本發(fā)明屬于化工領域，具體而言，本發(fā)明涉及低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：我國是一個貧油、少氣、相對多煤的國家，石油剩余可開采儲量僅為24億噸，石油后備資源嚴重不足，2013年我國原油進口已超過2.8億噸，對境外石油的依賴度達到58％。目前，亞洲地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展對石油化工產(chǎn)品需求大增，同樣我國目前很多石油、化工產(chǎn)品還需要靠進口來填補不足，然而石油資源基本受強國壟斷，隨著國際能源需求量不斷增長，石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)成本也不斷提高。與此相反，我國煤炭已探測出的煤儲量為1萬億噸，煤年產(chǎn)量約37億噸，采用高效潔凈煤化工技術(shù)代替石油資源，對于我國經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護與生態(tài)平衡具有重要意義。目前我國對煤炭的利用主要是以單一化的利用為主，包括利用效率低的直接燃燒、氣化、液化。為了提高煤炭的高轉(zhuǎn)化率，往往需要復雜的工藝和較嚴苛的運行條件，導致轉(zhuǎn)化工藝復雜，設備龐大，投資和生產(chǎn)成本大幅提高。而低階煤中具有較高的揮發(fā)分，可以用來生產(chǎn)油、氣等資源，合理采用低階煤將煤資源化利用，生產(chǎn)能源替代產(chǎn)品、經(jīng)濟價值產(chǎn)品意義重大。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)和方法，采用該系統(tǒng)不僅可以充分利用煤中所含的油氣資源，解決煤的轉(zhuǎn)化效率低、污染嚴重等的問題，還可以靈活調(diào)控合成氣中的c/h比，使后續(xù)化工合成路線更加廣泛，進而達到降低生產(chǎn)成本，且顯著提高煤資源的利用率。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出一種低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)，包括：粉煤破碎篩分裝置，所述粉煤破碎篩分裝置具有低階煤入口、低階煤粉出口和低階煤顆粒出口；成型裝置，所述成型裝置具有低階煤粉入口、生石灰粉入口和塊狀物料出口，所述低階煤粉入口與所述低階煤粉出口相連；熱解爐，所述熱解爐具有塊狀物料入口、固體熱解產(chǎn)物出口和第一熱解油氣出口，所述塊狀物料入口與所述塊狀物料出口相連；電石爐，所述電石爐具有固體熱解產(chǎn)物入口、電石出口和高溫氣體出口，所述固體熱解產(chǎn)物入口與所述固體熱解產(chǎn)物出口相連；乙炔發(fā)生器，所述乙炔發(fā)生器具有電石入口、水入口和乙炔出口，所述電石入口與所述電石出口相連；粉煤熱解氣化爐，所述粉煤熱解氣化爐具有低階煤顆粒入口、水蒸汽入口、燃料入口、提質(zhì)粉煤出口和第二熱解油氣出口，所述低階煤顆粒入口與所述低階煤顆粒出口相連；以及油氣分離裝置，所述油氣分離裝置具有第一熱解油氣入口、第二熱解油氣入口、人造石油出口、人造天然氣出口和合成氣出口，所述第一熱解油氣入口與所述第一熱解油氣出口相連，所述第二熱解油氣入口與所述第二熱解油氣出口相連。由此，通過采用該低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)，可以進一步提高燃煤過程中的轉(zhuǎn)化率，使煤中所含的油氣資源得到充分利用，進而提高低階煤的利用率，解決直接燃煤過程中轉(zhuǎn)化效率低和污染嚴重的問題，以及以煤氣化為源頭的傳統(tǒng)煤化工路線中水耗大、效率低等的問題；同時，通過采用該系統(tǒng)還能夠靈活調(diào)控熱解氣化過程中產(chǎn)生合成氣中的c/h比，節(jié)省氫碳轉(zhuǎn)化費用，使整個系統(tǒng)的能量得到更合理、更高效的利用，進而達到降低生產(chǎn)成本，并顯著提高煤資源的利用率的目的。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實施例中，所述電石爐的高溫氣體出口與所述粉煤熱解氣化爐的燃料入口相連。由此，可以進一步提高資源的利用率。