一种煤制烯烃过程尾气内循环利用系统及其工作方法

摘要

本发明公开的一种煤制烯烃过程尾气内循环利用系统及其工作方法，属于煤化工技术领域。煤制烯烃单元的粉煤灰出口与粉煤灰收集单元的入口连接，粉煤灰收集单元的出口与粉煤灰预处理单元的入口连接，粉煤灰预处理单元的出口与尾气处理单元的固体入口连接；煤制烯烃单元的蒸汽出口与外排蒸汽回收单元的入口连接，外排蒸汽回收单元的出口与尾气处理单元的蒸汽入口连接；煤制烯烃单元的尾气出口与尾气收集单元的入口连接，尾气收集单元的出口与尾气处理单元的尾气入口连接；尾气处理单元的出口与产物收集单元的入口连接。本发明尾气排放低，减少了设备投资，有效地利用了过程中的能源，产生具有经济价值的产品，具有良好的应用前景。

说明书

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种煤制烯烃过程尾气内循环利用系统及其工作方法。

背景技术

随着煤制烯烃工业的高速发展，煤制烯烃生产中CO

目前，在大型煤制合成氨，煤制合成甲醇等项目中，大量尾气中的CO

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种煤制烯烃过程尾气内循环利用系统及其工作方法，系统尾气排放低，减少了设备投资，有效地利用了过程中的能源，产生具有经济价值的产品，具有良好的应用前景。

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种煤制烯烃过程尾气内循环利用系统，包括煤制烯烃单元、尾气收集单元、粉煤灰收集单元、粉煤灰预处理单元、外排蒸汽回收单元、尾气处理单元和产物收集单元；

煤制烯烃单元的粉煤灰出口与粉煤灰收集单元的入口连接，粉煤灰收集单元的出口与粉煤灰预处理单元的入口连接，粉煤灰预处理单元的出口与尾气处理单元的固体入口连接；煤制烯烃单元的蒸汽出口与外排蒸汽回收单元的入口连接，外排蒸汽回收单元的出口与尾气处理单元的蒸汽入口连接；煤制烯烃单元的尾气出口与尾气收集单元的入口连接，尾气收集单元的出口与尾气处理单元的尾气入口连接；尾气处理单元的出口与产物收集单元的入口连接。

优选地，产物收集单元的出口连接有两条支路，一条支路连接外排管，另一条支路与尾气处理单元的尾气入口连接。

进一步优选地，两条支路上均设有控制阀。

优选地，尾气收集单元的入口与煤制烯烃单元的尾气出口之间的连接管路上设有控制阀；尾气收集单元的出口与尾气处理单元的尾气入口之间的连接管路上设有控制阀。

优选地，外排蒸汽回收单元的入口与煤制烯烃单元的蒸汽出口之间的连接管路上设有控制阀；外排蒸汽回收单元的出口与尾气处理单元的蒸汽入口之间的连接管路上设有控制阀。

本发明公开的上述煤制烯烃过程尾气内循环利用系统的工作方法，包括：煤制烯烃单元产生固体废弃物粉煤灰在粉煤灰收集单元中进行收集，然后经粉煤灰预处理单元预处理后进入尾气处理单元；煤制烯烃单元产生的酸性气体尾气在尾气收集单元中进行收集，然后进入尾气处理单元，与粉煤灰反应后脱除尾气中硫和碳，生成无害的固体产物，进入产物收集单元进行收集；同时，煤制烯烃单元外排蒸汽进入尾气处理单元促进反应进行。

优选地，尾气处理单元中粉煤灰与尾气的比例为600～1000g/Nm

优选地，尾气处理单元中蒸汽与尾气的摩尔比为3.01～4.10。

优选地，尾气处理单元中的反应温度为200～400℃。

优选地，产物收集单元排放的气体一部分外排，另一部分循环回尾气处理单元，循环回尾气处理单元气体与外排气体的体积比为1：3～3：1。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的一种煤制烯烃过程尾气内循环利用系统，将煤制烯烃过程产生的酸性气体和粉煤灰固体废弃物就地转化为能够利用的无害固体产品，如生产建材使用，不仅实现了煤制烯烃过程的固体废弃物和温室气体CO

进一步地，通过两条支路控制产物收集单元排出的气体一部分循环回尾气处理单元，进一步与粉煤灰反应，进行污染物的脱除。

更进一步地，两条支路上均设有控制阀，能够控制排出和再循环气体的比例，从而控制固体废弃物和尾气摩尔比，提高反应活性，提高酸性气体脱除率高，降低尾气和固体废弃物排放量。

