[發明專利]一種煤加氫催化氣化方法及裝置

有效

• 申請號: 201611270349.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106590712B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 劉雷;毛燕東;李克忠
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10G1/06;C10L3/08
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本發明提供了一種煤加氫催化氣化方法及裝置，涉及煤氣化技術領域，解決現有煤催化氣化技術中氣化爐出氣口CH₄含量低、工藝復雜的問題。包括如下步驟：將煤粉和催化劑生成負載催化劑的煤粉；在催化劑的作用下，使得負載催化劑的煤粉與H₂發生加氫催化氣化反應生成CH₄、含催化劑的殘焦以，CO₂與H₂反應生成CH₄；在催化劑的作用下，使得含催化劑的殘焦與水蒸汽、O₂的混合氣體進行殘焦氣化反應生成H₂、CO₂；負載催化劑的煤粉與生成的H₂發生加氫催化氣化反應生成CH₄、含催化劑的殘焦，生成的CO₂與H₂發生反應生成CH₄；重復進行加氫催化氣化反應和殘焦氣化反應，直至含催化劑的殘焦轉化為含催化劑的殘渣，得到CH₄。該煤加氫催化氣化方法應用于煤氣化領域。

技術領域

本發明涉及煤氣化技術領域，尤其涉及一種煤加氫催化氣化方法及裝置。

背景技術

目前，我國能源資源狀況具有“富煤、少油、缺氣”的特點，將煤轉化成化石能源中最優質的燃料-天然氣，即煤制氣技術，是適合我國國情、化解能源危機、保證能源安全的捷徑。

煤催化氣化技術是煤制氣技術中最有效的工藝途徑之一。現有的煤催化氣化技術是采用堿金屬催化劑使煤在相對較低的溫度下與水蒸汽發生反應生成H₂、CO，生成的H₂、CO在堿金屬催化劑的作用下進一步發生變換反應、甲烷化反應最終生成CH₄。堿金屬催化劑的添加使得煤催化氣化技術中的多個反應可以同時在一個裝置內發生，提高了能源熱效率。但是，此種煤催化氣化技術的氣化爐出氣口中的CH₄體積含量低(僅為20％左右)，而且，后續需要將氣體中未反應的H₂、CO與CH₄分離，再將未反應的H₂、CO輸送氣化爐或者甲烷化裝置進一步再合成CH₄，上述分離、再合成等工序勢必會造成工藝復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煤加氫催化氣化方法及裝置，解決現有煤催化氣化技術中氣化爐出氣口CH₄含量低、工藝復雜的問題。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種煤加氫催化氣化方法，該方法包括如下步驟：

S1：將煤粉和催化劑進行煤粉負載催化劑的過程，生成負載催化劑的煤粉；

S2：負載催化劑的煤粉進入加氫催化氣化部，在催化劑的作用下，使得負載催化劑的煤粉與加氫催化氣化部內所存在的H₂發生加氫催化氣化反應生成CH₄、含催化劑的殘焦以及芳香族油類化合物，加氫催化氣化部內所存在的CO₂與H₂反應生成CH₄；

S3：含催化劑的殘焦進入殘焦氣化部，水蒸汽和O₂的混合氣體通入所述殘焦氣化部，在催化劑的作用下，使得含催化劑的殘焦與水蒸汽、O₂的混合氣體進行殘焦氣化反應生成H₂、CO₂；

S4：生成的H₂、CO₂輸送至加所述氫催化氣化部，負載催化劑的煤粉與生成的H₂發生加氫催化氣化反應生成CH₄、含催化劑的殘焦以及芳香族油類化合物，生成的CO₂與H₂發生反應生成CH₄；