在本發(fā)明的一些實施例中，所述低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)進一步包括：火電鍋爐，所述電鍋爐與所述粉煤熱解氣化爐的提質(zhì)粉煤出口相連。由此，可以進一步提高煤資源的利用率，進而實現(xiàn)煤電的能量轉(zhuǎn)換。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提出了一種利用上述低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)對低階煤進行分質(zhì)梯級利用的方法，包括：利用粉煤破碎篩分裝置對低階煤進行破碎篩分處理，以便得到低階煤粉和低階煤顆粒；將所述低階煤粉與生石灰粉送至成型裝置中進行成型處理，以便得到塊狀物料；將所述塊狀物料送至熱解爐中進行熱解處理，以便得到固體熱解產(chǎn)物和第一熱解油氣；將所述固體熱解產(chǎn)物熱送至電石爐內(nèi)進行電石反應，以便得到電石并產(chǎn)生富含一氧化碳的高溫氣體；將所述電石和水在乙炔發(fā)生器內(nèi)進行反應，以便得到乙炔；將低階煤顆粒和水蒸汽在粉煤熱解氣化爐內(nèi)進行熱解氣化反應，以便得到提質(zhì)粉煤和第二熱解油氣；以及利用油氣分離裝置對所述第一熱解油氣和所述第二熱解油氣進行油氣分離處理，以便得到人造石油、人造天然氣和合成氣。由此，采用該方法不僅可以充分利用煤中所含的油氣資源，提高低階煤的利用率，解決直接燃煤過程中轉(zhuǎn)化效率低、污染嚴重的問題和以煤氣化為源頭的傳統(tǒng)煤化工路線中水耗大、效率低等的問題，還可以靈活調(diào)控熱解氣化過程中產(chǎn)生合成氣中的c/h比，節(jié)省氫碳轉(zhuǎn)化費用，進而達到降低生產(chǎn)成本，并顯著提高煤資源利用率的目的。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的低階煤分質(zhì)梯級利用的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實施例中，所述低階煤粉的粒徑小于1mm，所述低階煤顆粒的粒徑為1-6mm。由此，可以進一步提高低階煤的利用率。在本發(fā)明的一些實施例中，所述熱解處理的溫度為800-950攝氏度。由此，可以進一步提高熱解處理的效率。在本發(fā)明的一些實施例中，所述電石反應的溫度為2000-2200攝氏度，所述電石反應產(chǎn)生的富含一氧化碳的高溫氣體的溫度為1500-1700攝氏度。由此，可以進一步提高電石反應的效率。在本發(fā)明的一些實施例中，低階煤分質(zhì)梯級利用的方法進一步包括：將所述富含一氧化碳的高溫氣體通入所述粉煤熱解氣化爐內(nèi)，作為所述熱解氣化反應的熱源。由此，可以進一步提高能源的利用率，降低生產(chǎn)成本。在本發(fā)明的一些實施例中，將所述低階煤顆粒和水蒸汽按照質(zhì)量比為1：(0.1-0.3)進行所述熱解氣化反應。由此，可以進一步提高水煤氣的反應效率。在本發(fā)明的一些實施例中，將所述提質(zhì)粉煤用于火電鍋爐進行發(fā)電。由此，可以進一步提高低階煤的利用率，實現(xiàn)煤-電一體化。附圖說明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的低階煤分質(zhì)梯級利用的方法的流程圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的低階煤分質(zhì)梯級利用的方法的流程圖。具體實施方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括：粉煤破碎篩分裝置100、成型裝置200、熱解爐300、電石爐400、乙炔發(fā)生器500、粉煤熱解氣化爐600和油氣分離裝置700。其中，粉煤破碎篩分裝置100具有低階煤入口110、低階煤粉出口120和低階煤顆粒出口130；成型裝置200具有低階煤粉入口210、生石灰粉入口220和塊狀物料出口230，低階煤粉入口210與低階煤粉出口120相連；熱解爐300具有塊狀物料入口310、固體熱解產(chǎn)物出口320和第一熱解油氣出口330，塊狀物料入口310與塊狀物料出口230相連；電石爐400具有固體熱解產(chǎn)物入口410、電石出口420和高溫氣體出口430，固體熱解產(chǎn)物入口410與固體熱解產(chǎn)物出口320相連；乙炔發(fā)生器500具有電石入口510、水入口520和乙炔出口530，電石入口510與電石出口420相連；粉煤熱解氣化爐600具有低階煤顆粒入口610、水蒸汽入口620、燃料入口630、提質(zhì)粉煤出口640和第二熱解油氣出口650，低階煤顆粒入口610與低階煤顆粒出口130相連；油氣分離裝置700具有第一熱解油氣入口710、第二熱解油氣入口720、人造石油出口730、人造天然氣出口740和合成氣出口750，第一熱解油氣入口710與第一熱解油氣出口330相連、第二熱解油氣入口720與第二熱解油氣出口650相連。