本发明提供一种基于热解气化装置制备PTA/PET的系统及工艺，包括热解气化系统A和煤基PTA/PET系统B；煤基PTA/PET系统B包括煤焦油加氢精制单元、石脑油精制单元、甲醇合成单元、甲醇-石脑油重整/耦合单元、乙二醇合成单元、PTA合成单元、PET合成单元；以煤炭热解气化系统制备的净化焦油和合成气为原料分别合成石脑油,甲醇和乙二醇，然后进行甲醇和石脑油的重整与耦合反应得到PX，PX送入PTA合成单元，反应得到PTA；同时将乙二醇与得到的PTA送入PET合成单元，经缩聚，得到PET。
1.一种基于热解气化装置制备PTA/PET的系统，其特征在于：包括热解气化系统A和煤基PTA/PET系统B；
煤基PTA/PET系统B包括煤焦油加氢精制单元(4)、石脑油精制单元(5)、甲醇合成单元(7)、甲醇-石脑油重整/耦合单元(9)、乙二醇合成单元(10)、PTA合成单元(13)、PET合成单元(30)；
煤焦油加氢精制单元(4)输入口与热解气化系统A的焦油出口相连通，煤焦油加氢精制单元(4)输出口与石脑油精制单元(5)输入口相连通；热解气化系统A合成气出口分为两路，一路与甲醇合成单元(7)输入口连通，另一路与乙二醇合成单元(10)输入口连通，甲醇合成单元(7)输出口连接甲醇精制单元(8)，甲醇精制单元(8)输出口和石脑油精制单元(5)输出口分别与甲醇-石脑油重整/耦合单元(9)输入口连通，甲醇-石脑油重整/耦合单元(9)输出口连接有PX精制单元(12)，PX精制单元(12)输出口与PTA合成单元(13)输入口连通，乙二醇合成单元(10)输出口通过管路连接于乙二醇精制单元(11),PTA合成单元(13)输出口连接于PTA精制单元(14)，乙二醇精制单元(11)和PTA精制单元(14)分别与PET合成单元(30)输入口连通。
2.根据权利要求1所述的基于热解气化装置制备PTA/PET的系统，其特征在于：所述热解气化系统A的焦油出口分为两路，一路与煤焦油加氢精制单元(4)输入口连通，另一路与芳烃抽提单元(3)输入口连通；甲醇-石脑油重整/耦合单元(9)输出口连接有PX精制单元(12)，PX精制单元(12)输出口与PTA合成单元(13)输入口连通，芳烃抽提单元(3)输出口和甲醇-石脑油重整/耦合单元(9)输出口分别与PX精制单元(12)输入口连通。
3.根据权利要求1或2所述的基于热解气化装置制备PTA/PET的系统，其特征在于：
热解单元包括热解炉(15)，热解炉(15)气体出口依次连接有第一气固分离器(16)、气液分离器(17)、电捕焦油器(18)和第一气体净化器(19)；气液分离器(17)液体出口依次连接有油水分离器(20)、焦油净化器(21)，焦油净化器(21)出口与煤焦油加氢精制单元(4)输入口连通；热解炉(15)固体出口连接有半焦分流器(22)；
所述气化单元包括气化炉(23)，气化炉(23)气化气出口依次连接有第二气固分离器(24)、第二气体净化器(25)，第二气体净化器(25)出口和第一气体净化器(19)出口分别与合成气分离器(26)入口连通，合成气分离器(26)出口分别与甲醇合成单元(7)输入口和乙二醇合成单元(10)输入口连通；
半焦分流器(22)出口分为两路，一路作为半焦出口，另一路与气化炉(23)入口相连通。
4.根据权利要求3所述的基于热解气化装置制备PTA/PET的系统，其特征在于：所述第一气体净化器(19)气体出口分为两路，一路与合成气分离器(26)入口连通，另一路与热解炉(15)热载体气体入口连通。
5.根据权利要求3所述的基于热解气化装置制备PTA/PET的系统，其特征在于：所述第二气固分离器(24)气体出口分为两路，一路与第二气体净化器(25)入口连通，另一路与热解炉(15)热载体气体入口连通。
