本發明涉及煤炭清潔轉化，具體而言，涉及一種煤直接液化系統及煤直接液化的方法。
背景技術：
1、煤直接液化技術是將煤在高溫、高壓及臨氫條件下，通過催化劑與溶劑的協同作用發生加氫裂解與加氫飽和反應，轉化為液體燃料的重要煤化工路線，其核心環節為煤直接液化反應過程。
2、目前，煤直接液化技術通常通過將反應產生的重質組分通過循環送回反應器入口，與未反應的新物料混合后進入反應器進行進一步液化以提高煤的液化轉化率。雖然該方法能夠促進煤的進一步轉化。但是，未充分反應的煤漿循環回反應器將占用液化反應器的有效體積，限制了新鮮油煤漿的進料空間，降低反應器的處理能力。為了消除循環物料對反應器體積的占用，增大反應器處理量，在反應器設計過程中，常會傾向于增大反應器體積。然而，這種設計將導致反應器制造工藝復雜、制造難度顯著增加，并且在工程建設階段給吊裝作業帶來諸多不便，同時也會在裝置的停工檢修過程中增加操作難度，導致設備投資金額較大。因此，在不顯著增加設備投資的前提下，提高反應器的處理能力和煤直接液化轉化率具有重要意義。
技術實現思路
1、本發明的主要目的在于提供一種煤直接液化系統及煤直接液化的方法，以解決現有技術中煤直接液化反應器處理能力低以及煤直接液化轉化率低的問題。
2、為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種煤直接液化系統，包括：
3、第一液化反應裝置，第一液化反應裝置具有原料入口和第一產物出口；
4、第二液化反應裝置，第二液化反應裝置具有循環物料入口和第二產物出口；
5、高溫高壓分離器，高溫高壓分離器具有進料口、輕質組分出口和煤直接液化粗油出口；高溫高壓分離器的進料口分別連接第一液化反應裝置的第一產物出口和第二液化反應裝置的第二產物出口；
6、第一物料輸送裝置，第一物料輸送裝置的進料口連接高溫高壓分離器的煤直接液化粗油出口，第一物料輸送裝置的出料口連接第二液化反應裝置的循環物料入口；
7、蒸餾塔，蒸餾塔具有進料口、重質油品出口和瀝青質出口，蒸餾塔的進料口連接高溫高壓分離器的煤直接液化粗油出口；
8、冷高壓分離器，冷高壓分離器具有進料口、輕質油品出口和富氫氣體出口，冷高壓分離器的進料口連接高溫高壓分離器的輕質組分出口；
9、加氫穩定單元，加氫穩定單元具有進料口和煤直接液化油出口，加氫穩定單元的進料口連接冷高壓分離器的輕質油品出口和蒸餾塔的重質油品出口；
10、供料單元，用于向第一液化反應裝置的原料入口輸送油煤漿和第一氫氣，以及用于向第二液化反應裝置的循環物料入口輸送第二氫氣。
11、進一步地，供料單元包括供氫裝置、油煤漿給料裝置、第一氫氣壓縮機、油煤漿進料泵和預熱器，第一氫氣壓縮機的進氣口連接供氫裝置，第一氫氣壓縮機的出氣口連接預熱器的入料口以及第二液化反應裝置的循環物料入口，煤漿進料泵的進料口連接油煤漿給料裝置，煤漿進料泵的出料口連接預熱器的入料口。
12、進一步地，供料單元還包括第二氫氣壓縮機，第二氫氣壓縮機的進氣口連接冷高壓分離器的富氫氣體出口連接，第二氫氣壓縮機的出氣口連接第二液化反應裝置的循環物料入口。
13、進一步地，高溫高壓分離器的煤直接液化粗油出口設置減壓閥；優選地，減壓閥和蒸餾塔的進料口之間設置重油緩沖罐。
14、進一步地，第一液化反應裝置包括第一液化反應器，第二液化反應裝置包括串聯連接的第二液化反應器和第三液化反應器；第一液化反應器具有原料入口和第一產物出口，第二液化反應器具有循環物料入口和出料口，第三液化反應器具有進料口和第二產物出口；第一液化反應器的第一產物出口連接高溫高壓分離器的進料口，第二液化反應器的循環物料入口連接第一物料輸送裝置的出料口，第二液化反應器的出料口連接第三液化反應器的進料口，第三液化反應器的第二產物出口連接高溫高壓分離器的進料口。
15、進一步地，第一液化反應器、第二液化反應器和第三液化反應器分別獨立地選自強制循環懸浮床反應器、鼓泡床反應器、漿態床反應器、帶有導流筒的環流反應器中的一種；優選地，第一液化反應器、第二液化反應器和第三液化反應器的構造和有效容積均相同。
16、進一步地，第一物料輸送裝置為循環泵。
17、進一步地，加氫穩定單元包括加氫反應器，加氫反應器具有進料口和煤直接液化油出口，加氫反應器的進料口連接冷高壓分離器的輕質油品出口和蒸餾塔的重質油品出口；加氫反應器內裝載鎳鉬硫化物催化劑、鈷鉬硫化物催化劑中的至少一種。
18、根據本發明的第二方面，提供了利用上述的煤直接液化系統進行煤直接液化的方法，包括以下步驟：