由此，通過采用該低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)，可以進一步提高燃煤過程中的轉(zhuǎn)化率，使煤中所含的油氣資源得到充分利用，進而提高低階煤的利用率，解決直接燃煤過程中轉(zhuǎn)化效率低、污染嚴重的問題和以煤氣化為源頭的傳統(tǒng)煤化工路線中水耗大、效率低等的問題；同時，通過采用該系統(tǒng)還能夠靈活調(diào)控熱解氣化過程中產(chǎn)生合成氣中的c/h比，節(jié)省氫碳轉(zhuǎn)化費用，使整個系統(tǒng)的能量得到更合理、更高效的利用，進而達到降低生產(chǎn)成本，并顯著提高煤資源的利用率的目的。下面參考圖1-2對本發(fā)明上述實施例的低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)進行詳細描述。粉煤破碎篩分裝置100根據(jù)本發(fā)明的實施例，首先通過粉煤破碎篩分裝置100對低階煤進行破碎篩分處理，以便得到低階煤粉和低階煤顆粒。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，低階煤粉的粒徑小于1mm，低階煤顆粒的粒徑為1-6mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用粒徑小于1mm的煤粉與粉狀生石灰進行成型，可以使得粉狀物料間的接觸更加充分，二者在電石爐中發(fā)生反應的過程中傳質(zhì)傳熱效率更高，有利于促進電石生成反應。同時，采用粒徑為1-6mm的低階煤進行熱解氣化反應，不僅會減少熱解氣夾帶細粉狀半焦，而且還可以避免細粉狀半焦進入產(chǎn)品焦油中，影響焦油品質(zhì)。由此，本發(fā)明通過將低階煤進行粉碎篩分后分別對不同粒徑范圍的低階煤粉和低階煤顆粒進行不同的處理，可以使煤以及煤中的油氣資源得到更充分的轉(zhuǎn)化和利用，由此，可以進一步提高低階煤的利用率，使低階煤得到更合理的利用。成型裝置200根據(jù)本發(fā)明的實施例，將低階煤粉與生石灰粉在成型裝置200中進行成型處理，以便得到塊狀物料。由此，可以進一步提高后續(xù)熱解處理的效率。熱解爐300根據(jù)本發(fā)明的實施例，將塊狀物料送入熱解爐300中進行熱解處理，以便得到固體熱解產(chǎn)物和第一熱解油氣。由此，可以有效提取出人造天然氣、人造石油和合成氣，進而實現(xiàn)低階煤的分質(zhì)梯級利用。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將粒徑小于1mm的低階煤粉可以直接與生石灰混合成型進行熱解反應，由此可以進一步提高低階煤粉與生石灰的接觸面積，進而提高后續(xù)電石反應的效率，降低能耗。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，熱解處理的溫度可以為800-950攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在該溫度條件下進行熱解處理，可以得到半焦生石灰混合物，并有效提取出人造天然氣、人造石油和合成氣。由此，可以在制備電石之前，實現(xiàn)低階煤的分質(zhì)梯級利用。另外，通過控制上述熱解處理的溫度還可以進一步提高煤中油氣資源的回收率，同時提高熱解處理的效率。電石爐400根據(jù)本發(fā)明的實施例，將固體熱解產(chǎn)物熱送至電石爐400內(nèi)進行電石反應，以便得到電石并產(chǎn)生富含一氧化碳的高溫氣體。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，將成型熱解處理得到的固體熱解產(chǎn)物送入電石爐內(nèi)，在高溫下發(fā)生電石反應，具體反應如下所示：c+cao→cac2+co根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，電石反應的溫度可以為2000-2200攝氏度，在該溫度條件下可以進一步提高電石反應效率，并產(chǎn)生富含一氧化碳的高溫氣體。