6.根据权利要求3所述的基于热解气化装置制备PTA/PET的系统，其特征在于：所述第一气固分离器(16)固体出口与半焦分流器(22)入口连通。
7.根据权利要求3所述的基于热解气化装置制备PTA/PET的系统，其特征在于：所述合成气分离器(26)出口分为两路，一路分别与甲醇合成单元(7)输入口和乙二醇合成单元(10)输入口连通，另一路连接有H2分离单元(27)，H2分离单元(27)出口与煤焦油加氢精制单元(4)氢气入口连通。
8.根据权利要求3所述的基于热解气化装置制备PTA/PET的系统，其特征在于：包括备煤单元(1)，备煤单元出口分为两路，一路与热解炉(15)原料入口相连通，另一路与气化炉(23)原料入口相连通。
9.一种基于热解气化装置制备PTA/PET的工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)将原料煤送入热解炉，在500℃-800℃进行热解产生荒煤气和半焦；
(2)将步骤(1)热解生成的荒煤气送入气固分离器，进行荒煤气除尘，经气固分离器分离出粉焦和除尘煤气，分离出的除尘煤气送入气液分离器，分离出气态产物和液态产物，其中的气态产物送入电捕焦油器中除去其中残存的焦油后，送入气体净化器处理得到净化煤气，其中的液态产物送入油水分离器进行油水分离，分离出的焦油送入焦油净化器，净化得到净化焦油；
将步骤(1)热解生成的部分半焦作为产品排出，部分半焦送入气化炉在800℃-1300℃进行半焦气化反应，气化产生的的气化气送入气固分离器，经气固分离器除尘净化后得到除尘气化气，除尘气化气送入气体净化器经净化得到净化气化气；
(3)将步骤(2)经气体净化器得到的净化气化气和经气体净化器得到的净化煤气混合后送入合成气分离器，得到合成气；
(4)将步骤(2)得到的部分净化焦油送入芳烃抽提单元，提取轻质芳烃BTX，剩余部分净化焦油送入煤焦油加氢精制单元，进行煤焦油的加氢精制和处理，经煤焦油加氢精制单元后得到的石脑油送入石脑油精制单元，得到甲醇-石脑油重整/耦合单元需要的石脑油原料；
将步骤(3)得到的一部分合成气送入甲醇合成单元，得到甲醇混合物后送入甲醇精制单元得到甲醇，甲醇和石脑油精制单元输出的石脑油送入甲醇-石脑油重整/耦合单元，进行甲醇和石脑油的重整与耦合反应，得到PX混合物；步骤(3)得到的剩余合成气送入乙二醇合成单元，得到乙二醇混合物后送入乙二醇精制单元，得到乙二醇；
(5)将步骤(4)得到的PX混合物与芳烃抽提单元提取得到的轻质芳烃BTX送入PX精制单元，经精制得到PX，PX送入PTA合成单元，反应得到的PTA混合物，PTA混合物送入PTA精制单元，得到PTA；
(6)将步骤(4)得到的乙二醇与步骤(5)得到的PTA，送入PET合成单元，经缩聚，得到PET。
10.根据权利要求9所述的基于热解气化装置制备PTA/PET的工艺，其特征在于：经步骤(3)合成气分离器得到合成气，一部分分别送入甲醇合成单元和乙二醇合成单元用于生产甲醇和乙二醇，另一部分合成气送入H2分离单元，分离出H2送入煤焦油加氢精制单元，作为步骤(4)中煤焦油加氢精制单元进行煤焦油的加氢精制和处理时部分H2的来源。
一种基于热解气化装置制备PTA/PET的系统及工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种基于热解气化装置制备PTA/PET的系统及工艺。
背景技术
