[發明專利]采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的設備和方法

在審

• 申請號: 201810264321.0
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108249393A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 鄧曉亮;鄧惠榮;洪雷;欒云
• 申請（專利權）人: 鄧惠榮
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬;王春光

本發明公開了一種采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的設備和方法，所述采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的設備包括：煤漿供應系統(1)，能夠將煤粉、油和水混合后制成煤漿；超臨界過熱蒸汽水供給系統(2)，能夠產生超臨界過熱蒸汽或超臨界過熱水；所述超臨界過熱蒸汽或超臨界過熱水與所述煤漿能夠在混合裝置(3)內混合形成混合物；該混合物能夠在反應通道(4)內發生熱裂解；氣體收集裝置(5)能夠收集熱裂解后產生的氣體。該采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的設備和方法能夠將現有的各種煤、貧煤、油頁巖、煤矸石等此類資源充分利用并轉換成氫氣，具有多種資源充分利用制氫成本低的優點。

技術領域

本發明涉及清潔環保能源領域，具體的是一種采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的設備，還是一種采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的方法。

背景技術

常規的煤炭氣化過程中對于煤炭的品種要求相對較高，有很多有機物資源沒有得到充分利用，如油頁巖、貧煤、煤矸石、無法利用的碳類、礦物質、醇、烴等，要能有一種方法可以將此類資源充分利用并轉換成氫氣，可緩解目前工業制氫的高昂成本，用此技術方獲取廉價氫氣將是一件利國利民的大事。

發明內容

為了獲取廉價氫氣，本發明提供了一種采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的設備和方法，該采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的設備和方法能夠將現有的各種煤、貧煤、油頁巖、煤矸石等此類資源充分利用并轉換成氫氣，具有多種資源充分利用制氫成本低的優點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的設備，包括：

煤漿供應系統，能夠將煤粉、油和水混合后制成煤漿；

超臨界過熱蒸汽水供給系統，能夠產生超臨界過熱蒸汽或超臨界過熱水；

混合裝置，煤漿供應系統和超臨界過熱蒸汽水供給系統均與混合裝置連接，所述超臨界過熱蒸汽或超臨界過熱水與所述煤漿能夠在混合裝置內混合形成混合物；

反應通道，與混合裝置連接，該混合物能夠在反應通道內發生熱裂解；

氣體收集裝置，與反應通道連接，氣體收集裝置能夠收集熱裂解后產生的氣體。

混合裝置為反應釜，煤漿供應系統與該反應釜的上端連接，超臨界過熱蒸汽水供給系統與該反應釜的下端連接。

該反應釜的上端設有噴嘴，煤漿供應系統與噴嘴連接，該反應釜的下端設有排液安全閥。

反應通道為筒狀結構，反應通道呈水平狀態，反應通道的入口端與混合裝置連接，反應通道的入口端內設有擋板，擋板內設有多個通孔。

反應通道內設有成分測量裝置和旋轉裝置，成分測量裝置能夠測量該混合物的組成成分及含量，旋轉裝置能夠使該混合物旋轉。

所述采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的設備還包括控制系統，成分測量裝置和旋轉裝置均與該控制系統連接，旋轉裝置為葉輪，該葉輪能夠以反應通道的中心線為軸轉動。

反應通道內還設有分子篩催化劑網，該分子篩催化劑網內設有能夠使該混合物熱裂解的催化劑，沿反應通道的入口端向反應通道的出口端方向，成分測量裝置、旋轉裝置和分子篩催化劑網依次間隔排列。

氣體收集裝置為集氣罐，反應通道的出口端與該集氣罐的中部連接，氣體收集裝置內設有擋砂過濾裝置，擋砂過濾裝置位于反應通道的出口端的上方，該集氣罐的上端設有壓力控制安全閥和氣體出口，該集氣罐的下端連接有雜質回收裝置。

一種采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的方法，該采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的方法采用上述的設備，該采用超臨界過熱蒸汽水與煤漿熱裂解制氫氣的方法包括以下步驟：