乙炔發(fā)生器500根據(jù)本發(fā)明的實施例，將電石和水在乙炔發(fā)生器500內(nèi)進行反應，以便得到乙炔。具體反應如下所示：cac2+2h2o＝c2h2+ca(oh)2生成的乙炔經(jīng)過加氫后可作為化工產(chǎn)品原料。由此，可以進一步提高煤的轉(zhuǎn)化率和利用率。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，通過將經(jīng)過破碎篩分處理得到的粒徑小于1mm的低階煤粉與生石灰混合后經(jīng)過熱解得到固體熱解產(chǎn)物，并副產(chǎn)人造石油、人造天然氣和合成氣，固體熱解產(chǎn)物進一步經(jīng)過電石反應和乙炔反應，最終得到乙炔氣體。因此通過對低階煤粉進行分質(zhì)梯級利用，最終轉(zhuǎn)化為可燃氣和人造石油，進而顯著提高了低階煤粉的資源利用率。粉煤熱解氣化爐600根據(jù)本發(fā)明的實施例，將低階煤顆粒和水蒸汽在粉煤熱解氣化爐600內(nèi)進行熱解氣化反應，以便得到提質(zhì)粉煤和第二熱解油氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，低階煤顆粒具有高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)并且活性位較多，具有較高的反應活性，因此在較低溫度下，即可發(fā)生水煤氣反應c+h2o＝co+h2。由此，本發(fā)明通過向粉煤熱解氣化爐600內(nèi)通入一定量過熱蒸汽，可以使低階煤顆粒進行熱解氣化反應，得到提質(zhì)粉煤并副產(chǎn)人造天然氣、人造石油、合成氣，同時還可以進一步提高合成氣中氫氣的含量，提高氫炭比，節(jié)省氫碳轉(zhuǎn)化費用，進而顯著提高低階煤中的油氣資源回收率和能源的利用率，并有效降低生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，熱解氣化反應的熱解溫度可以為600-800攝氏度。由此，可以進一步提高熱解氣化反應的效率，得到提質(zhì)粉煤并副產(chǎn)人造天然氣、人造石油、合成氣。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖2所示，電石爐400的高溫氣體出口430可以與粉煤熱解氣化爐600的燃料入口630相連。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以將富含一氧化碳的高溫氣體通入粉煤熱解氣化爐600內(nèi)，作為熱解氣化反應的熱源。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上述電石反應產(chǎn)生的富含一氧化碳的高溫氣體的溫度可以達到1500-1700攝氏度，因此將其用作熱解氣化反應過程中的熱源，不僅可以使富含一氧化碳的高溫氣體富含的余熱得到合理的利用，還能減少熱解氣化反應時所需的供熱燃煤用量，進而達到提高能源利用率、降低生產(chǎn)成本的目的。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以將低階煤顆粒和水蒸汽按照質(zhì)量比為1：(0.1-0.3)進行熱解氣化反應。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當?shù)碗A煤顆粒和水蒸汽的質(zhì)量比過高時，會使得低階煤顆粒遠遠過量，嚴重影響反應溫度，造成系統(tǒng)能耗顯著提高；當?shù)碗A煤顆粒和水蒸汽的質(zhì)量比過低時，會影響水煤氣反應的效率，導致生成的氣體中有效氣co和h2含量降低，嚴重影響低階煤顆粒的氣化效率。本發(fā)明通過控制低階煤顆粒和水蒸汽的質(zhì)量比為1：(0.1-0.3)，不僅可以提高合成氣中氫氣的含量，還可以靈活調(diào)控終產(chǎn)品中的h/c比，使后續(xù)化工合成路線更加廣泛。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以將提質(zhì)粉煤用于火電鍋爐進行發(fā)電。由此，可以進一步提高低階煤的利用率，實現(xiàn)煤-電一體化。油氣分離裝置700根據(jù)本發(fā)明的實施例，在油氣分離裝置700中將第一熱解油氣和第二熱解油氣進行油氣分離處理，以便得到人造石油、人造天然氣和合成氣。