[0002] PTA(对苯二甲酸)是一种重要化工原料，主要用于合成PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。PET是性能优异的热塑性聚酯，主要应用于涤纶树脂、饮料包装瓶、薄膜等行业，是世界公认的关键高新工程材料，未来市场主要是飞机结构材料、风力发电叶片、汽车板簧和驱动轴等。当前PTA/PET制备中涉及的主要原材料为PX(二甲苯)和乙二醇，这两种材料传统的供应路线来自于原油炼化，国内缺口一直较大。2012年我国PX净进口609万吨，对外依存度超过50％，未来或仍将长期短缺。传统的PX生产路线主要来自大型炼油装置的附属，投资门槛高、物料平衡受限，未来原油在全球能源消耗的比重下降将会加大芳烃及PX的紧缺。2012年我国乙二醇净进口量创新高为795万吨，对外依存度超过70％。未来两年国内乙二醇消费增速在10％以上。预计到2015年，我国乙二醇产能将达到550万吨，需求量将达到约1100万吨，届时我国乙二醇的缺口仍有约550万吨，需要依靠进口，而且利用石油生产乙二醇的成本很高。
[0003] 因此当前我国在制备PTA/PET中涉及的PX和乙二醇原材料多数是依赖于进口，在技术路线上多数也是基于原油炼化，导致其成本较高，增加了对石油资源的利用压力，而且未充分利用我国的煤炭资源。
发明内容
[0004] 本发明目的在于克服现有技术缺陷,提供一种基于热解气化装置制备PTA/PET的系统和工艺，以煤炭热解气化为核心制备煤基PTA/PET，为煤制聚酯提供一种新型的制备方案，可缓解石油压力，降低工艺生产成本。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种基于热解气化装置制备PTA/PET的系统，包括热解气化系统A和煤基PTA/PET系统B；煤基PTA/PET系统B包括煤焦油加氢精制单元、石脑油精制单元、甲醇合成单元、甲醇-石脑油重整/耦合单元、乙二醇合成单元、PTA合成单元、PET合成单元；煤焦油加氢精制单元输入口与热解气化系统A的焦油出口相连通，煤焦油加氢精制单元输出口与石脑油精制单元输入口相连通；热解气化系统A合成气出口分为两路，一路与甲醇合成单元输入口连通，另一路与乙二醇合成单元输入口连通，甲醇合成单元输出口连接甲醇精制单元，甲醇精制单元输出口和石脑油精制单元输出口分别与甲醇-石脑油重整/耦合单元输入口连通，甲醇-石脑油重整/耦合单元输出口连接有PX精制单元，PX精制单元输出口与PTA合成单元输入口连通，乙二醇合成单元输出口通过管路连接于乙二醇精制单元,PTA合成单元输出口连接于PTA精制单元，乙二醇精制单元和PTA精制单元分别与PET合成单元输入口连通。
[0007] 所述热解气化系统A的焦油出口分为两路，一路与煤焦油加氢精制单元输入口连通，另一路与芳烃抽提单元输入口连通；甲醇-石脑油重整/耦合单元输出口连接有PX精制单元，PX精制单元输出口与PTA合成单元输入口连通，芳烃抽提单元输出口和甲醇-石脑油重整/耦合单元输出口分别与PX精制单元输入口连通。
[0008] 所述热解气化系统A包括热解单元和气化单元；热解单元包括热解炉，热解炉气体出口依次连接有第一气固分离器、气液分离器、电捕焦油器和第一气体净化器；气液分离器液体出口依次连接有油水分离器、焦油净化器，焦油净化器出口与煤焦油加氢精制单元输入口连通；热解炉固体出口连接有半焦分流器；所述气化单元包括气化炉，气化炉气化气出口依次连接有第二气固分离器、第二气体净化器，第二气体净化器出口和第一气体净化器出口分别与合成气分离器入口连通，合成气分离器出口分别与甲醇合成单元输入口、乙二醇合成单元和H2分离单元输入口连通；半焦分流器出口分为两路，一路作为半焦出口，另一路与气化炉入口相连通。
[0009] 所述第一气体净化器气体出口分为两路，一路与合成气分离器入口连通，另一路与热解炉热载体气体入口连通。
[0010] 所述第二气固分离器气体出口分为两路，一路与第二气体净化器入口连通，另一路与热解炉热载体气体入口连通。
