一種采用旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種采用旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，熱解氣取樣分析裝置，溫度測量和調(diào)節(jié)裝置，緩沖氣柜，甲烷化裝置；旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，熱解氣取樣分析裝置和溫度測量和調(diào)節(jié)裝置首尾依次連接；旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，緩沖氣柜，甲烷化裝置依次相連。本實(shí)用新型專利技術(shù)采用旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)通過對旋轉(zhuǎn)床溫度調(diào)節(jié)完成對熱解氣氫碳比的調(diào)節(jié)，根據(jù)反饋的熱解氣的氫碳比數(shù)值信號，對旋轉(zhuǎn)床溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了熱解氣氫碳比的自動調(diào)節(jié)，使熱解氣氫碳比在3.15～3.2的理想范圍內(nèi)，滿足熱解氣甲烷化的要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及煤化工
，更具體涉及一種采用旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
煤中低溫?zé)峤饧夹g(shù)是近幾年迅速發(fā)展起來的新型產(chǎn)業(yè)，煤中低溫?zé)峤廨^高的產(chǎn)油率、產(chǎn)氣率，給煤中低溫?zé)峤庑袠I(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。煤中低溫?zé)峤猱a(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)煤焦油，品質(zhì)接近石油原油，經(jīng)加氫可得到煤油、柴油、石腦油等高附加值的產(chǎn)品；煤中低溫?zé)峤猱a(chǎn)生的熱解氣又是寶貴的合成氣氣源。旋轉(zhuǎn)床熱解工藝是近年新發(fā)展起來的劣質(zhì)煤熱解新工藝，具有廣闊的市場前景，旋轉(zhuǎn)床熱解不僅可得到較高的產(chǎn)油率，同時可得到產(chǎn)率很高的熱解氣，熱解氣可以作為化工合成的原料，如:熱解氣甲烷化制LNG。現(xiàn)有技術(shù)焦?fàn)t煤氣甲烷化工藝的缺點(diǎn):甲烷化的核心是合適的氫碳比(3.15?3.2)，而焦?fàn)t煤氣的氫碳比在6?7，氫含量過高，致使生產(chǎn)過程的甲烷化工序需補(bǔ)碳(補(bǔ)充C02)，才能使氫炔比在合適的范圍內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)煤中低溫?zé)峤鈿饧淄榛夹g(shù)的缺點(diǎn):煤中低溫?zé)峤馐敲涸?00?600°C發(fā)生熱解，焦油產(chǎn)率較高達(dá)6?7%，熱解氣成分隨煤種的不同變化很大，但與高溫干餾氣相比氫氣含量較低，煤中低溫?zé)峤鈿饧淄榛暮诵墓ば蛲瑯邮羌淄榛ば?，而煤中低溫?zé)峤鈿庠蠚鈿涮急仍?.9?1.5左右，所以要達(dá)到合理的氫碳比(3.15?3.2)有兩條途徑:補(bǔ)氫，而氫氣的價格很高，這無疑大大增加生產(chǎn)成本；脫碳(脫除煤中低溫?zé)峤鈿庵卸嘤嗟腃02)，這不僅要增加脫碳系統(tǒng)，使甲烷化投資成本增加，同時不能使煤中低溫?zé)峤鈿庥行С煞值玫礁咝Ю谩?br>技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
(一 )要解決的技術(shù)問題本技術(shù)要解決的技術(shù)問題就是如何進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)使煤熱解后產(chǎn)生的熱解氣中的碳?xì)浔冗_(dá)到甲烷化的碳?xì)?span style='display:none'>比要求，而提供一種采用旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供了一種采用旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，熱解氣取樣分析裝置，溫度測量和調(diào)節(jié)裝置，緩沖氣柜，甲烷化裝置；旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，熱解氣取樣分析裝置和溫度測量和調(diào)節(jié)裝置首尾依次連接；旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，緩沖氣柜，甲烷化裝置依次相連。優(yōu)選地，將煤送入旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，由熱解氣取樣分析裝置在線取樣分析熱解后產(chǎn)生的熱解氣得到熱解氣氫碳比數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)反饋到溫度測量和調(diào)節(jié)裝置；溫度測量和調(diào)節(jié)裝置根據(jù)氫碳比數(shù)據(jù)的大小，自動測量和調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)床加熱溫度，使熱解氣成分發(fā)生改變，使熱解氣氫碳比逐步達(dá)到3.15?3.2的范圍；將合格的熱解氣經(jīng)緩沖氣柜輸運(yùn)至甲烷化裝置進(jìn)行甲烷化。優(yōu)選地，所述的旋轉(zhuǎn)床熱解裝置設(shè)置有熱解氣導(dǎo)出管路，熱解氣取樣分析裝置包括熱解氣氫碳比在線檢測系統(tǒng)，該熱解氣氫碳比在線檢測系統(tǒng)設(shè)置在導(dǎo)出管路上。