[發(fā)明專利]一種利用低階煤中揮發(fā)分制備合成氣的方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811456424.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN109652129A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂彬峰;金飛偉;李正平;潘建波;馬倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江天祿環(huán)境科技有限公司
• 主分類號(hào): C10J3/20
• 分類號(hào): C10J3/20;C10J3/84;C10J3/72;C10L3/00
• 代理公司: 杭州敦和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33296
• 代理人: 姜術(shù)丹

本發(fā)明的一種利用低階煤中揮發(fā)分制備合成氣的方法，低階煤通過氣化還原工藝處理得到油氣混合物，所述油氣混合物經(jīng)凈化工藝得到包含CO、H₂和烴類的混合氣體，所述混合氣體經(jīng)部分烴類重整轉(zhuǎn)化工藝處理得到包含CO和H₂的合成氣，所述氣化還原工藝是在無氧或微氧條件下對(duì)低階煤進(jìn)行加熱的化學(xué)反應(yīng)工藝。本發(fā)明中的方法和系統(tǒng)，充分有效地利用了低階煤中的揮發(fā)分來制備合成氣，合成氣的熱值高；本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，多為現(xiàn)有設(shè)備，運(yùn)行成本較低，工藝簡(jiǎn)單，安全性更高，在保證能夠安全高效的制備合成氣的同時(shí)，又能夠通過系統(tǒng)設(shè)備之間的布置設(shè)計(jì)，合理并充分利用低階煤在整個(gè)工藝過程中產(chǎn)生的產(chǎn)物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤物質(zhì)清潔利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用低階煤中揮發(fā)分制備合成氣的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在我國已探明的煤炭?jī)?chǔ)量中一半以上為低階煤，其中蘊(yùn)藏的揮發(fā)分相當(dāng)于1000億噸的油氣資源。低階煤主要具有高水分、高揮發(fā)性的物質(zhì)特性，在燃燒時(shí)火焰較長(zhǎng)且有煙，煤化程度較低，典型煤種為褐煤。我國富煤少油缺氣，如何高效利用低階煤成為當(dāng)今清潔煤技術(shù)的重大課題。然而無論是燃燒發(fā)電，還是現(xiàn)代煤化工利用，都因?yàn)槠涓咚⒏呋液偷蜔嶂档娜筇匦允蛊渚C合利用的效率極低。

目前低階煤的利用方式主要是直接燃燒或氣化。其中直接燃燒發(fā)電是其最常見的利用方式之一，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國有90％以上的褐煤用于電站鍋爐和各種工業(yè)鍋爐。低階煤直接燃燒不僅浪費(fèi)了煤炭中蘊(yùn)含的豐富油氣資源，效率低，而且污染環(huán)境，容易造成SOx和NOx等溫室氣體的大量產(chǎn)生，造成了酸雨等惡劣天氣環(huán)境。現(xiàn)代煤化工技術(shù)以煤氣化為技術(shù)龍頭，通過氣化得到化工合成所需的一級(jí)原料CO和H₂，但是煤氣化技術(shù)發(fā)展至今，尚未形成成熟大規(guī)模商業(yè)化低階煤氣化技術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)中將低階煤氣化制備CO和H₂，通常是將低階煤熱解后得到粗制煤氣和提質(zhì)煤，一般熱解是在有大量氧氣(或空氣)的條件下進(jìn)行的，熱解時(shí)一部分煤將于氧氣反應(yīng)用于供熱并且產(chǎn)生了大量的CO₂。由于CO₂不能燃燒，屬于無效氣體，并且因?yàn)橛醒跞紵种泼簹庵泻窟^高，降低了粗制煤氣的能量密度，使粗制煤氣熱值降低，不能作為化工合成的一級(jí)原料，除了回爐燃燒外，熱解產(chǎn)出粗制煤氣未有其它經(jīng)濟(jì)價(jià)值，煤炭原料的利用率低；而且并無相關(guān)集成設(shè)備既能夠利用低階煤連續(xù)提質(zhì)和制氣又能夠連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用低階煤中揮發(fā)分制備合成氣的方法和系統(tǒng)，通過在無氧或微氧條件下將低階煤中的揮發(fā)分氣化制備成混合氣體，再將混合氣體中的烴類重整轉(zhuǎn)化成CO和H₂，增加了混合氣體中CO和H₂的含量，合成氣的產(chǎn)量高并充分有效地利用了低階煤。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種利用低階煤中揮發(fā)分制備合成氣的方法，低階煤通過氣化還原工藝處理得到油氣混合物，所述油氣混合物經(jīng)凈化工藝得到包含CO、H₂和烴類的混合氣體，所述混合氣體再經(jīng)部分烴類重整轉(zhuǎn)化工藝處理得到包含CO和H₂的合成氣，所述氣化還原工藝是在無氧或微氧條件下對(duì)低階煤進(jìn)行加熱的化學(xué)反應(yīng)工藝。