[0011] 所述第一气固分离器固体出口与半焦分流器入口连通。
[0012] 所述合成气分离器出口分为两路，一路分别与甲醇合成单元输入口和乙二醇合成单元输入口连通，另一路连接有H2分离单元，H2分离单元出口与煤焦油加氢精制单元氢气入口连通。
[0013] 包括备煤单元，所述气化炉设置有原煤入口，气化炉原煤入口与备煤单元相连通。
[0014] 一种基于热解气化装置制备PTA/PET的工艺，包括以下步骤：
[0015] (1)将原料煤送入热解炉，在500℃-800℃进行热解产生荒煤气和半焦；
[0016] (2)将步骤(1)热解生成的荒煤气送入气固分离器，进行荒煤气除尘，经气固分离器分离出粉焦和除尘煤气，分离出的除尘煤气送入气液分离器，经其分离出气态产物和液态产物，其中的气态产物送入电捕焦油器中除去其中残存的焦油后，送入气体净化器处理得到净化煤气，其中的液态产物送入油水分离器进行油水分离，分离出的焦油送入焦油净化器，净化得到净化焦油；
[0017] 将步骤(1)热解生成的部分半焦作为产品排出，部分半焦送入气化炉在800℃-1300℃进行半焦气化反应，气化产生的的气化气送入气固分离器，经气固分离器除尘净化后得到除尘气化气，除尘气化气送入气体净化器经净化得到净化气化气；
[0018] (3)将步骤(2)经气体净化器得到的净化气化气和经气体净化器得到的净化煤气混合后送入合成气分离器，得到合成气；
[0019] (4)将步骤(2)得到的部分净化焦油送入芳烃抽提单元，提取轻质芳烃BTX，剩余部分净化焦油送入煤焦油加氢精制单元，进行煤焦油的加氢精制和处理，经煤焦油加氢精制单元后得到的石脑油送入石脑油精制单元，得到甲醇-石脑油重整/耦合单元需要的石脑油原料；
[0020] 将步骤(3)得到的一部分合成气送入甲醇合成单元，得到甲醇混合物后送入甲醇精制单元得到甲醇，甲醇和石脑油精制单元输出的石脑油送入甲醇-石脑油重整/耦合单元，进行甲醇和石脑油的重整与耦合反应，得到PX混合物；步骤(3)得到的剩余合成气送入乙二醇合成单元，得到乙二醇混合物后送入乙二醇精制单元，得到乙二醇；
[0021] (5)将步骤(4)得到的PX混合物与芳烃抽提单元提取得到的轻质芳烃BTX送入PX精制单元，经精制得到PX，PX送入PTA合成单元，反应得到的PTA混合物，PTA混合物送入PTA精制单元，得到PTA；
[0022] (6)将步骤(4)得到的乙二醇与步骤(5)得到的PTA，送入PET合成单元，经缩聚，得到PET。
[0023] 经步骤(3)合成气分离器得到合成气，一部分分别送入甲醇合成单元和乙二醇合成单元用于生产甲醇和乙二醇，另一部分合成气送入H2分离单元，分离出H2送入煤焦油加氢精制单元，作为步骤(4)中煤焦油加氢精制单元进行煤焦油的加氢精制和处理时部分H2的来源。
[0024] 本发明基于热解气化装置制备PTA/PET的系统和方法，以煤炭热解气化系统为核心，以煤炭热解气化系统制备的净化焦油和合成气为原料分别合成石脑油，甲醇和乙二醇，然后进行甲醇和石脑油的重整与耦合反应得到PX，PX送入PTA合成单元，反应得到PTA；同时将乙二醇与得到的PTA送入PET合成单元，经缩聚，得到PET；以煤炭热解气化为核心制备煤基PTA/PET，为煤制聚酯提供一种新型的制备系统和工艺，可缓解石油压力，降低工艺生产成本。
[0025] 进一步，热解-气化耦合技术利用热解半焦为气化原料，气化气或热解煤气作为热载体为热解炉提供热量，无需外加燃气，能量循环使用，在热量上实现自平衡和能量的高效利用。
[0026] 进一步，热解-气化耦合技术中，热解工艺采用半焦气化产生的气化气作为气体热载体，无其它气体介入，产生的热解气主要成分为CO、CH4和H2，含有少量的N2，热值高、品质较好。同时气化气中含有H2、CH4等有利于加氢热解的活性组分，因此能够提高煤焦油产率，得到更多的PTA原料PX。