19、將油煤漿和第一氫氣送入第一液化反應裝置進行一次加氫液化反應，得到第一加氫液化產物；
20、將第一加氫液化產物送入高溫高壓分離器進行氣液分離，得到輕質組分和煤直接液化粗油；
21、將部分煤直接液化粗油通過第一物料輸送裝置輸送至第二液化反應裝置，并且，將第二氫氣送入第二液化反應裝置進行二次加氫液化反應，得到第二加氫液化產物，將第二加氫液化產物送入高溫高壓分離器；將剩余部分煤直接液化粗油送入蒸餾塔進行分離，得到重質油品和瀝青質；將輕質組分送入冷高壓分離器進行冷卻和分離，得到輕質油品和富氫氣體；
22、將輕質油品、重質油品以及第三氫氣送入加氫穩定單元對輕質油品和重質油品進行加氫精制，得到煤直接液化油。
23、進一步地，將油煤漿和第一氫氣送入第一液化反應裝置的步驟包括，將油煤漿和第一氫氣混合后經預熱器預熱后送入第一液化反應裝置，預熱的溫度為250℃～350℃。
24、進一步地，將第二氫氣送入第二液化反應裝置進行二次加氫液化反應的同時，將富氫氣體送入第二液化反應裝置。
25、進一步地，送入高溫高壓分離器的第二加氫液化產物與送入高溫高壓分離器的第一加氫液化產物的質量比為0.5～2：1。
26、進一步地，氣液分離的溫度為400℃～450℃，分離時間小于5min；優選地，氣液分離的溫度為420℃～430℃，分離時間小于3min。
27、進一步地，油煤漿包括溶劑、煤粉、催化劑及催化劑助劑。
28、優選地，煤粉選自褐煤、次煙煤或煙煤中的一種或多種。
29、優選地，催化劑為鐵基催化劑；鐵基催化劑選自納米級水合氧化鐵、赤泥、鐵礦石、純態鐵氧化合物、鐵鉬復合氧化物、納米級硫化亞鐵中的一種或多種；更優選地，鐵基催化劑選自納米級水合氧化鐵；更優選地，以煤粉干基質量為100%計，鐵基催化劑中鐵元素的質量為0.5%～1.5%，溶劑的質量為50%～60%。
30、優選地，催化劑助劑為硫單質。
31、優選地，硫單質中硫元素與鐵基催化劑中鐵元素的摩爾比為（1～2）：1；更優選地，硫單質中硫元素與鐵基催化劑中鐵元素的摩爾比為1.5：1。
32、優選地，溶劑選自第一溶劑油、第二溶劑油中的一種或者二者任意比例的組合，第一溶劑油由洗油和蒽油按照體積比1：（0.8～1.2）混合得到，第二溶劑油由高溫溶劑油和低溫溶劑中溫溶劑油按照體積比（3～4）：1混合得到。
33、進一步地，油煤漿的進料量為15.1kg/h～16.1kg/h；一次加氫液化反應的反應壓力為15mpa～20mpa，反應溫度為440℃～460℃；第一氫氣與油煤漿按照每千克油煤漿800l～1200l第一氫氣送入第一液化反應裝置；第二加氫液化反應的反應壓力為15mpa～20mpa，反應溫度為440～460℃；第二氫氣與油煤漿按照每千克油煤漿800l～1200l第二氫氣送入第二液化反應裝置；和/或
34、加氫精制的反應壓力為12mpa～18mpa，反應溫度為300℃～380℃，送入加氫穩定單元的輕質油品和重質油品的體積比為（2～4）：1，以送入加氫穩定單元的輕質油品和重質油品體積之和為1l計，送入加氫穩定單元的第三氫氣的體積為800l～1200l。
35、應用本發明的技術方案，煤直接液化系統采用第一液化反應裝置與第二液化反應裝置并聯運行，第一液化反應裝置用于新鮮油煤漿的一次加氫液化反應，進入高溫高壓分離器進行油氣分離后，輕質組分（例如輕質油品和氣體）被分離去除，重質組分（即煤直接液化粗油）一部分作為循環物料進入第二液化反應裝置進行第二次加氫液化反應，另一部分進入蒸餾塔進行分離，將煤直接液化反應過程劃分為兩個相對獨立的反應體系，有效避免循環物料對第一液化反應裝置內部有效反應體積的占用，使第一液化反應裝置專注于新鮮油煤漿的高效液化，不再受循環物料體積占用的限制，進而在提升煤直接液化系統處理能力。此外，第二液化反應產物與第一液化產物統一進入高溫高壓分離器，通過對產物中的重質組分進行循環加氫液化反應并在獨立的第二液化反應裝置中進行，可提高煤直接液化轉化率與油產率的提升。再者，高溫高壓分離器可及時分離輕質組分，有效減少循環物料中的輕質組分，降低第二液化反應裝置中輕質組分的滯留時間，避免二次裂化反應，從而降低氣體產率和氫氣損耗。同時，及時分離的輕質組分，例如輕質油品及氣體，有利于減少第二液化反應裝置中氣體的滯留，從而增加反應過程中的氫分壓，提高煤直接液化轉化率和油產率。
36、基于本發明的煤直接液化系統，在不增加設備投資的前提下，提高煤直接液化系統的處理能力，降低氣體產率和氫氣損耗，提高煤直接液化轉化率和油產率。