[發明專利]煤的氣化

有效

• 申請號: 200980132944.1
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN102131901A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 約翰內斯·克里斯托弗爾·萬迪克;弗蘭斯·鮑德溫·翁德斯
• 申請（專利權）人: 沙索技術有限公司
• 主分類號: C10J3/66
• 分類號: C10J3/66;C10J3/54;C10L9/08;C10L5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;吳鵬章

技術領域

本發明涉及煤加工操作。

背景技術

通常，在進一步加工煤之前，采用共混和清洗系統通過減少煤原料的礦物含量來改善原礦煤原料的品質。共混和清洗產生兩個產品料流，即低礦物(灰分)含量的第一脫礦化料流，以及高礦物含量的第二廢棄料流，所述第一脫礦化料流通常進一步用于單個下游過程中，例如，采用特定的氣化技術。

廢棄料流的產生是不合期望的。廢棄料流含有至少一些煤(碳)，并且不利用該料流會降低任何使用原礦煤的過程的總體碳效率。

發明內容

根據本發明，提供一種煤加工操作，其包括：

在重介質分選階段中，使包含礦物的煤原料經受重介質分選，產生第一煤料流和第二煤料流，所述第一煤料流中的煤比所述第二煤料流中的煤灰分更低并具有更低的灰分熔融溫度；

在高溫煤加工操作中加工來自所述第一煤料流的煤；以及

在中溫煤加工操作中加工來自所述第二煤料流的煤。

本說明書中的高溫煤加工操作通常是結渣煤加工操作，即，可以容許灰分結渣的煤加工操作，而本說明書中的中溫煤加工操作通常是無結渣煤加工操作，即，不能容許灰分結渣的煤加工操作。

高溫煤加工操作可以選自煤焦化操作、高溫煤氣化操作和用于產生熱和/或蒸汽的煤燃燒操作。所有這些例子中，均發生煤灰分結渣，或者至少在原則上可以容許結渣。

中溫煤加工操作可以是煤熱解操作或者中溫煤氣化操作。在這樣的中溫煤氣化操作中，煤灰分的結渣不能被容許并且產生干灰分。

根據本發明的一個實施方案，來自第一煤料流的煤在煤焦化操作中被加工，并且來自第二煤料流的煤在中溫煤氣化操作中被加工。

跟據本發明的另一實施方案，來自第一煤料流的煤在煤燃燒操作中被加工以產生蒸汽，其中所述蒸汽被用于在中溫煤氣化操作中氣化第二煤料流。

在本發明的一個優選實施方案中，來自第一煤料流的煤在高溫煤氣化操作中被加工，并且來自第二煤料流的煤在中溫煤氣化操作中被加工。

在本說明書中，高溫煤氣化操作是采用高溫氣化器的煤氣化操作，其中最高連續操作溫度超過煤中包含的礦物的熔點。通常，這意味著最高連續操作溫度超過1300℃，更通常地超過1400℃。中溫煤氣化操作是采用中溫煤氣化器的煤氣化操作，其中最高連續操作溫度低于煤中包含的礦物的熔點。通常，這意味著最高連續操作溫度在1000℃和1400℃之間。

有利地，本發明的煤加工操作允許從最初的共用煤原料平行操作兩個煤利用過程或操作，從而消除了煤廢棄料流的產生。

高溫煤氣化操作可以采用至少一個高溫夾帶流氣化器。中溫煤氣化操作可以采用至少一個固定床干底氣化器，或者至少一個中溫流化床氣化器。

高溫夾帶流氣化器通常是用于在包括至少氧和可選的蒸汽的氣化劑的存在下通過部分氧化原料來從諸如煤的固體含碳原料產生合成氣體的非催化、高溫、增壓或非增壓(例如，大氣壓)氣化器，其中原料被研磨或粉碎得很細并且被夾帶在氣化劑中，并且所述氣化器在高于煤中包含的礦物的熔點的溫度操作。非增壓高溫夾帶流氣化器的實例是大氣夾帶流和大氣等離子氣化器。

固定床干底氣化器通常是用于在包括至少氧和蒸汽或者空氣和蒸汽的氣化劑的存在下通過部分氧化原料來從諸如煤的固體含碳原料產生合成氣體的非催化、中溫、增壓或非增壓(例如，大氣壓)氣化器，其中原料為團塊或顆粒形式，并在固定床中與氣化劑接觸，并且所述固定床在低于煤中包含的礦物的熔點的溫度操作。

中溫流化床氣化器通常是用于在包括至少氧和蒸汽或者空氣和蒸汽的氣化劑的存在下通過部分氧化原料來從諸如煤的固體含碳原料產生合成氣體的非催化、中溫、增壓或非增壓(例如，大氣壓)氣化器，其中原料為團塊或顆粒形式，并在流化床中與氣化劑接觸，并且所述流化床在低于煤中包含的礦物的熔點的溫度操作。

熱解過程是用于在提升的溫度下對包含揮發物的含碳原料進行脫揮發成分作用(例如通過閃熱解進行)來產生固體炭產物和包含液體揮發物的產物的過程。

燃燒過程是用于快速氧化含碳原料(例如在燃煤鍋爐中)來產生熱能的過程。熱能可以用于產生蒸汽。

焦化是用于在無氧氣氛中(并且可能在高于煤中包含的礦物的熔點的溫度)通過高溫處理煤來驅除煤中的揮發性組分(包括水、煤氣和煤焦油)，以將碳和殘留灰分融合到一起的過程。

本發明的中心是在灰分熔融溫度的基礎上，使用重介質分選來分離煤，以使分離過的高灰分熔融溫度煤和低灰分熔融溫度煤隨后用于采用不同技術的平行煤加工操作中。可以采用任意的常規重介質分選階段或技術，只要其能夠使用1.4到2.1范圍的相對密度分離來分離煤。