进一步地，各连接管路上的控制阀，能够有效控制整个系统的反应节奏，保证系统高效、稳定地运行。

本发明公开的上述煤制烯烃过程尾气内循环利用系统的工作方法，系统尾气排放低，减少了设备投资，有效地利用了过程中的能源，产生具有经济价值的产品。

进一步地，尾气处理单元中粉煤灰与尾气的比例为600～1000g/Nm

进一步地，尾气处理单元中蒸汽与尾气的摩尔比为3.01～4.10，在此摩尔比下，水蒸气促进固体废弃物和温室气体CO

进一步地，尾气处理单元中的反应温度为200～400℃，在此温度下固体废弃物和温室气体CO

进一步地，产物收集单元排放的气体一部分外排，另一部分循环回尾气处理单元，循环回尾气处理单元气体与外排气体的体积比为1：3～3：1，在此体积比下，固体废弃物和温室气体CO

附图说明

图1为本发明的煤制烯烃过程尾气内循环利用系统的整体结构示意图。

图中：1-煤制烯烃单元，2-尾气收集单元，3-粉煤灰收集单元，4-粉煤灰预处理单元，5-外排蒸汽回收单元，6-尾气处理单元，7-产物收集单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：

如图1，本发明的煤制烯烃过程尾气内循环利用系统，包括煤制烯烃单元1、尾气收集单元2、粉煤灰收集单元3、粉煤灰预处理单元4、外排蒸汽回收单元5、尾气处理单元6和产物收集单元7。

煤制烯烃单元1的粉煤灰出口与粉煤灰收集单元3的入口连接，粉煤灰收集单元3的出口与粉煤灰预处理单元4的入口连接，粉煤灰预处理单元4的出口与尾气处理单元6的固体入口连接；煤制烯烃单元1的蒸汽出口与外排蒸汽回收单元5的入口连接，外排蒸汽回收单元5的出口与尾气处理单元6的蒸汽入口连接；煤制烯烃单元1的尾气出口与尾气收集单元2的入口连接，尾气收集单元2的出口与尾气处理单元6的尾气入口连接；尾气处理单元6的出口与产物收集单元7的入口连接。

在本发明的一个较优的实施例中，产物收集单元7的出口连接有两条支路，一条支路连接外排管，另一条支路与尾气处理单元6的尾气入口连接，两条支路上均设有控制阀，用以控制排出和再循环气体的比例。

尾气收集单元2的入口与煤制烯烃单元1的尾气出口之间的连接管路上设有控制阀；尾气收集单元2的出口与尾气处理单元6的尾气入口之间的连接管路上设有控制阀。外排蒸汽回收单元5的入口与煤制烯烃单元1的蒸汽出口之间的连接管路上设有控制阀；外排蒸汽回收单元5的出口与尾气处理单元6的蒸汽入口之间的连接管路上设有控制阀。

上述煤制烯烃过程尾气内循环利用系统的工作方法，包括：

煤制烯烃单元1产生固体废弃物粉煤灰在粉煤灰收集单元3中进行收集，然后经粉煤灰预处理单元4进行加湿，对粉煤灰进行活化后再进行干燥，然后进入尾气处理单元6；煤制烯烃单元1产生的酸性气体尾气在尾气收集单元2中进行收集，然后进入尾气处理单元6，与粉煤灰反应后脱除尾气中硫和碳，生成无害的固体产物，进入产物收集单元7进行收集，产物收集单元7排出的气体一部分直接外排，另一部分循环回尾气处理单元6参加反应；同时，煤制烯烃单元1外排蒸汽进入尾气处理单元6促进反应进行。

尾气处理单元6中粉煤灰与尾气的比例为600～1000g/Nm

尾气处理单元6中蒸汽与尾气的摩尔比为3.01～4.10。

尾气处理单元6中的反应温度为200～400℃。

产物收集单元7排放的气体一部分外排，另一部分循环回尾气处理单元6，循环回尾气处理单元6气体与外排气体的体积比为1：3～3：1。

效果验证：

采用本发明的煤制烯烃过程尾气内循环利用系统，尾气处理单元6中粉煤灰与尾气比例为800g/Nm

不采用本发明的传统煤制烯烃单元产生的固体废弃物粉煤灰直接排放，煤制烯烃单元产生的酸性气体尾气反应也直接排放。经检测，系统的尾气排放量为10.55吨尾气/吨烯烃，排放粉煤灰固体废弃物8.55吨固废/吨烯烃

对比可知，采用本发明的煤制烯烃过程尾气内循环利用系统，尾气排放量可减少为7.65吨尾气/吨烯烃，固体废弃物排放量可降低7.8吨固废/吨烯烃，可生产建材15.8吨固废/吨烯烃。

需要说明的是，以上所述仅为本发明实施方式的一部分，根据本发明所描述的系统所做的等效变化，均包括在本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本发明的保护范围。