CN218842084U - 煤化工产业园零碳排放系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种煤化工产业园零碳排放系统。煤化工产业园零碳排放系统包括用于供电的清洁能源供电机构，用于生产煤化工产品、富氢煤气和焦油的煤化工处理机构，用于制氢和制氧的制氧制氢机构，用于生产水煤气的气化机构，利用富氢煤气制得LNG和氢气的深加工机构，用于收集CO2的CO2收集机构，生成CO的CO2转换机构，利用氢气和焦油生产煤基氢化油的深加工机构，深加工机构利用水煤气、CO和氢气生产甲醇，预混助燃机构利用氧气和CO2混合得到混合助燃气体，混合助燃气体用于供给煤化工处理机构。本实用新型煤化工产业园零碳排放系统能够实现零碳排放。

Description

煤化工产业园零碳排放系统
技术领域
本实用新型涉及煤化工产业园碳排放技术领域，特别是涉及一种煤化工产业园零碳排放系统。
背景技术
目前国家大力提成节能减排，而工业园是主要的碳排放区域，常规的工业园能够通过降低火力发电的碳排放，并利用可再生能源进行供电，对于煤化工企业而言，在生产制造过程也并不可少的产生碳排放，常规的减碳方法无法适应。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于煤化工的零碳排放新型煤化工产业园。
为解决上述问题，本实用新型提供一种煤化工产业园零碳排放系统，所述煤化工产业园零碳排放系统包括清洁能源供电机构、煤化工处理机构、深加工机构、气化机构、制氢制氧机构、预混助燃机构、CO2收集机构和CO2转换机构，所述清洁能源供电机构用于给煤化工处理机构、气化机构、制氢制氧机构、预混助燃机构、CO2收集机构和CO2转换机构供电，所述煤化工处理机构用于生产煤化工产品、富氢煤气和焦油，所述制氧制氢机构用于制氢和制氧，所述气化机构用于加工煤化工产品生产水煤气，所述深加工机构利用富氢煤气制得LNG和氢气，所述CO2收集机构用于收集气化机构和煤化工处理机构产生的CO2，所述CO2转换机构利用煤化工产品和CO2收集机构收集的CO2生成CO，所述深加工机构利用氢气和焦油生产煤基氢化油，所述深加工机构利用水煤气、CO和氢气生产甲醇，所述预混助燃机构利用氧气和CO2混合得到混合助燃气体，混合助燃气体用于供给给煤化工处理机构。
进一步的，所述深加工机构包括深冷吸附机构、甲醇合成机构以及燃油加工机构，所述煤化工处理机构产生的富氢燃气送入深冷吸附机构，经过深冷吸附机构处理后得到LNG和氢气，所述深冷吸附机构和制氧制氢产生的氢气送入甲醇合成机构，所述深冷吸附机构氢气还同时送入燃油加工机构，所述甲醇合成机构将氢气、水煤气和CO合成为甲醇，所述燃油加工机构将煤化工处理机构产生的焦油和氢气合成为煤基氢化油。
进一步的，所述制氧制氢机构包括吸附制氧机构和电解水制氢机构，所述吸附制氧机构产生氧气，产生的氧气送入预混助燃机构，所述电解水制氢机构用于产生氢气和氧气。
进一步的，所述清洁能源供电机构是采用太阳能、风能或水能进行发电。
进一步的，还包括调节发电机构，所述调节发电机构用于在清洁能源供电机构供电不足时发电以补足供电。
进一步的，所述调节发电机构采用燃煤发电机组，所述CO2收集机构收集调节发电机构产生的CO2，混合助燃气体用于供给给调节发电机构。
本实用新型煤化工产业园零碳排放系统利用CO2收集气化机构、煤化工处理机构和调节发电机构产生的CO2进行收集，然后通过CO2转换机构进行转换，将CO2转换为CO，在利用深加工机构将CO、水煤气和氢气生成甲醇，实现了固碳避免了碳排放，同时采用清洁能源避免了碳排放，实现了零排放。
附图说明
图1是本实用新型煤化工产业园零碳排放系统的较佳实施方式的结构示意图。
附图中各标号的含义为：
清洁能源供电机构1、调节发电机构2、煤化工处理机构3、深加工机构4、深冷吸附机构41、甲醇合成机构42、燃油加工机构43、气化机构5、制氢制氧机构6、吸附制氧机构61、电解水制氢机构62、预混助燃机构7、CO2收集机构8、CO2转换机构9。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型煤化工产业园零碳排放系统的较佳实施方式包括清洁能源供电机构1、调节发电机构2、煤化工处理机构3、深加工机构4、气化机构5、制氢制氧机构6、预混助燃机构7、CO2收集机构8和CO2转换机构9。所述清洁能源供电机构1用于给煤化工处理机构3、气化机构5、制氢制氧机构6、预混助燃机构7、CO2收集机构8和CO2转换机构9供电，所述清洁能源供电机构1是采用清洁能进行发电的，如太阳能、风能或水能等，降低了生成电能过程中的碳排放。所述调节发电机构2用于在清洁能源供电机构1供电不足时发电以补足供电，所述调节发电机构2采用燃煤发电机组，其主要构成包括锅炉、汽轮机和发电机，应当知道的是燃煤发电机组是现有常规设备，具体连接和配合是本领域的公知常识，故在此不再赘述；例如风能、太阳能或水冷不足时，启动调节发电机构2，亦或调节发电机构2以最低燃煤量停机不停炉运行，需要补充供电时，启动发电机，所述调节发电机构2中的锅炉运行过程中会产生CO2排放。