[發(fā)明專利]一種煤氣化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810940301.0
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109054900B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海冰;曾亮;賈則琨;李克忠
• 申請（專利權(quán)）人: 新奧科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/84;C21B13/00
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 11274
• 代理人: 胡萌

1.一種煤氣化方法，其特征在于，所述煤氣化方法包括：

將鈦鐵礦石置于氧化反應(yīng)器中，通入含氧氣體，使所述鈦鐵礦石發(fā)生氧化反應(yīng)，得到負(fù)載氧的鈦鐵礦石；

將所述負(fù)載氧的鈦鐵礦石和原煤置于還原反應(yīng)器中，通入水蒸氣，所述負(fù)載氧的鈦鐵礦石提供氧，所述原煤發(fā)生煤氣化反應(yīng)，且所述負(fù)載氧的鈦鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)而生成單質(zhì)鐵；

用氣流帶出所述還原反應(yīng)器中的一部分產(chǎn)物，對氣流所帶出的產(chǎn)物進(jìn)行分離，得到可燃?xì)怏w、單質(zhì)鐵和含鈦物質(zhì)；

將氣流未帶出的產(chǎn)物返回所述氧化反應(yīng)器內(nèi)，重新進(jìn)行氧的負(fù)載，以再次用于所述還原反應(yīng)器中的煤氣化反應(yīng)；

所述對氣流所帶出的產(chǎn)物進(jìn)行分離，得到可燃?xì)怏w、單質(zhì)鐵和含鈦物質(zhì)的步驟，包括：對氣流所帶出的產(chǎn)物進(jìn)行氣固分離，提取得到可燃?xì)怏w，并排出含有單質(zhì)鐵與含鈦物質(zhì)的產(chǎn)物；對所述含有單質(zhì)鐵和含鈦物質(zhì)的產(chǎn)物進(jìn)行磁選，提取得到單質(zhì)鐵，排出含有含鈦物質(zhì)的產(chǎn)物；對所述含有含鈦物質(zhì)的產(chǎn)物進(jìn)行浮選和/或重選，提取得到含鈦物質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化方法，其特征在于，所述鈦鐵礦石的粒徑為0.5～3mm，所述原煤的粒徑為2～10mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化方法，其特征在于，所述氧化反應(yīng)器中氣流的氣速為0.5～2m/s，溫度為1000～1100℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化方法，其特征在于，所述還原反應(yīng)器中氣流的氣速為1～5m/s，溫度為700～900℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化方法，其特征在于，用氣流所帶出的所述還原反應(yīng)器中的一部分產(chǎn)物中，固體顆粒的粒徑小于或等于0.5mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化方法，其特征在于，在所述將鈦鐵礦石置于氧化反應(yīng)器中，通入含氧氣體的步驟，與所述將所述負(fù)載氧的鈦鐵礦石和原煤置于還原反應(yīng)器中，通入水蒸氣的步驟之間，還包括：將所述氧化反應(yīng)器中的產(chǎn)物進(jìn)行氣固分離，得到貧氧氣體和負(fù)載氧的鈦鐵礦石，將所述貧氧氣體排出，并將所述負(fù)載氧的鈦鐵礦石通入所述還原反應(yīng)器中。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化方法，其特征在于，所述煤氣化方法還包括：將所述還原反應(yīng)器中的殘余產(chǎn)物排出所述還原反應(yīng)器；其中，所述殘余產(chǎn)物為所述還原反應(yīng)器中既未被氣流帶出又未被返回至所述氧化反應(yīng)器中的產(chǎn)物。

8.一種煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述煤氣化系統(tǒng)包括：

氧化反應(yīng)器，用于使鈦鐵礦石與含氧氣體發(fā)生氧化反應(yīng)，得到負(fù)載氧的鈦鐵礦石；所述氧化反應(yīng)器設(shè)置有用于通入所述鈦鐵礦石的第一進(jìn)料口，用于通入含氧氣體的進(jìn)氣口，及用于排出所述氧化反應(yīng)器中的產(chǎn)物的出料口；

還原反應(yīng)器，用于使所述負(fù)載氧的鈦鐵礦石提供氧，原煤發(fā)生煤氣化反應(yīng)，且所述負(fù)載氧的鈦鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)而生成單質(zhì)鐵；所述還原反應(yīng)器設(shè)置有用于通入所述負(fù)載氧的鈦鐵礦石的第一進(jìn)料口，用于通入所述原煤的第二進(jìn)料口，用于通入水蒸氣的進(jìn)氣口，及用于排出所述還原反應(yīng)器中氣流帶出的產(chǎn)物的第一出料口；

第一分離設(shè)備，用于將所述還原反應(yīng)器中氣流帶出的產(chǎn)物進(jìn)行分離，得到可燃?xì)怏w、單質(zhì)鐵和含鈦物質(zhì)；所述第一分離設(shè)備與所述還原反應(yīng)器的第一出料口相連；

所述第一分離設(shè)備包括：與所述還原反應(yīng)器相連的旋風(fēng)分離器，用于對所述還原反應(yīng)器中的產(chǎn)物進(jìn)行氣固分離，提取得到可燃?xì)怏w，排出含有單質(zhì)鐵與含鈦物質(zhì)的產(chǎn)物；與所述旋風(fēng)分離器相連的磁選分離器，用于對所述含有單質(zhì)鐵和含鈦物質(zhì)的產(chǎn)物進(jìn)行磁選，提取得到單質(zhì)鐵，排出含有含鈦物質(zhì)的產(chǎn)物；與所述磁選分離器相連的浮選分離器和/或重選分離器，用于對所述含有含鈦物質(zhì)的產(chǎn)物進(jìn)行浮選和/或重選，提取得到含鈦物質(zhì)；

所述煤氣化系統(tǒng)還包括：連接于所述氧化反應(yīng)器的出料口與所述還原反應(yīng)器的第一進(jìn)料口之間的第二分離設(shè)備，用于將所述氧化反應(yīng)器中的產(chǎn)物進(jìn)行氣固分離，得到貧氧氣體和負(fù)載氧的鈦鐵礦石，將所述貧氧氣體排出，并將所述負(fù)載氧的鈦鐵礦石通入所述還原反應(yīng)器中。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化反應(yīng)器還設(shè)置有用于通入所述還原反應(yīng)器中被還原的鈦鐵礦石的第二進(jìn)料口；

所述還原反應(yīng)器還設(shè)置有用于排出被還原的鈦鐵礦石的第二出料口；

所述氧化反應(yīng)器第二進(jìn)料口與所述還原反應(yīng)器的第二出料口相連通。