本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种低热值荒煤气综合利用系统及方法。
背景技术：
中国是个多煤少油的国家，特别是那种含油量比较高的煤。煤焦油和荒煤气是兰炭生产的副产品，而煤焦油可以储存，且最近几年国内煤焦油加氢的技术日益成熟，对煤焦油需求日益增大，而荒煤气不便于存储更不便于运输，现在唯一的处理方法就是直接地燃烧处理，即浪费了资源也破坏了环境。荒煤气中含有大量的h2、co、ch4等，里面的h2和co是化工产品的主要原料，如果放空燃烧是一种资源的浪费。目前还没有公开完整的处理低热值荒煤气的方法。
鉴于以上原因，特提出本发明。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种低热值荒煤气综合利用系统及方法，采用本发明的系统处理低热值荒煤气可以实现资源的综合利用，处理后的废气排放指标远远低于国家排放标准，废水进行循环利用达到零排放，变废为宝。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种低热值荒煤气综合利用系统，包括依次连接的电捕焦单元、psa吸附单元、燃烧单元、硫回收单元、发电单元，所述的电捕焦单元和燃烧单元均连接有废水处理单元，所述的燃烧单元还连接有烟气处理单元和循环冷却单元，所述的循环冷却单元还与发电单元和废水处理单元连接。
进一步的，所述的电捕焦单元还连接有煤焦油收集单元和煤气发生炉。
进一步的，所述的煤气发生炉与所述的煤焦油收集单元连接，所述的煤焦油收集单元还连接有煤焦油加氢单元。
进一步的，psa吸附单元还连接有氢气回收单元，可以进行煤焦油加氢产出高价值的产品，所述的氢气回收单元与所述的煤焦油加氢单元连接。
煤在500-600℃加热提质后经过冷却到50-60℃得到煤焦油，煤焦油作为中间产品进行销售，降温后的荒煤气在进行进一步的除尘净化，如电捕焦单元除去里面的油离子，达到进一步除油效果。
psa吸附单元进行吸附，提取出里面的氢气，作为下游原料，例如煤焦油加氢、制甲醇和乙二醇等。
经过吸附后的荒煤气在硫回收单元生成硫磺作为副产品，脱硫后的荒煤气送入燃烧单元进行燃烧。
进一步的，所述的废水处理单元还与所述的煤气发生炉连接。
进一步的，所述的低热值荒煤气中h2含量为21-27％、co含量为10-12％、ch4含量为6-8％、有效气含量为37-47％。
进一步的，所述的低热值荒煤气中h2含量为24％、co含量为11％、ch4含量为7％、有效气含量为42％。
进一步的，煤气发生炉产生的气体降温至50-60℃。
进一步的，经过烟气处理单元处理的气体中烟尘含量小于5mg/m3，硫化氢的含量小于50mg/m3，氮氧化合物的含量小于100mg/m3。
本发明还提供了一种低热值荒煤气综合利用方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)将低热值荒煤气依次经过电捕焦单元、psa吸附单元和硫回收单元处理，得到优质的原料气和煤焦油，剩余的解析气作为燃料气使用；
(2)燃料气通过燃烧单元燃烧发电，产生的烟气经过烟气处理单元处理后排放，原料气作为后续产品的主要加工原料；
(3)将各处理过程中得到的废水经过废水处理单元处理，用于煤气发生炉熄焦水、煤堆场喷淋水循环利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)采用本发明的系统处理低热值荒煤气可以实现资源的综合利用，处理后的废气排放指标远远低于国家排放标准，废水进行循环利用达到零排放，变废为宝，整个系统简单，将荒煤气中相应的有用成分进行分离，达到逐级利用，最后分离尾气送到锅炉燃烧，并产生高附加值；
(2)采用本发明的方法综合利用荒煤气尾气进行发电，把荒煤气中的h2和co提出作为下一步化工产品的原料，经净化处理作为锅炉燃料气，锅炉产生的高压蒸汽带动汽轮机及发电机组进行发电，燃烧后的烟气进行处理，本发明的方法是国内低热值发生炉产生的荒煤气的一种综合利用、变废为宝的环保技术工艺。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种低热值荒煤气综合利用系统流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例公开了一种低热值荒煤气综合利用系统，包括依次连接的电捕焦单元、psa吸附单元、硫回收单元、燃烧单元、发电单元，所述的电捕焦单元和燃烧单元均连接有废水处理单元，所述的燃烧单元还连接有烟气处理单元和循环冷却单元，所述的循环冷却单元还与发电单元和废水处理单元连接。
所述的电捕焦单元连接还有煤焦油收集单元和煤气发生炉，所述的煤气发生炉与所述的煤焦油收集单元连接，所述的煤焦油收集单元还连接有煤焦油加氢单元。
psa吸附单元还连接有氢气回收单元，所述的氢气回收单元与所述的煤焦油加氢单元连接。
发电单元采用汽轮机及发电机组进行发电。
煤在500-600℃加热提质后经过在冷却到50-60℃得到煤焦油，煤焦油作为中间产品进行销售，降温后的荒煤气在进行进一步的除尘净化，如电捕焦单元除去里面的油离子，达到进一步除油效果。