優(yōu)選地，所述的旋轉(zhuǎn)床熱解裝置包括三個加熱區(qū)段:低溫加熱區(qū)，溫度范圍200?300°C ;中溫加熱區(qū)，溫度范圍400?600°C ;高溫加熱區(qū)，溫度范圍700?900°C ;由所述的溫度測量和調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)所述的三個加熱區(qū)段的溫度，使三個區(qū)段的熱解氣混合后的氫碳比在3.15?3.20的范圍內(nèi)，達(dá)到甲烷化的要求。優(yōu)選地，所述的溫度測量和調(diào)節(jié)裝置測量和調(diào)節(jié)所述的旋轉(zhuǎn)床熱解裝置的三個加熱區(qū)段的溫度，接受溫度信號和發(fā)出溫度調(diào)節(jié)指令，以進(jìn)行溫度測量與溫度調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，所述的旋轉(zhuǎn)床熱解裝置由其中的輻射管加熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱。(三)有益效果本技術(shù)采用旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)通過對旋轉(zhuǎn)床溫度調(diào)節(jié)完成對熱解氣氫碳比的調(diào)節(jié)，根據(jù)反饋的熱解氣的氫碳比數(shù)值信號，對旋轉(zhuǎn)床溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了熱解氣氫碳比的自動調(diào)節(jié)，使熱解氣氫碳比在3.15?3.2的理想范圍內(nèi)，滿足熱解氣甲烷化的要求。【附圖說明】為了更清楚地說明本技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本技術(shù)采用旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)的示意圖；圖2是熱解溫度對熱解氣產(chǎn)率影響的曲線圖；圖3是本技術(shù)旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本技術(shù)的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本技術(shù)，但不能用來限制本技術(shù)的范圍。熱解氣組成隨溫度的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，隨干餾溫度升高，干餾氣組成中H2組分含量上升，CH4組分含量持續(xù)下降，C0組分含量略有上升，烴類組分隨溫度升高是先升后降。一般熱解過程在約450?550°C之間各烴類氣體的析出率達(dá)到一定峰值，550°C以后析出的主要是氏和C0，僅伴有少量的CHjP CO 2，此時比的來源多由煤熱解的一次產(chǎn)物受到二次熱解作用和煤結(jié)構(gòu)單元中芳香部分的進(jìn)一步縮聚反應(yīng)生成，H2在整個熱解過程中是持續(xù)增加的，014多來源于煤大分子結(jié)構(gòu)中的大量側(cè)鏈、支鏈。參見圖2.根據(jù)上述熱解溫度對熱解氣產(chǎn)率的影響的原理，可通過調(diào)節(jié)溫度來調(diào)節(jié)熱解氣氫碳比。旋轉(zhuǎn)床熱解氣導(dǎo)出管路上設(shè)置熱解氣氫碳比在線檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對熱解氣氫碳比的在線監(jiān)測，檢測數(shù)據(jù)反饋到溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。熱解氣氫碳比小于3.15?3.2的范圍:在旋轉(zhuǎn)床智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)首先增加旋轉(zhuǎn)床低溫加熱區(qū)的溫度，通過圖2可以看出隨著溫度的逐步提高，熱解氣中H2體積百分比逐步增加，而C0體積百分比增加較平緩。根據(jù)氫碳比公式:H2-C02/C0+C02可知熱解氣氫碳比隨溫度升高會逐漸增大(低溫區(qū)加熱溫度調(diào)節(jié)范圍0?20% );若旋轉(zhuǎn)床低溫加熱區(qū)的溫度調(diào)節(jié)幅度不能滿足氫碳比的調(diào)節(jié)要求，則通過增加旋轉(zhuǎn)床中溫加熱區(qū)的溫度(中溫區(qū)加熱溫度調(diào)節(jié)范圍0?20% )，直至熱解氣的氫碳比范圍達(dá)到3.15?3.2。熱解氣氫碳比超出3.15?3.2的范圍:首先把旋轉(zhuǎn)床高溫加熱區(qū)的溫度逐步下調(diào)，通過圖2可以看出在高溫條件下，熱解氣中氫氣含量較高，勢必造成熱解氣氫碳比增高；調(diào)低高溫區(qū)加熱溫度，熱解氣氫碳比也會相應(yīng)下降(高溫區(qū)加熱溫度調(diào)節(jié)范圍0?20% );若調(diào)低高溫區(qū)加熱溫度不能當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種采用旋轉(zhuǎn)床熱解溫度調(diào)節(jié)的甲烷化系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，熱解氣取樣分析裝置，溫度測量和調(diào)節(jié)裝置，緩沖氣柜，甲烷化裝置；旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，熱解氣取樣分析裝置和溫度測量和調(diào)節(jié)裝置首尾依次連接；旋轉(zhuǎn)床熱解裝置，緩沖氣柜，甲烷化裝置依次相連。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜少春，閆琛洋，吳道洪，
申請(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