[0027] 进一步，以煤热解-气化耦合得到的初级产品甲醇和石脑油为原料直接制备PX，实现了产品之间的耦合。
附图说明
[0028] 图1为本发明实施例一的系统结构框图。
[0029] 图2为图1中热解气化系统A的结构框图。
[0030] 图3为本发明实施例二的系统结构框图。
[0031] 图4为图3中热解气化耦合单元的结构框图。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0033] 实施例一:如图1所示，本发明包括备煤单元1、热解气化系统A和煤基PTA-PET系统B。
[0034] 热解气化系统A包括耦合于一体的热解单元2和气化单元6，其中热解单元如附图2所示，包括热解炉15、第一气固分离器16、气液分离器17、电捕焦油器18、第一气体净化器19、油水分离器20、焦油净化器21和半焦分流器22；气化单元包括气化炉23、第二气固分离器24、第二气体净化器25、合成气分离器26和H2分离单元27。各部件之间如附图2所示的通过管路相连接，具体的热解炉15的两个输出端通过管路分别连接于第一气固分离器16的输入端和半焦分流器22的输入端，第一气固分离器16的固态分离物的输出端通过管路连接于半焦分流器22的输入端，第一气固分离器16的气态分离物的输出端通过管路连接于气液分离器17的输入端，气液分离器17的气态分离物的输出端通过管路连接于电捕焦油器18的输入端，电捕焦油器18的输出端通过管路连接于第一气体净化器19的输入端，气液分离器17的液态分离物的输出端通过管路连接于油水分离器20的输入端，油水分离器20的焦油输出端通过管路连接于焦油净化器21的输入端，半焦分流器22的输出端通过管路连接于气化炉23的输入端，气化炉23的输出端通过管路连接于第二气固分离器
24的输入端，第二气固分离器24的输出端通过管路分别连接于热解炉15的输入端和第二气体净化器25的输入端，合成气分离器26的输入端通过管路分别连接于第一气体净化器
19的输出端和第二气体净化器25的输出端，合成气分离器26的输出端通过管路连接于H2分离单元27。
[0035] 热解气化系统A工艺流程：原煤在备煤单元1中，经洗选筛分、干燥或经一系列预处理，如不同气氛、溶胀处理等，获得能满足工艺要求的原料煤a。原料煤a送入热解炉15中，在500℃-800℃条件下，原料煤a进行热解反应。从热解炉15上部产出荒煤气(含CO、H2、CH4、CO2、O2、H2S、焦油、粉焦等组分)，在热解炉底部产出热解半焦。热解炉15生成的荒煤气送入第一气固分离器16，进行荒煤气的除尘。经第一气固分离器16分离出粉焦返回送入半焦分流器22中。经第一气固分离器16分离出的除尘煤气送入气液分离器17，经其分离出气态产物和液态产物，其中的气态产物送入电捕焦油器18中进一步除去其中残存的焦油后，送入第一气体净化器19中脱除含氮、硫等组分的气体杂质，得到净化煤气，其中的液态产物送入油水分离器20进行油水分离，分离出的焦油送入焦油净化器21，进一步净化得到净化焦油b。经油水分离器20分离出的水分，可经处理后供工业用水循环使用，基本实现零污水排放。净化焦油b送入煤基PTA-PET系统B。
