【技术实现步骤摘要】一种褐煤气化系统及方法下载

本发明专利技术公开了一种褐煤气化系统及方法，包括气化器、分离器、催化重整器和冷凝器。气化炉分为上部区域、中部区域和下部区域，上部区域和中部区域之间有缩小的直径。上部区域设有下端开口的内筒。内筒空间为二次干燥区，中间为气化区，下部为储渣区。料仓及排渣口；气化炉顶部设有气化喷嘴，与螺旋加料器和空气介质干式分离装置相连，侧壁设有高温气体入口、气体出口和气化剂入口气口依次与分离器、催化重整器和冷凝器相连。干分离、干燥、温和气化有机结合，具有节水、节能、气化效率高、产品气质量好等优点。可用于褐煤和高活性含碳原料的温和气化。生产天然气、水煤气和合成气。

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【技术实现步骤总结】

本专利技术涉及褐煤气化技术，特别是一种新型褐煤气化系统及方法。

技术介绍

能源是社会经济发展的基础。随着社会的发展，人们对能源的需求越来越大。能源的利用和开发制约着经济社会的发展，影响着人类赖以生存的自然环境。当前，中国经济正处于由高速发展向平稳增长转变的关键时期。正处于工业化、城镇化阶段，对能源的需求更加迫切。目前，煤炭占我国一次能源生产和消费总量的75%和70%。这种生产和消费结构决定了煤炭的主导地位在未来几十年不会改变，煤炭生产和利用带来的环境问题将日益突出。随着高阶煤资源的逐步减少，低阶煤的开发和清洁利用更加紧迫。我国褐煤探明资源量1291.32亿吨，占全国煤炭探明资源量的12.69%。发展褐煤综合高效利用方法和方法，将缓解我国能源消耗。需求紧张。褐煤是煤化程度最低的煤。具有高水分、高挥发分、低热值、易风化破碎、灰分高等特点。因此，其应用范围和运输距离受到很大限制，难以有效清洁和利用。但褐煤的低变质性和高反应性使其成为气化的优良原料；煤炭气化技术也是煤炭转化的主要方式，气化产生的合成气可用于发电、合成液体燃料和各种化工原料。与高级煤相比，褐煤还具有含氧量高、碱金属碱土金属含量高、挥发分含量高、热解气化反应特性不同等特点。褐煤等低阶煤气化时，产生的高活性挥发物不能及时排出，与产生的焦炭颗粒相互作用。这种作用会导致碱金属和碱土金属的挥发，改变半焦的结构（特别是促进芳环的缩聚反应），改变催化剂的分布，最终改变焦炭的反应活性。现有的气化工艺（固定床、流化床和夹带床气化工艺）对褐煤等低阶煤的气化均不同程度地受到挥发物-焦炭相互作用的不利影响。

技术实现思路

本专利技术的目的是提供一种节水、节能、气化效率高、产品气质量好的新型褐煤气化系统和方法。该专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：该专利技术的新型褐煤气化系统包括气化器、分离器、催化重整器和冷凝器。为上区、中区和下区，上区和中区之间设有缩径，上区设有下端开口的内筒，内筒内的空间为二次干燥区，中间为气化区，下部为储渣仓，储渣仓底部设有排渣口；气化炉顶部设有气化炉喷嘴，气化炉炉口下端伸入内筒，气化炉喷嘴上端连接螺旋加料器和空气介质干式分离装置，上部区域的侧壁设有高温进气口；中区上部为直筒，下部为锥形，直筒侧壁设有出风口，锥形侧壁设有气化剂​​入口出风口与分离器相连。分离器上端出气口分别与高温气体入口和催化重整器入口相连，催化重整器出口与冷凝器相连；分离器下端设有含碳颗粒出口，催化重整器上下端分别设有催化剂入口和失活催化剂出口，冷凝器设有气体出口以及循环水进出口。本专利技术的上述新型褐煤气化系统实现了褐煤气化的方法，以褐煤为原料依次进行以下步骤：以空气为介质，去除煤粉中的灰分和外来水分。 ，并用螺旋给料机将其输送到气化炉的二次干燥区；在二次干燥区，煤粉与气化剂进行二次干燥和气化反应，产生的挥发物和半焦流入气化区。在气化区，所需热量来自外界的高温气体内筒；在气化区，半焦被分离并完全气化，固体部分进入储渣仓并通过排渣口排出；在气化区中，气化区产生的粗气体和挥发物进入分离器，将气体和含碳颗粒分离。部分分离出来的粗气进入气化炉为二次干燥提供热量，含碳​​颗粒再次进入气化炉气化。反应;分离出来的另一部分粗气依次进入催化重整器和冷凝器褐煤提质电伴热，经催化重整器提纯，经冷凝器冷却，除去夹带的水蒸气，得到清洁气体，用于后续处理。

