[發(fā)明專利]一種新型褐煤氣化系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710585679.9
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107227174A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖瑞瑞;楊偉;趙玉亮;鞠彩霞;董凱
• 申請（專利權(quán)）人: 棗莊學(xué)院
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/80;C10J3/84
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是褐煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種新型褐煤氣化系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

能源是社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著社會的發(fā)展，人們對能源的需求越來越多，能源的利用和開發(fā)制約著經(jīng)濟社會的發(fā)展，影響著人類賴以生存的自然環(huán)境。中國經(jīng)濟目前正處在從高速發(fā)展向平穩(wěn)增長轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展的階段，對能源的需求更加緊迫。目前，煤炭占我國一次能源生產(chǎn)和消費總量的75％和70％。這種生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)決定了未來幾十年內(nèi)，煤炭的主導(dǎo)地位不會改變，同時生產(chǎn)和利用煤炭所引起的環(huán)境問題也會日益突出。隨著高階煤資源的逐步減少，對低階煤的開發(fā)和清潔利用更加緊迫。我國褐煤探明保有資源量為1291.32億，占全國探明保有煤炭資源量的12.69％，開發(fā)褐煤綜合高效利用途徑和方法，將會緩解我國能源需求的緊張局勢。

褐煤是煤化程度最淺的煤種，具有水分高、揮發(fā)分高、熱值低、易風(fēng)化碎裂、灰分高等特性，因此它的應(yīng)用范圍和運輸距離受到很大限制，難于進行有效潔凈利用。但是，褐煤的低變質(zhì)性和高反應(yīng)性使得它是氣化的優(yōu)質(zhì)原料；煤炭氣化技術(shù)也是煤炭轉(zhuǎn)化的主要途徑，氣化所生產(chǎn)的合成氣可以用來發(fā)電、合成液體燃料和各種化學(xué)品。

與高階煤比，褐煤還具有氧含量高，富含堿金屬堿土金屬，揮發(fā)分高等特點，在熱解和氣化時的反應(yīng)特性不同。褐煤等低階煤在氣化時，產(chǎn)生的活性較高的揮發(fā)分不能及時排出，與產(chǎn)生的焦顆粒發(fā)生相互作用。這種作用將會導(dǎo)致堿金屬和堿土金屬的揮發(fā)，改變半焦的結(jié)構(gòu)(特別是促進芳環(huán)的縮聚反應(yīng))，改變催化劑的分布，最終改變焦的反應(yīng)活性。

現(xiàn)有技術(shù)中的氣化工藝在氣化褐煤或者低階煤時，普遍存在煤的轉(zhuǎn)換率低，成本高等缺點

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理、使用方便的新型褐煤氣化系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)無酚水和焦油產(chǎn)生，清潔環(huán)保，可以實現(xiàn)節(jié)能減排的效果，且有效提高煤炭的利用率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種新型褐煤氣化系統(tǒng)，包含上煤系統(tǒng)、給料機、氣化爐、分離器一、排灰裝置、分離器二、空氣預(yù)熱器和返料器裝置，所述氣化爐的一側(cè)設(shè)置有給料機，所述給料機的上端設(shè)置有上煤系統(tǒng)，所述氣化爐的底部設(shè)置有氣化爐排渣槽，所述氣化爐另一側(cè)的上端設(shè)置有氣化劑入口，所述氣化爐另一側(cè)的下端設(shè)置有固體顆粒入口一，所述固體顆粒入口一的下端設(shè)置有固體顆粒入口二，所述分離器一的下端設(shè)置有返料器裝置，所述返料器裝置的底部一側(cè)設(shè)置有返料口，所述返料口與固體顆粒入口一連接，所述空氣預(yù)熱器的上端與固體顆粒入口二連接，所述空氣預(yù)熱器的下端與分離器二連接，所述分離器二的下端設(shè)置有排灰裝置。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述給料機上設(shè)置有給煤斗。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述空氣預(yù)熱器的外部設(shè)置有氣化爐風(fēng)機。

一種新型褐煤氣化系統(tǒng)實現(xiàn)褐煤氣化的方法，步驟是：以空氣為介質(zhì)脫除煤粉中的灰分和外水，并采用上煤系統(tǒng)將煤粉輸送至給料機上的給煤斗內(nèi)，通過給料機輸送至氣化爐內(nèi)，在氣化爐內(nèi)與氣化劑進行氣化反應(yīng)，半焦被分離和完全氣化，固體部分通過氣化爐排渣槽排出，被氣化的煤氣經(jīng)過分離器一進行氣固分離，細顆粒的半焦經(jīng)過返料器裝置繼續(xù)返回到氣化爐內(nèi)進行反應(yīng)，煤氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器降溫到一定溫度后，通過分離器二除塵。

進一步，所述空氣預(yù)熱器的降溫溫度為600-700℃。

進一步，所述氣化爐的工作溫度在900-1000℃。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的有益效果為：結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理、該系統(tǒng)無酚水和焦油產(chǎn)生，清潔環(huán)保，可以實現(xiàn)節(jié)能減排的效果，且有效提高煤炭的利用率，氣化方法簡單。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中1.上煤系統(tǒng)、2.給煤斗、3.給料機、4.氣化爐、5.分離器一、6.氣化爐排渣槽、7.氣化劑入口、8.氣化爐風(fēng)機、9.排灰裝置、10.分離器二、11.固體顆粒入口一、12.空氣預(yù)熱器、13.返料器裝置、14.固體顆粒入口二。

具體實施方式