[0036] 从热解炉15底部获得的热解半焦通过管路送入半焦分流器22后，分流后的部分热解半焦送入半焦综合利用产业，经半焦分流器22分流后的部分热解半焦与气化剂d(O2、空气或水蒸气等)一起送入气化炉23，在800-1300℃范围进行半焦气化反应，经气化炉23出来的气化气(含CO、H2、CO2、CH4、O2、H2S、灰渣等)送入第二气固分离器24，经第二气固分离器24除尘净化后的除尘气化气，一少部分送入热解炉15，提供热解需要的热量，其余送入第二气体净化器25，除去含硫、氮等组分的气体，经净化得到的净化气化气。经第二气体净化器25得到的净化气化气和经第一气体净化器19得到的净化煤气混合后送入合成气分离器26，得到合成气c(CO和H2)，合成气c部分送入H2分离单元27经变压吸附或膜分离，得到的H2作为煤焦油加氢精制部分H2的来源。
[0037] 为了进一步提高系统热量的循环利用率，本发明将经第二气固分离器24分离出来的部分除尘气化气通过管路导入热解炉15，以循环供给热解需要的热量。
[0038] 此外，经第一气体净化器19得到的净化煤气可送入热解炉15中，解决因气化不足或气化气主要用于多联产而致使热解炉热量供给不足的问题。
[0039] 为了进一步拓宽煤种的适用范围，气化炉设置有原煤入口，气化炉原煤入口与备煤单元相连通，可将原煤经备煤单元1处理得到合格的用于气化的原料，通过管路送入气化炉23中，单独作为气化原料或参与半焦气化。本发明可同时兼顾原料和产品方案的灵活性。本发明的优势还在于，因气化气含有H2、CH4等利于热解的活化组分，提供还原气氛，可实现原料煤和含氢等活化组分的共热解，提高焦油产率、改善半焦品质。因用半焦气化气或净化煤气作为热解炉的热载体，热解煤气中几乎不含N2，热解煤气热值高、品质好。同时本发明热解工艺灵活，可在热解炉中加氢或催化剂，实现加氢热解或加氢催化热解。
[0040] 煤基PTA-PET系统B主要包括芳烃抽提单元3、煤焦油加氢精制单元4、石脑油精制单元5、甲醇合成单元7、甲醇精制单元8、甲醇-石脑油重整/耦合单元9、乙二醇合成单元10、乙二醇精制单元11、PX精制单元12、PTA合成单元13、PTA精制单元14和PET合成单元30等。各部件之间如附图1所示的通过管路相连接，煤基PTA-PET系统B的芳烃抽提单元3的输入端和煤焦油加氢精制单元4的输入端通过管路分别连接于热解气化单元A的净化焦油b的输出端，具体是连接于其中的焦油净化器21的输出端。煤焦油加氢精制单元4的输出端通过管路连接于石脑油精制单元5。甲醇合成单元7的输入端和乙二醇合成单元
10的输入端通过管路分别连接于热解气化单元A的合成气输出端，具体是连接于其中的合成气分离器26的合成气c的输出端，甲醇合成单元7的输出端通过管路连接于甲醇精制单元8，甲醇精制单元8的输出端和石脑油精制单元5的输出端通过管路分别连接于甲醇-石脑油重整/耦合单元9的输入端，PX精制单元12的输入端通过管路分别连接于芳烃抽提单元3的输出端和甲醇-石脑油重整/耦合单元9的输出端，PX精制单元12的输出端通过管路连接于PTA合成单元13的输入端，PTA合成单元13的输出端通过管路连接于PTA精制单元14。乙二醇合成单元10的输出端通过管路连接于乙二醇精制单元11。
[0041] 煤基PTA-PET系统B工艺流程：热解气化系统A输出的净化焦油b，具体是指焦油净化器21的输出端，通过管路部分送入芳烃抽提单元3，提取轻质芳烃BTX等，净化焦油b部分送入煤焦油加氢精制单元4，进行煤焦油的加氢精制和处理，其中煤焦油加氢精制单元4所用部分H2来源于合成气经变压吸附或膜分离等的H2分离单元27。经煤焦油加氢精制单元4后得到的石脑油送入石脑油精制单元5，得到甲醇-石脑油重整/耦合单元9需要的石脑油原料。
[0042] 热解气化系统A的气化单元6的输出端合成气c，具体是气化单元合成气分离器26的输出端c，一部分用于合成甲醇，一部分用于合成乙二醇。合成气c送入甲醇合成单元
7，得到甲醇混合物后送入甲醇精制单元8，得到甲醇。甲醇和石脑油精制单元输出的石脑油送入甲醇-石脑油重整/耦合单元9，进行甲醇和石脑油的重整与耦合反应，得到PX混合物，