由此，將第一熱解油氣和第二熱解油氣經(jīng)油氣分離處理得到可再利用的人造石油和可燃氣，進而提高低階煤的資源利用率?；痣婂仩t800根據(jù)本發(fā)明的實施例，如圖2所示，低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)可以進一步包括：火電鍋爐800，其中，火電鍋爐800與粉煤熱解氣化爐600的提質(zhì)粉煤出口640相連。由此，可以將提質(zhì)粉煤用于火電鍋爐進行發(fā)電，進一步提高煤資源的利用率，進而實現(xiàn)煤-電的能量轉(zhuǎn)換。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明還提出了一種利用上述低階煤分質(zhì)梯級利用的系統(tǒng)對低階煤進行分質(zhì)梯級利用的方法，包括：利用粉煤破碎篩分裝置對低階煤進行破碎篩分處理，以便得到低階煤粉和低階煤顆粒；將低階煤粉與生石灰粉送至成型裝置中進行成型處理，以便得到塊狀物料；將塊狀物料送至熱解爐中進行熱解處理，以便得到固體熱解產(chǎn)物和第一熱解油氣；將固體熱解產(chǎn)物熱送至電石爐內(nèi)進行電石反應，以便得到電石并產(chǎn)生富含一氧化碳的高溫氣體；將電石和水在乙炔發(fā)生器內(nèi)進行反應，以便得到乙炔；將低階煤顆粒和水蒸汽在粉煤熱解氣化爐內(nèi)進行熱解氣化反應，以便得到提質(zhì)粉煤和第二熱解油氣；以及利用油氣分離裝置對第一熱解油氣和第二熱解油氣進行油氣分離處理，以便得到人造石油、人造天然氣和合成氣。由此，采用該方法不僅可以充分利用煤中所含的油氣資源，提高低階煤的利用率，解決直接燃煤過程中轉(zhuǎn)化效率低、污染嚴重的問題和以煤氣化為源頭的傳統(tǒng)煤化工路線中水耗大、效率低等的問題，還可以靈活調(diào)控熱解氣化過程中產(chǎn)生合成氣中的c/h比，節(jié)省氫碳轉(zhuǎn)化費用，進而達到降低生產(chǎn)成本，并顯著提高煤資源利用率的目的。下面參考圖3-4對本發(fā)明上述實施例的低階煤分質(zhì)梯級利用的方法進行詳細描述。s100：破碎篩分處理根據(jù)本發(fā)明的實施例，利用粉煤破碎篩分裝置100對低階煤進行破碎篩分處理，以便得到低階煤粉和低階煤顆粒。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，低階煤粉的粒徑小于1mm，低階煤顆粒的粒徑為1-6mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用粒徑小于1mm的煤粉與粉狀生石灰進行成型，可以使得粉狀物料間的接觸更加充分，二者在電石爐中發(fā)生反應的過程中傳質(zhì)傳熱效率更高，有利于促進電石生成反應。同時，采用粒徑為1-6mm的低階煤進行熱解氣化反應，不僅會減少熱解氣夾帶細粉狀半焦，而且還可以避免細粉狀半焦進入產(chǎn)品焦油中，影響焦油品質(zhì)。由此，本發(fā)明通過將低階煤進行粉碎篩分后分別對不同粒徑范圍的低階煤粉和低階煤顆粒進行不同的處理，可以使煤以及煤中的油氣資源得到更充分的轉(zhuǎn)化和利用，由此，可以進一步提高低階煤的利用率，使低階煤得到更合理的利用。s200：成型熱解處理根據(jù)本發(fā)明的實施例，將低階煤粉與生石灰粉送至成型裝置200中進行成型處理，以便得到塊狀物料；再將塊狀物料送至熱解爐300中進行熱解處理，以便得到固體熱解產(chǎn)物和第一熱解油氣。由此對低階煤粉與生石灰粉預先經(jīng)過成型和熱解處理可以進一步提高后續(xù)制備電石的反應效率。另外，通過對低階煤粉進行熱解處理，還可以有效提取出人造天然氣、人造石油和合成氣，進而實現(xiàn)低階煤的分質(zhì)梯級利用。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將粒徑小于1mm的低階煤粉可以直接與生石灰混合成型進行熱解反應，由此可以進一步提高低階煤粉與生石灰的接觸面積，進而提高后續(xù)電石反應的效率，降低能耗。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，熱解處理的溫度可以為800-950攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在該溫度條件下進行熱解處理，可以得到半焦生石灰混合物，并有效提取出人造天然氣、人造石油和合成氣。