从上述专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的新型褐煤气化系统及方法将干法分离、干燥、温和气化有机结合，并利用空气分离、高温气体干燥、气化可在常压、中低温（不高于1373K）下进行，具有节水、节能、气化效率高、产品气质量好等优点。用于褐煤和高反应生物质等含碳原料的温和气化，用于高效生产煤气、水煤气和合成气。附图说明图。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种新型褐煤气化方法的流程示意图。如图。图2为本专利技术实施例提供的一种新型褐煤气化系统的结构示意图。图中： 1—螺旋进料器； 2—气化器喷嘴； 3—高温进气口； 4—内筒； 5——二次烘干区； 6——出气口； 7—气化区； 8—气化 9—储渣仓； 10——排渣口； 11——隔板； 12—催化重整器； 13—冷凝器。具体实施方式下面将进一步详细描述本专利技术的实施例。本专利技术的新型褐煤气化系统的优选具体实施方式包括：气化器、分离器、催化重整器和冷凝器，气化器自上而下分为上部区域、中部区域和下部区域，上部区域和中间区域之间设有缩径部，上部区域设有下端开口的内筒，内筒内的空间为二次干燥区，中间区域为该区域为气化区，下部为储渣仓，储渣仓底部设有排渣口；气化器顶部设有气化器喷嘴，气化器喷嘴下端伸入内筒，气化器喷嘴上端与螺旋加料器和空气介质干式分离装置相连接，上部区域侧壁设有高温进气口；上部为直筒，下部为锥形，直筒侧壁设有出气口，锥形侧壁设有气化剂​​入口；出风口与分离器相连，分离器上端的出气口分别与高温气体入口和催化重整器入口相连，催化重整器出口与冷凝器相连分离器下端设置含碳颗粒催化重整器上下端分别设置催化剂入口和失活催化剂出口褐煤提质电伴热，冷凝器设置气体出口和循环水入口。出口。

气化炉炉体采用耐火砖，外壁采用不锈钢。催化重整器以一个或多个系列排列。上述本专利技术的新型褐煤气化系统实现了褐煤气化的方法，其优选的具体实施方式为：以褐煤为原料依次进行以下步骤：以空气为介质，去除煤粉中的灰分和外加水分，由螺旋给料机输送到气化炉的二次干燥区；在二次干燥区，煤粉与气化剂进行二次干燥和气化反应，产生的挥发分和半焦平行流入气化区，所需热量来自高温内筒外煤气；在气化区，半焦被分离并完全气化，固体部分进入储渣仓，通过排渣口排出；气化区产生的粗气和挥发物进入分离器，气体和含碳颗粒被分离，部分分离出来的粗气进入气化炉为二次干燥提供热量，含碳​​颗粒再次进入气化炉进行气化反应

【技术保护点】

一种新型褐煤气化系统，其特征是包括气化器、分离器、催化重整器和冷凝器，气化器自上而下分为上区、中区和下区。底部 上区与中区直径缩小，上区设有下端开口的内筒，内筒内空间为二次干燥区，中部为气化区下部为储渣仓，储渣仓底部设有排渣口；气化器顶部设有气化器喷嘴，气化器喷嘴下端伸入气化器底部。在内筒内，气化器喷嘴的上端与螺旋加料器和空气介质的干式分离装置相连接，上部区域的侧壁设有高温进气口；中区上部为直筒下部为锥形，直筒侧壁设有出风口，锥形侧壁设有气化剂进口;出风口与分离器相连，分离器上端为出气口分别与高温气体入口和催化重整器入口相连，催化重整器出口与冷凝器相连分离器下端设有含碳颗粒出口，催化重整器上下端分别设有催化剂入口和失活催化剂出口，冷凝器设有气体出口以及循环水进出口。

【技术特点总结】

1.一种新型褐煤气化系统，其特点是包括气化器、分离器、催化重整器、冷凝器

气化炉内部自上而下分为上区、中区和下区，上区和中区

区域之间直径缩小，上部区域设有下端开口的内筒，内筒内为次要空间

干燥区，中间为气化区，下部为储渣仓，储渣仓底部设有排渣口

嘴巴；

气化炉顶部设有气化喷嘴，气化喷嘴下端伸入内筒，所以

气化器喷嘴的上端与螺旋加料器和空气介质的干式分离装置相连接，上方区域一侧

墙体有高温进气口；

中间区域上部为直筒形，下部为锥形，直筒侧壁设有出风口，

锥形侧壁设有气化剂​​入口；

出气口与分离器相连，分离器上端的出气口分别与高温进气口相连

端口接催化重整器入口，催化重整器出口接冷凝器；

分离器下端设置含碳颗粒出口，催化重整器上下端分别设置催化转化器

药剂入口和失活催化剂出口，冷凝器设有气体出口和循环水进出口。

2.根据权利要求1所述的新型褐煤气化系统，其特征在于，所述气化炉的炉体采用

耐火砖砌筑，外墙为不锈钢材质。

3.根据权利要求1所述的新型褐煤气化系统，其特征在于，所述催化重整器为一个

或多个串联排列。

4.一种利用权利要求1、2或3所述的新型褐煤气化系统实现褐煤气化的方法，其特征在于

将褐煤用于...

【专利技术属性】

技术研发人员：王永刚、孙家良、林雄超、张海勇、魏鲁斌、楚墨、徐德平、

申请人（专利权）：中国矿业大学，北京，

类型：发明

国家省市：北京；11

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