所述煤化工处理机构3用于生产煤化工产品，例如将低质煤炭提质为高品质煤炭，在提质过程中还会产生副产物富氢煤气和焦油，所述煤化工处理机构3在生产煤化工产品过程中会产生CO2排放。所述制氧制氢机构用于制氢和制氧，所述气化机构5用于加工煤化工产品生产水煤气，所述气化机构5运行过程中产生CO2排放。所述CO2收集机构8对气化机构5、煤化工处理机构3和调节发电机构2产生的CO2进行收集。所述CO2收集机构8将收集的CO2送给CO2转换机构9，所述CO2转换机构9利用煤化工产品和CO2生成CO。所述深加工机构4利用富氢煤气制得LNG和氢气，所述深加工机构4利用氢气和焦油生产煤基氢化油，所述深加工机构4利用水煤气、CO和氢气生产甲醇。所述预混助燃机构7利用氧气和CO2混合得到混合助燃气体，混合助燃气体用于供给给煤化工处理机构3和调节发电机构2，以降低煤化工处理机构3和调节发电机构2的碳排放以及氮氧化物的排放。
所述深加工机构4包括深冷吸附机构41、甲醇合成机构42以及燃油加工机构43，所述煤化工处理机构3产生的富氢燃气送入深冷吸附机构41，经过深冷吸附机构41处理后得到LNG和氢气，所述深冷吸附机构41和制氧制氢产生的氢气送入甲醇合成机构42，所述深冷吸附机构41氢气还同时送入燃油加工机构43，应当理解的是，所述制氧制氢机构产生的氢气也可以根据需求送入燃油加工机构43。所述甲醇合成机构42将氢气、水煤气和CO合成为甲醇，所述燃油加工机构43将煤化工处理机构3产生的焦油和氢气合成为煤基氢化油。
所述制氧制氢机构包括吸附制氧机构61和电解水制氢机构62，所述吸附制氧机构61产生氧气，产生的氧气送入预混助燃机构7，所述电解水制氢机构62产生的氧气送入预混助燃机构7，所述电解水制氢机构62产生的氢气送入甲醇合成机构42和燃油加工机构43。
利用CO2收集气化机构5、煤化工处理机构3和调节发电机构2产生的CO2进行收集，然后通过CO2转换机构9进行转换，将CO2转换为CO，在利用深加工机构4将CO、水煤气和氢气生成甲醇，实现了固碳避免了碳排放，同时采用清洁能源避免了碳排放，实现了零排放。该产业园以再生能源供电为主、燃煤发电为辅，有效解决可再生能源消纳及其产生的电网波动性问题，提高电力系统综合效率。同时基于负荷侧的灵活性——整个园区各板块原料转化量、产能可调、可控，促进了供需两侧精准、灵活匹配，达到零碳排放目标。
以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种煤化工产业园零碳排放系统，其特征在于：包括清洁能源供电机构、煤化工处理机构、深加工机构、气化机构、制氢制氧机构、预混助燃机构、CO2收集机构和CO2转换机构，所述清洁能源供电机构用于给煤化工处理机构、气化机构、制氢制氧机构、预混助燃机构、CO2收集机构和CO2转换机构供电，所述煤化工处理机构用于生产煤化工产品、富氢煤气和焦油，所述制氢制氧机构用于制氢和制氧，所述气化机构用于加工煤化工产品生产水煤气，所述深加工机构利用富氢煤气制得LNG和氢气，所述CO2收集机构用于收集气化机构和煤化工处理机构产生的CO2，所述CO2转换机构利用煤化工产品和CO2收集机构收集的CO2生成CO，所述深加工机构利用氢气和焦油生产煤基氢化油，所述深加工机构利用水煤气、CO和氢气生产甲醇，所述预混助燃机构利用氧气和CO2混合得到混合助燃气体，混合助燃气体用于供给给煤化工处理机构。
2.如权利要求1所述的煤化工产业园零碳排放系统，其特征在于：所述深加工机构包括深冷吸附机构、甲醇合成机构以及燃油加工机构，所述煤化工处理机构产生的富氢燃气送入深冷吸附机构，经过深冷吸附机构处理后得到LNG和氢气，所述深冷吸附机构和制氧制氢产生的氢气送入甲醇合成机构，所述深冷吸附机构氢气还同时送入燃油加工机构，所述甲醇合成机构将氢气、水煤气和CO合成为甲醇，所述燃油加工机构将煤化工处理机构产生的焦油和氢气合成为煤基氢化油。
3.如权利要求1所述的煤化工产业园零碳排放系统，其特征在于：所述制氢制氧机构包括吸附制氧机构和电解水制氢机构，所述吸附制氧机构产生氧气，产生的氧气送入预混助燃机构，所述电解水制氢机构用于产生氢气和氧气。
4.如权利要求1所述的煤化工产业园零碳排放系统，其特征在于：所述清洁能源供电机构是采用太阳能、风能或水能进行发电。
5.如权利要求1所述的煤化工产业园零碳排放系统，其特征在于：还包括调节发电机构，所述调节发电机构用于在清洁能源供电机构供电不足时发电以补足供电。
6.如权利要求5所述的煤化工产业园零碳排放系统，其特征在于：所述调节发电机构采用燃煤发电机组，所述CO2收集机构收集调节发电机构产生的CO2，混合助燃气体用于供给给调节发电机构。
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