[实用新型]一种热解煤制备苯的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于煤化工技术领域，具体涉及一种热解煤制备苯的系统。

背景技术

苯是一种重要的有机化工原料，具有十分广泛的工业用途。苯主要来源于石油化工和煤化工，其中石油化工可以通过催化重整、乙烯生产过程副产品裂解汽油加氢、甲烷直接转化等技术制苯。催化重整和裂解汽油制苯都为高温反应过程，工艺相对比较复杂、流程长、能耗大，并且重整催化剂价格十分昂贵；甲烷直接转化利用沸石催化剂Mo/HZSM-5在无氧条件下进行催化反应，反应温度700℃，为强吸热反应，在实际操作环境下，催化剂寿命较短，该工艺至今还在深入研究中。煤化工主要来自于煤焦化过程中的副产物，在生成的煤焦油和煤气中提取苯。

随着我国有机化工工业的迅速发展，市场对苯的需求量增大，由于国内石油资源的缺乏限制了石油化工行业苯产量的进一步提高，因此对煤化工行业制苯的研究具有广泛的空间。

煤热解时，其反应器内部是高温环境，而且煤热解后产生的热解炭可以作为乙炔反应生成苯的催化剂。因此，煤热解时的环境非常适合乙炔发生反应生成苯。

发明内容

本实用新型旨在提供一种热解煤制备苯的系统及。

一种热解煤制备苯的系统，其包括快速热解反应器、乙炔存储装置、除尘装置、冷却装置和苯分离装置；

所述快速热解反应器设有乙炔入口和热解油气出口；

所述乙炔存储装置设有乙炔出口，所述乙炔出口与所述乙炔入口相连；

所述除尘装置设有热解油气入口和除尘油气出口，所述热解油气入口和所述热解油气出口相连；

所述冷却装置设有除尘油气入口和焦油出口，所述除尘油气入口和所述除尘油气出口相连；

所述苯分离装置设有焦油入口和苯出口，所述焦油入口与所述焦油出口相连。

在本实用新型的一个实施方案中，所述乙炔入口设置在所述快速热解反应器的中下部。

在本实用新型的一个实施方案中，所述快速热解反应器的加热装置为蓄热式辐射管燃烧器，所述蓄热式辐射管燃烧器沿着所述快速热解反应器的高度方向多层设置在所述快速热解反应器的侧壁上，且辐射管燃烧器表面喷涂陶瓷涂层。

在本实用新型的一个实施方案中，所述快速热解反应器还设有出料口，所述系统还包括出料装置，所述出料装置的入口与所述出料口相连。

在本实用新型的一个实施方案中，所述快速热解反应器还设有进料口，所述系统还包括进料装置，所述进料装置的出口与所述进料口相连。

本实用新型所提供的系统，将乙炔通入快速热解反应器中，在煤热解产生的甲烷、氢气和二氧化碳气氛中，以及在煤热解产生的热解炭的催化作用下，乙炔反应生成苯。本实用新型所提供的系统将煤热解和乙炔制苯的反应结合在一起，煤热解为乙炔制苯的反应提供了所需的条件，节约了能耗也节省了投资和运行成本，而且工艺流程也非常简单。

此外，本实用新型所提供的系统也提高了煤热解油中芳烃的含量，使所得的煤热解油的品质得到提升，明显的提高了煤热解油的经济价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种热解煤制备苯的系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

本实用新型首先提供了一种热解煤制备苯的系统，该系统包括快进料装置、速热解反应器、乙炔存储装置、出料装置、除尘装置、冷却装置和苯分离装置。

其中，快速热解反应器是本系统的核心装置，是煤热解、乙炔反应的反应器。快速热解反应器设有进料口、乙炔(C₂H₂)入口、热解油气出口和出料口。

乙炔入口可以设置在快速热解反应器的任何位置，其最优的位置为快速热解反应器的中下部，最优位置为快速热解反应器高度的30-50％处。在相同的压力下，乙炔的密度小于空气的密度，乙炔从下往上进入快速热解反应器中，能与煤热解产生热解炭(C)充分的接触，并在煤热解产生的不凝气体(甲烷(CH₄)、氢气(H₂)、二氧化碳(CO₂)等)的氛围中反应生成苯。

热解油气出口的个数并不需要限定。