述系统将电石炉尾气和焦炉煤气不经处理直接作为燃料，减少能量损失，节约处理成本；采用化学链燃烧的方式，降低燃料的火用损失，同时捕集CO2，减少温室气体排放；将电石渣用作脱硫剂、化学链燃烧载氧体和重整制氢吸收剂，实现废物利用；化学链燃烧后的烟气用于联合循环发电，提高系统的发电效率。

主权项

1.一种基于钙基化合物的煤化工动力多联产系统，所述系统包括：炼焦单元(1)，用于利用原料煤(101)炼焦生产焦炭(102)；电石单元(2)，与所述炼焦单元(1)连接，接收外部输入的生石灰(201)和来自所述炼焦单元(1)的焦炭(102)，生产电石(203)；乙炔单元(3)，与所述电石单元(2)连接，接收外部输入的水(301)和来自所述电石单元(2)生产的电石(203)，生产乙炔(302)，同时将部分废弃的电石渣(304)排出系统；化学链还原及脱硫单元(4)，分别与所述炼焦单元(1)和所述电石单元(2)连接，接收来自所述炼焦单元(1)的焦炉煤气(103)和来自所述电石单元(2)的电石炉尾气(204)，发生还原及脱硫反应生成CaS(401)；化学链氧化单元(5)，与所述化学链还原及脱硫单元(4)连接，接收外部输入的空气(501)和来自所述化学链还原及脱硫单元(4)的CaS(401)，进行氧化反应，同时将氧化后的CaSO4载氧体(502)返回输入所述化学链还原及脱硫单元(4)，同时将废弃的CaSO4载氧体(504)排出系统；煅烧单元(6)，分别与所述电石单元(2)、所述乙炔单元(3)和所述化学链还原及脱硫单元(4)连接，接收来自所述乙炔单元(3)的煅烧电石渣(303)和所述化学链还原及脱硫单元(4)的还原烟气(402)，利用所述还原烟气(402)再燃后的热量进行煅烧，并分别向所述电石单元(2)和所述化学链还原及脱硫单元(4)输送煅烧产物CaO(601)；水蒸气重整制氢单元(7)，分别与所述炼焦单元(1)和所述煅烧单元(6)连接，接收来自所述炼焦单元(1)的焦炉煤气(103)和来自所述煅烧单元(6)的CaO(601)和水蒸气(602)，制备氢气，同时将吸收CO2生成的CaCO3(702)返回输入所述煅烧单元(6)进行煅烧，将部分氢气(701)作为产品输出；燃气/蒸汽联合循环单元(8)，分别与外部电网，所述化学链氧化单元(5)，所述煅烧单元(6)和所述水蒸气重整制氢单元(7)连接，接收来自所述化学链氧化单元(5)的氧化烟气(503)，来自所述煅烧单元(6)的煅烧烟气(603)和来自所述水蒸气重整制氢单元(7)的补燃氢气(703)，生产电力(801)输出至外部电网。换热后的所述氧化烟气(503)经净化处理后变为烟气(803)排入大气。CO2捕集和储存单元(9)，与所述燃气/蒸汽联合循环单元(8)连接，接收所述煅烧烟气(603)经所述燃气/蒸汽联合循环单元(8)换热后形成的富CO2烟气(802)，通过冷凝除水，捕集并储存其中所含的二氧化碳。