[實用新型]一種高溫裂解制備可燃氣體和活性焦粉的系統

有效

• 申請號: 201420553917.X
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN204589073U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 趙建勛;隋志文;王照輝;張偉;劉美慧
• 申請（專利權）人: 趙建勛
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10L3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于煤炭應用工業領域，具體涉及高溫裂解制備可燃氣體和活性焦粉的系統。

背景技術

中國是一個“富煤貧油乏氣”的國家，中國國土面積在全世界第三，而天然氣產量僅占世界排名17位。2010年全年我國天然氣產量為1000億m³，而表觀消費量達1200億m³，供需缺口達到200億m³。中石油人士預計，到2015年、2020年，我國天然氣市場需求將分別達到2400億m³和3600億m³。而中國的天然氣儲量有限，預計到2020年，缺口將達到1500-1600億m³。為了緩解國民經濟對進口天然氣的依賴性發展，因此以煤為原料生產天然氣的技術已成為關系到國家能源安全的戰略問題。

目前常用的煤制天然氣技術主要為間接合成天然氣技術，即以煤為原料，通過氣化、變換、凈化和甲烷化等過程，得到天然氣產品。由于該工藝并不是在完全密閉的系統中進行的，過程還需要大量水，故不可避免的存在煤的燃燒、氧化和損耗。同時產生的氣體成分復雜，不僅含有焦油、輕油、石腦油及酚類物質，還含有大量CO₂。由此決定了，煤間接合成天然氣技術存在著高污染、工藝復雜、產氣率低，能耗大等缺點。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供了一種煤高溫裂解制備可燃氣體和活性焦粉的系統。該系統能過將煤粉在高溫絕氧的密閉下發生瞬間裂解，能產生活性焦粉和主要成分為甲烷、乙烷和氫氣的潔凈可燃氣體。

本實用新型的系統包括密閉給料裝置、高溫裂解裝置和氣固分離裝置，煤粉通過密閉給料裝置送入高溫裂解裝置中被加熱裂解，裂解產物通過氣固分離裝置被分離成可燃氣體和活性焦粉。

其中，所述高溫裂解裝置在生產過程中形成環境溫度為800～1000℃的絕氧密閉環境。

所述系統還包括焦粉冷卻裝置和余熱回收裝置，由氣固分離裝置分離獲得的焦粉通過所述焦粉冷卻裝置被冷卻，余熱回收裝置將氣固分離裝置分離的可燃氣體的熱量進行回收再利用。

所述系統還包括附屬系統，所述附屬系統包括燃燒加熱裝置、焦粉儲存裝置和可燃氣體儲存裝置。

所述氣固分離裝置包括一級氣固分離裝置和二級氣固分離裝置，所述焦粉冷卻裝置包括一級焦粉冷卻裝置和二級焦粉冷卻裝置。

其中，密閉給料裝置的出口與高溫裂解裝置的原料入口連接，高溫裂解裝置的出口與一級氣固分離裝置的入口連接，一級氣固分離裝置的焦粉出口與一級焦粉冷卻裝置的入口連接，一級氣固分離裝置的氣體出口與二級氣固分離裝置的入口連接，二級氣固分離裝置的焦粉出口與二級焦粉冷卻裝置的入口連接，一級焦粉冷卻裝置與二級焦粉?冷卻裝置的出口都與與焦粉儲存裝置的入口連接，二級氣固分離裝置的氣體出口與余熱回收裝置的入口連接，余熱回收裝置的出口經由引風機分別與燃燒加熱裝置的入口與可燃氣體儲存裝置的入口連接。

此外，在密閉給料裝置之前還設置有煤粉準備裝置，在所述煤粉裝備裝置中煤粉經提質干燥，含水量降至6％以下且煤粉細度為40～300目。

優選地，在所述煤粉裝備裝置中煤粉經提質干燥，含水量降至4％以下且煤粉細度為60～270目。

更優選地，在所述煤粉裝備裝置中煤粉經提質干燥，含水量降至4％以下且煤粉細度為140～270目。

而且，密閉給料裝置中設置有空氣置換裝置及鎖氣裝置，以防止空氣進入裂解環境中。

優選地，所述密閉給料裝置中壓力比高溫裂解裝置中的壓力高50-100Pa。

優選地，燃燒加熱裝置為帶有蓄熱體的燃燒器。

其中，余熱回收裝置的出口經由引風機分別與燃燒加熱裝置的入口與可燃氣體儲存裝置的入口連接。

所述氣固分離裝置為旋風分離器。

有益效果

本實用新型所述的煤高溫裂解制備可燃氣體和活性焦粉的系統，整個生產過程在密閉絕氧的系統環境中瞬間完成，不消耗水，不存在煤的燃燒和損耗，也沒有溫室氣體CO₂等污染排放；

本實用新型所述的煤高溫裂解制備可燃氣體和活性焦粉的系統，經過煤粉準備工序處理的煤粉借助密閉給料裝置以正壓的條件連續投入高溫裂解裝置中，裂解產物可以連續從裂解爐排出而被回收，與傳統的煤制氣工藝相比，可以實現連續生產，生產效率更高。