psa吸附单元进行吸附，提取出里面的氢气，作为下游原料，例如煤焦油加氢、制甲醇和乙二醇等。经过吸附后的荒煤气在硫回收单元生成硫磺作为副产品，脱硫后的荒煤气送入燃烧单元进行燃烧。
本发明的整个系统把荒煤气中相应有用的成分进行分离，达到逐级利用，最后分离尾气送到锅炉燃烧，并产生高附加值。
进一步的方案，所述的废水处理单元还与所述的煤气发生炉连接。所述的低热值荒煤气中h2含量为21-27％、co含量为10-12％、ch4含量为6-8％、有效气含量为37-47％。
煤气发生炉产生的气体降温至50-60℃，经过烟气处理单元处理的气体中烟尘含量小于5mg/m3，硫化氢的含量小于50mg/m3，氮氧化合物的含量小于100mg/m3。经过本发明的系统处理的烟气排放远远低于国家的排放标准，其优势及经济价值要远远的高于火电发电装置。
实施例2
本实施例公开了一种低热值荒煤气综合利用方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)将低热值荒煤气依次经过电捕焦单元、psa吸附单元和硫回收单元处理，得到优质的原料气和煤焦油，剩余的解析气作为燃料气使用；
(2)燃料气通过燃烧单元燃烧发电，产生的烟气经过烟气处理单元处理后排放，原料气作为后续产品的主要加工原料；
(3)将各处理过程中得到的废水经过废水处理单元处理，用于煤气发生炉熄焦水、煤堆场喷淋水循环利用。
其中，经过烟气处理单元处理的气体中烟尘含量小于5mg/m3，硫化氢的含量小于50mg/m3，氮氧化合物的含量小于100mg/m3。
整个工艺简单投资少，而且资源充分的利用，不浪费，产生的废气经过电厂燃烧处理达到排放标准，废水经过处理后进行循环利用，达到零排放。
采用本发明的方法综合利用荒煤气尾气进行发电，把荒煤气中的h2和co提出作为下一步化工产品的原料，经净化处理作为锅炉燃料气，锅炉产生的高压蒸汽带动汽轮机及发电机组进行发电，燃烧后的烟气进行处理，本发明的方法是国内低热值发生炉产生的荒煤气的一种综合利用、变废为宝的环保技术工艺。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.一种低热值荒煤气综合利用系统，其特征在于，包括依次连接的电捕焦单元、psa吸附单元、硫回收单元、燃烧单元、发电单元，所述的电捕焦单元和燃烧单元均连接有废水处理单元，所述的燃烧单元还连接有烟气处理单元和循环冷却单元，所述的循环冷却单元还与发电单元和废水处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的低热值荒煤气综合利用系统，其特征在于，所述的电捕焦单元还连接有煤焦油收集单元和煤气发生炉。
3.根据权利要求2所述的低热值荒煤气综合利用系统，其特征在于，所述的煤气发生炉与所述的煤焦油收集单元连接，所述的煤焦油收集单元还连接有煤焦油加氢单元。
4.根据权利要求3所述的低热值荒煤气综合利用系统，其特征在于，psa吸附单元还连接有氢气回收单元，所述的氢气回收单元与所述的煤焦油加氢单元连接。
5.根据权利要求4所述的低热值荒煤气综合利用系统，其特征在于，所述的废水处理单元还与所述的煤气发生炉连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的低热值荒煤气综合利用系统，其特征在于，所述的低热值荒煤气中h2含量为21-27％、co含量为10-12％、ch4含量为6-8％、有效气含量为37-47％。
7.根据权利要求6所述的低热值荒煤气综合利用系统，其特征在于，所述的低热值荒煤气中h2含量为24％、co含量为11％、ch4含量为7％、有效气含量为42％。
8.根据权利要求1所述的低热值荒煤气综合利用系统，其特征在于，煤气发生炉产生的气体降温至50-60℃。
9.根据权利要求1所述的低热值荒煤气综合利用系统，其特征在于，经过烟气处理单元处理的气体中烟尘含量小于5mg/m3，硫化氢的含量小于50mg/m3，氮氧化合物的含量小于100mg/m3。
10.一种低热值荒煤气综合利用方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
(1)将低热值荒煤气依次经过电捕焦单元、psa吸附单元和硫回收单元处理，得到优质的原料气和煤焦油，剩余的解析气作为燃料气使用；
(2)燃料气通过燃烧单元燃烧发电，产生的烟气经过烟气处理单元处理后排放，原料气作为后续产品的主要加工原料；
(3)将各处理过程中得到的废水经过废水处理单元处理，用于煤气发生炉熄焦水、煤堆场喷淋水循环利用。
技术总结
本发明涉及一种低热值荒煤气综合利用系统及方法，所述的系统包括依次连接的电捕焦单元、PSA吸附单元、硫回收单元、燃烧单元、发电单元，所述的电捕焦单元和燃烧单元均连接有废水处理单元，所述的燃烧单元还连接有烟气处理单元和循环冷却单元，所述的循环冷却单元还与发电单元和废水处理单元连接。采用本发明的方法综合利用荒煤气尾气进行发电，把荒煤气中的H2和CO提出作为下一步化工产品的原料，经净化处理作为锅炉燃料气，锅炉产生的高压蒸汽带动汽轮机及发电机组进行发电，燃烧后的烟气进行处理后排放，本发明的方法是国内低热值发生炉产生的荒煤气的一种综合利用、变废为宝的环保技术工艺。
技术研发人员：从洪伦;商德民
受保护的技术使用者：哈密润达嘉能发电有限公司
技术研发日：.10.16
技术公布日：.01.10