[0043] PX混合物与芳烃抽提单元3提取得到的轻质芳烃BTX等送入PX精制单元12，经精制得到PX，PX送入PTA合成单元13，反应得到的PTA混合物，送入PTA精制单元14，得到PTA，实现本发明的基本发明目的，所制得的PTA可作为PET、PBT等聚酯类的制备原料。
[0044] 进一步的本发明基于PTA制备PET的路线为：
[0045] 通过前述过程得到的合成气c送入乙二醇合成单元10，得到乙二醇混合物后进一步送入乙二醇精制单元11，得到的乙二醇，然后乙二醇和PTA经缩聚，得到PET。
[0046] 实施例二：如图3所示为本发明另一实施例的系统结构框图，为了使装置更简易、易于调配和控制，本发明将附图1中热解单元2的热解炉15和气化单元6的气化炉23及半焦分流器22集成在在一个装置中，实现原料煤热解和气化的耦合。包括备煤单元1、热解气化耦合单元28及煤基PTA-PET系统B。
[0047] 如附图4所示，热解气化耦合单元28包括热解气化炉29、第一气固分离器16、气液分离器17、电捕焦油器18、第一气体净化器19、油水分离器20、焦油净化器21、第二气固分离器24、第二气体净化器25、合成气分离器26和H2分离器27。各部件之间如附图4所示的通过管路相连接，具体的热解气化炉29的热解段顶部的输出端通过管路连接于第一气固分离器16的输入端，第一气固分离器16的固态分离物的输出端通过管路连接于热解气化炉29气化段的输入端，第一气固分离器16的气态分离物的输出端通过管路连接于气液分离器17的输入端，气液分离器17的气态分离物输出端通过管路连接于电捕焦油器18的输入端，电捕焦油器18通过管路连接于第一气体净化器19的输入端，气液分离器17的液态分离物的输出端通过管路连接于油水分离器20的输入端，油水分离器20的焦油输出端通过管路连接于焦油净化器21的输入端。热解气化炉29气化段顶部的输出端通过管路连接于第二气固分离器24的输入端，第二气固分离器24的输出端通过管路连接于第二气体净化器25的输入端，合成气分离器26的输入端通过管路分别连接于第一气体净化器19的输出端和第二气体净化器25的输出端，合成气分离器26的输出端通过管路连接于H2分离器27的输入端和煤基PTA-PET系统。
[0048] 热解气化耦合单元28工艺流程：原煤在备煤单元1中，经洗选筛分、干燥或经一系列预处理(不同气氛、溶胀处理等)，获得能满足工艺要求的原料煤a。原料煤a送入热解气化炉29的热解段，在500℃-800℃条件下，进行热解反应，从热解段上部产出的荒煤气(含CO、H2、CH4、CO2、O2、H2S、焦油、粉焦等)送入第一气固分离器16，将其中混有粉焦杂质进行分离，经第一气固分离器16分离出粉焦返回输送到热解气化炉29的气化段，在800-1300℃进行气化。经第一气固分离器16分离出的除尘煤气送入气液分离器17，经其分离出气态产物和液态产物，其中的气态产物送入电捕焦油器18中进一步除去其中残存的焦油后，送入第一气体净化器19，脱除含氮、硫等组分的气体杂质，得到净化煤气，和第二气体净化器25输出的净化气化气一起送入合成气分离器26，其中的液态产物送入油水分离器20进行油水分离，分离出的焦油送入焦油净化器21，进一步净化得到净化焦油b。经油水分离器20分离出的水分，可经处理后供工业用水循环使用，基本实现零污水排放。净化焦油b送入煤基PTA-PET制备系统B。
[0049] 热解气化炉29气化段在800-1300℃的条件下进行半焦气化反应，经气化段上部出来的气化气(含CO、H2、CO2、CH4、O2、H2S、灰渣等)送入第二气固分离器24，经第二气固分离器24除尘后的除尘气化气送入第二气体净化器25，除去含氮、硫等成分的气体杂质后，得到的净化气化气和第一气体净化器19输出的净化煤气一起送入合成气分离器26，得到合成气c(CO和H2)。合成气c部分送入H2分离单元27(变压或膜分离)，得到的H2作为煤焦油加氢精制部分H2的来源。