由此，可以在制備電石之前，實現(xiàn)低階煤的分質(zhì)梯級利用。另外，通過控制上述熱解處理的溫度還可以進一步提高煤中油氣資源的回收率，同時提高熱解處理的效率。s300：電石反應根據(jù)本發(fā)明的實施例，將固體熱解產(chǎn)物熱送至電石爐400內(nèi)進行電石反應，以便得到電石并產(chǎn)生富含一氧化碳的高溫氣體。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，將成型熱解處理得到的固體熱解產(chǎn)物送入電石爐內(nèi)，在高溫下發(fā)生電石反應，具體反應如下所示：c+cao→cac2+co根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，電石反應的溫度可以為2000-2200攝氏度，在該溫度條件下可以進一步提高電石反應效率，并產(chǎn)生富含一氧化碳的高溫氣體。s400：乙炔反應根據(jù)本發(fā)明的實施例，將電石和水在乙炔發(fā)生器500內(nèi)進行反應，以便得到乙炔。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，將電石反應產(chǎn)生的電石cac2，送入乙炔發(fā)生器中發(fā)生反應并得到乙炔，具體反應如下所示：cac2+2h2o＝c2h2+ca(oh)2生成的乙炔經(jīng)過加氫后可作為化工產(chǎn)品原料。由此，可以進一步提高煤的轉(zhuǎn)化率和利用率。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，通過將經(jīng)過破碎篩分處理得到的粒徑小于1mm的低階煤粉與生石灰混合后經(jīng)過熱解得到固體熱解產(chǎn)物，并副產(chǎn)人造石油、人造天然氣和合成氣，固體熱解產(chǎn)物進一步經(jīng)過電石反應和乙炔反應，最終得到乙炔氣體。因此通過對低階煤粉進行分質(zhì)梯級利用，最終轉(zhuǎn)化為可燃氣和人造石油，進而顯著提高了低階煤粉的資源利用率。s500：熱解氣化反應根據(jù)本發(fā)明的實施例，將低階煤顆粒和水蒸汽在粉煤熱解氣化爐600內(nèi)進行熱解氣化反應，以便得到提質(zhì)粉煤和第二熱解油氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，低階煤顆粒具有高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)并且活性位較多，具有較高的反應活性，因此在較低溫度下，即可發(fā)生水煤氣反應c+h2o＝co+h2。由此，本發(fā)明通過向粉煤熱解氣化爐內(nèi)通入一定量過熱蒸汽，可以使低階煤顆粒進行熱解氣化反應，得到提質(zhì)粉煤并副產(chǎn)人造天然氣、人造石油、合成氣，同時還可以進一步提高合成氣中氫氣的含量，提高氫炭比，節(jié)省氫碳轉(zhuǎn)化費用，進而顯著提高低階煤中的油氣資源回收率和能源的利用率，并有效降低生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，熱解氣化反應的熱解溫度可以為600-800攝氏度。由此，可以進一步提高熱解氣化反應的效率，得到提質(zhì)粉煤并副產(chǎn)人造天然氣、人造石油、合成氣。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上述電石反應產(chǎn)生的富含一氧化碳的高溫氣體的溫度可以達到1500-1700攝氏度。根據(jù)本發(fā)明的具體示例，低階煤分質(zhì)梯級利用的方法還可以進一步包括：將電石反應產(chǎn)生的富含一氧化碳的高溫氣體通入粉煤熱解氣化爐內(nèi)，作為熱解氣化反應的熱源。由此可以使富含一氧化碳的高溫氣體的余熱得到充分利用，同時減少熱解氣化反應時所需的供熱燃煤用量，進而達到提高能源利用率、降低生產(chǎn)成本的目的。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以將低階煤顆粒和水蒸汽按照質(zhì)量比為1：(0.1-0.3)進行熱解氣化反應。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當?shù)碗A煤顆粒和水蒸汽的質(zhì)量比過高時，會使得低階煤顆粒遠遠過量，嚴重影響反應溫度，造成系統(tǒng)能耗顯著提高；當?shù)碗A煤顆粒和水蒸汽的質(zhì)量比過低時，會影響水煤氣反應的效率，導致生成的氣體中有效氣co和h2含量降低，嚴重影響低階煤顆粒的氣化效率。