[發明專利]用于混合褐煤漿與焦炭漿的方法和設備

有效

• 申請號: 201010159796.7
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101851536A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: J·K·加尼
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C10L1/32
• 分類號: C10L1/32;C10J3/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳江雄;譚祐祥

技術領域

本文所公開的主題涉及焦炭和褐煤氣化。更具體而言，本發明所公開的實施例涉及在氣化之前制備進料漿。

背景技術

例如煤或石油這樣的化石燃料可被氣化用于發電，生產化學品、合成燃料或多種其它應用。氣化涉及使含碳燃料與氧氣在很高溫度起反應以產生合成氣，一種包含一氧化碳和氫氣的燃料，其比燃料的原始狀態更有效地燃燒且更清潔。

不同含碳燃料可被氣化但獲得不同程度的成功。即，較高熱值大體上表示燃料更易于燃燒。材料熱值是燃料與氧氣燃燒釋放的能量的量度。舉例而言，通過裂解石油產生的石油焦具有相對較高的熱值且因此易于氣化。相反，具有高水分和高灰分含量的褐煤具有很低的熱含量且因此難以氣化。在某些情形下，褐煤包含過多的水分和灰分而難以氣化。但褐煤比焦炭便宜很多，其必須在氣化之前得到(即，裂解)。因此，可能需要發展可將褐煤與焦炭一起氣化的系統和方法。

發明內容

在下文中概述了符合最初要求保護的發明的范圍的某些實施例。這些實施例并不意圖限制要求保護的發明的范圍，而是這些實施例僅用于提供本發明可能形式的簡要概述。實際上，本發明可涵蓋與下文所陳述的實施例相同或不同的多種形式。

在第一實施例中，一種方法包括制備焦炭漿；制備褐煤漿；以及，組合焦炭漿與褐煤漿以形成焦炭/褐煤漿。

在第二實施例中，一種系統包括給料制備和運輸系統。該給料制備和運輸系統具有：第一漿槽，其用于混合褐煤與水以形成褐煤漿；第二漿槽，其用于混合焦炭與水以形成焦炭漿；以及，第三漿槽，其用于混合褐煤漿與焦炭漿用于形成焦炭/褐煤漿。

在第三實施例中，一種方法包括從水分含量為至少29％和灰分含量至少30％的褐煤生產可氣化的焦炭/褐煤漿。

附圖說明

當參看附圖來閱讀下文的具體實施方式時，本發明的這些和其它特征、方面和優點將會變得更好理解，在所有附圖中，相似的附圖標記表示相似部件，其中：

圖1是根據本發明實施例的示例性吹氧整合氣化組合循環發電系統的方塊圖；

圖2是根據本發明的實施例如圖1所示的示例性氣化制備與進給系統的方塊圖；以及

圖3是根據本發明的實施例用于制備焦炭/褐煤漿的示例性方法的流程圖。

具體實施方式

現將在下文中描述本發明的一個或多個具體實施例。為了提供這些實施例的簡潔描述，在說明書中可不描述實際實施方式的所有特征。應了解在任何這些實際實施方式的開發中，如在任何工程或設計項目中，必須做出許多具體實施決定來實現開發者的具體目的，例如符合系統相關和商務相關的約束，在實施方式之間這些約束可不同。此外，應了解，這些開發工作可復雜且耗時，但仍然是受益于本公開內容的技術人員設計、制作和制造的常規任務。

當在介紹本發明的各個實施例的元件時，冠詞“一”、“該”或“所述”意圖表示這些元件中的一個或多個。術語“包括”、“包含”和“具有”意圖是包括性的且表示可存在除了所列出的元件之外的額外元件。

在某些實施例中，本文所述的系統和方法包括使褐煤能在焦炭/褐煤漿中氣化。焦炭/褐煤漿可通過組合焦炭漿與褐煤漿而產生。可單獨地研磨焦炭和褐煤并將每種成分引入到專用漿槽(即，單獨的第一漿槽與第二漿槽)來產生個別漿。由于褐煤是親水性的，褐煤漿可在褐煤漿槽中穩定(例如，擱置直到褐煤不再明顯地吸水)，之后在第三漿槽中混合褐煤漿與焦炭漿。在使焦炭/褐煤漿穩定后，其可被發送到氣化器用于在(例如)發電系統中使用。示例性焦炭/褐煤漿可包含大約50％的焦炭漿和大約50％的褐煤漿。在另一實施例中，示例性焦炭/褐煤漿可包含大約60％的焦炭漿和大約40％的褐煤漿。原本不可氣化的褐煤可使用本實施例而氣化，如在下文中詳細地討論的。舉例而言，用于產生褐煤漿的褐煤可具有超過大約29％的水分含量和超過大約30％的灰分含量。

圖1示出了示例性吹氧整合氣化組合循環(IGCC)發電系統10。例如焦炭和褐煤的含碳燃料可經由給料制備和運輸系統12引入到系統10，如在下文中更詳細地描述的。該進給系統12向氣化器14提供燃料漿13，其中燃料與氧氣(O₂)和蒸汽(H₂O)混合?？蓮目諝夥蛛x器15提供氧氣。氣化器14加熱反應物超過大約700℃以燃燒燃料漿中的揮發性成分。由于氧氣、蒸汽與碳(C)之間的化學反應，氣化產生氫氣(H₂)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO₂)。