[0050] 煤基PTA-PET系统B连接方式及工艺流程同附图1中的煤基PTA-PET系统B。
[0051] 在该实施例的系统中，原料煤的热解和气化在一个装置热解气化炉29中完成，分段实现煤炭的热解和气化，减少设备，节能。
[0052] 本发明可根据企业和用户需求，灵活选择原料和系统工艺。原料煤可以是原煤或经预处理过的煤，该工艺系统热解技术可以选择滚筒式、固定床、流化床、沉降床、夹带床、移动床等多种形式中的一种，热解工艺可以是加氢热解、催化加氢热解、和其他含氢物质共热解等。气化技术可从鲁奇气化技术、灰熔聚气化技术及U-GAS气化技术等成熟的技术中选择其中的一种。
[0053] 结合上述实施例和工艺流程，本发明还提供一种基于热解气化装置制备PTA/PET的工艺，包括以下步骤：
[0054] (1)将原料煤送入热解炉，在500℃-800℃进行热解产生荒煤气和半焦；
[0055] (2)将步骤(1)热解生成的荒煤气送入气固分离器，进行荒煤气除尘，经气固分离器分离出粉焦和除尘煤气，分离出的除尘煤气送入气液分离器，分离出气态产物和液态产物，其中的气态产物送入电捕焦油器中除去其中残存的焦油后，送入气体净化器处理得到净化煤气，其中的液态产物送入油水分离器进行油水分离，分离出的焦油送入焦油净化器，净化得到净化焦油；
[0056] 将步骤(1)热解生成的部分半焦作为产品排出，部分半焦送入气化炉在800℃-1300℃进行半焦气化反应，气化产生的的气化气送入气固分离器，经气固分离器除尘净化后得到除尘气化气，除尘气化气送入气体净化器经净化得到净化气化气；
[0057] (3)将步骤(2)经气体净化器得到的净化气化气和经气体净化器得到的净化煤气混合后送入合成气分离器，得到合成气；
[0058] (4)将步骤(2)得到的部分净化焦油送入芳烃抽提单元，提取轻质芳烃BTX，剩余部分净化焦油送入煤焦油加氢精制单元，进行煤焦油的加氢精制和处理，经煤焦油加氢精制单元后得到的石脑油送入石脑油精制单元，得到甲醇-石脑油重整/耦合单元需要的石脑油原料；
[0059] 将步骤(3)得到的一部分合成气送入甲醇合成单元，得到甲醇混合物后送入甲醇精制单元得到甲醇，甲醇和石脑油精制单元输出的石脑油送入甲醇-石脑油重整/耦合单元，进行甲醇和石脑油的重整与耦合反应，得到PX混合物；步骤(3)得到的剩余合成气送入乙二醇合成单元，得到乙二醇混合物后送入乙二醇精制单元，得到乙二醇；
[0060] (5)将步骤(4)得到的PX混合物与芳烃抽提单元提取得到的轻质芳烃BTX送入PX精制单元，经精制得到PX，PX送入PTA合成单元，反应得到的PTA混合物，PTA混合物送入PTA精制单元，得到PTA；
[0061] (6)将步骤(4)得到的乙二醇与步骤(5)得到的PTA经缩聚，得到PET。
[0062] 作为本发明方法的进一步优化方案，经步骤(3)合成气分离器得到合成气，一部分分别送入甲醇合成单元和乙二醇合成单元用于生产甲醇和乙二醇，另一部分合成气送入H2分离单元，分离出H2送入煤焦油加氢精制单元，作为步骤(4)中煤焦油加氢精制单元进行煤焦油的加氢精制和处理时部分H2的来源。
[0063] 本发明以煤炭的中低温热解-气化耦合为核心，制备煤基PTA(对苯二甲酸)和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，具体是将煤炭的中低温热解和半焦的高效气化耦合制备PTA和PET的新工艺，是一种高效利用物质和能量的煤基能源化工工艺的优化整合与集成。