本發(fā)明通過控制低階煤顆粒和水蒸汽的質(zhì)量比為1：(0.1-0.3)，不僅可以提高合成氣中氫氣的含量，還可以靈活調(diào)控終產(chǎn)品中的h/c比，使后續(xù)化工合成路線更加廣泛。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以將提質(zhì)粉煤用于火電鍋爐800進行發(fā)電。由此，可以進一步提高低階煤的利用率，實現(xiàn)煤-電一體化。s600：油氣分離處理根據(jù)本發(fā)明的實施例，利用油氣分離裝置700對低階煤粉經(jīng)熱解處理產(chǎn)生的第一熱解油氣和低階煤顆粒經(jīng)熱解氣化反應產(chǎn)生的第二熱解油氣進行油氣分離處理，以便得到人造石油、人造天然氣和合成氣。由此，將第一熱解油氣和第二熱解油氣經(jīng)油氣分離處理得到可再利用的人造石油和可燃氣，進而提高低階煤的資源利用率。實施例1以低階煤作為碳基原料，低階煤主要性質(zhì)如表1所示：表1項目單位數(shù)值備注全水％6.5收到基固定碳％58.5干基揮發(fā)分％36.5干基灰分％7.5干基將該低階煤經(jīng)過破碎篩分后將粒徑小于1mm的低階煤粉與粉狀生石灰混合送入成型裝置進行成型；將成型后的塊狀物料送入熱解爐內(nèi)進行熱解，熱解溫度為900℃，熱解過程副產(chǎn)人造天然氣、人造石油、合成氣；將熱解爐產(chǎn)生的固體物料送入電石反應爐，并在2000℃的溫度條件下發(fā)生電石反應c+cao→cac2+co，產(chǎn)生溫度為1600℃的富含co氣體的高溫氣體；將產(chǎn)生的電石cac2送入乙炔發(fā)生器中發(fā)生cac2+2h2o＝c2h2+ca(oh)2反應，生產(chǎn)出c2h2，其中c2h2經(jīng)過加氫后可作為化工產(chǎn)品原料；低階煤經(jīng)過破碎篩分后將粒徑為1-6mm的低階煤顆粒送入粉煤熱解氣化爐內(nèi)進行熱解氣化反應，熱解溫度為700℃；將電石爐產(chǎn)生的富含co，溫度為1600℃的氣體送入粉煤熱解氣化爐內(nèi)作為熱解氣化熱源，同時向粉煤熱解氣化爐內(nèi)通入一定量過熱蒸汽，蒸汽/煤質(zhì)量比為0.1，發(fā)生c+h2o＝co+h2水煤氣反應，通過此反應可提高最終產(chǎn)品合成氣中的h2含量，在此條件下h/c摩爾比為1.8/1。粉煤熱解氣化爐進行的熱解反應副產(chǎn)人造天然氣、人造石油、合成氣，產(chǎn)生的提質(zhì)煤可送入燃煤鍋爐進行燃燒發(fā)電。實施例2以低階煤作為碳基原料，低階煤主要性質(zhì)如表2所示：表2項目單位數(shù)值備注全水％6.5收到基固定碳％58.5干基揮發(fā)分％36.5干基灰分％7.5干基將該低階煤經(jīng)過破碎篩分后將粒徑小于1mm的低階煤粉與粉狀生石灰混合送入成型造塊裝置進行成型；成型后的塊狀物料送入熱解爐內(nèi)進行熱解，熱解溫度為900℃，熱解過程副產(chǎn)人造天然氣、人造石油、合成氣；將熱解爐產(chǎn)生的固體物料送入電石反應爐，并在2000℃的溫度條件下發(fā)生電石反應c+cao→cac2+co，產(chǎn)生溫度為1600℃的富含co氣體的高溫氣體；將產(chǎn)生的電石cac2送入乙炔發(fā)生器中發(fā)生cac2+2h2o＝c2h2+ca(oh)2反應，生產(chǎn)出c2h2，其中c2h2經(jīng)過加氫后可作為化工產(chǎn)品原料。低階煤經(jīng)過破碎篩分后將粒徑為1-6mm的低階煤顆粒送入粉煤熱解氣化爐內(nèi)進行熱解氣化反應，熱解溫度為700℃；將電石爐產(chǎn)生的富含co，溫度為1600℃的氣體送入粉煤熱解氣化爐內(nèi)作為熱解氣化熱源，同時向粉煤熱解氣化爐內(nèi)通入一定量過熱蒸汽，蒸汽/煤質(zhì)量比為0.3，發(fā)生c+h2o＝co+h2水煤氣反應，通過此反應可提高最終產(chǎn)品合成氣中的h2含量，在此條件下并h/c摩爾比為2.0/1。粉煤熱解氣化爐進行的熱解反應副產(chǎn)人造天然氣、人造石油、合成氣，產(chǎn)生的提質(zhì)煤可送入燃煤鍋爐進行燃燒發(fā)電。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。當前第1頁12