一种高铁煤的催化气化方法及系统与流程

文档序号:11803763阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高铁煤的催化气化方法,其特征在于,包括:

步骤1)将高铁煤进行催化剂负载;

步骤2)使催化剂负载后的高铁煤进行催化气化反应,获得富含低价铁氧化物和催化剂的灰渣;

步骤3)将所获得的富含低价铁氧化物和催化剂的灰渣进行氧化反应,获得富含高价铁氧化物和催化剂的灰渣;

步骤4)将所获得的富含高价铁氧化物和催化剂的灰渣作为氧、热和催化剂的载体循环参与煤催化气化反应。

2.根据权利要求1所述的催化气化方法,其特征在于,

所述将所获得的富含高价铁氧化物和催化剂的灰渣作为氧、热和催化剂的载体循环参与煤催化气化反应具体包括:

将所获得的富含高价铁氧化物和催化剂的灰渣作为氧、热和催化剂的载体在通有还原性气化剂的气化炉中为煤粉进行催化气化反应提供氧、热和催化剂,自身被还原获得含低价铁氧化物和催化剂的灰渣;

通过对所获得的含低价铁氧化物和催化剂的灰渣进行氧化反应,重新获得富含高价氧化物和催化剂的灰渣。

3.根据权利要求1所述的催化气化方法,其特征在于,

所述高铁煤的煤灰中赤铁矿含量不小于50%。

4.根据权利要求1所述的催化气化方法,其特征在于,

所述低价铁氧化物包括氧化亚铁和四氧化三铁。

5.根据权利要求1所述的催化气化方法,其特征在于,

所述高价铁氧化物为三氧化二铁。

6.根据权利要求2所述的催化气化方法,其特征在于,

所述还原性气化剂选自过热蒸汽、氢气、一氧化碳和二氧化碳中的一种或者几种。

7.根据权利要求1或2所述的催化气化方法,其特征在于,

所述催化气化反应的温度为650-750℃,压力为0.2-4MPa。

8.根据权利要求1或2所述的催化气化方法,其特征在于,

所述氧化反应的温度为800-900℃,压力为0.1-4MPa。

9.一种高铁煤的催化气化系统,其特征在于,包括:

气化炉;所述气化炉包括气化剂进口、煤料入口以及第一排渣口;

燃烧炉,所述燃烧炉包括物料进口、空气进口以及第二排渣口;

所述第一排渣口与所述物料进口连通,所述第二排渣口与所述煤料入口连通;

所述气化炉用于使所述催化剂负载后的高铁煤进行催化气化反应,所述高铁煤催化气化反应产生的灰渣可通过所述物料进口进入所述燃烧炉;所述燃烧炉用于使高铁煤催化气化后产生的灰渣与空气进行氧化反应,氧化反应后获得的所述富含高价铁氧化物和催化剂的灰渣作为氧、热和催化剂的载体循环参与煤催化气化反应。

10.根据权利要求9所述的催化气化系统,其特征在于,

所述燃烧炉选自固定床、移动床、流化床和气流床中的任意一种。

11.根据权利要求9所述的催化气化系统,其特征在于,

所述系统还包括:锅炉,所述锅炉包括过热蒸汽出口,所述过热蒸汽出口与所述气化剂进口连通。

12.根据权利要求9所述的催化气化系统,其特征在于,

所述锅炉和所述气化剂进口之间还设置有第一换热器,所述第一换热器包括第一过热蒸汽流道,以及用于对过热蒸汽进行换热的第一热源通道,所述第一过热蒸汽流道包括进口和出口,所述第一热源通道包括进口和出口;

所述气化炉还包括产品气出口,所述产品气出口与所述第一热源通道的进口连通,所述第一过热蒸汽流道的进口与所述过热蒸汽出口连通,所述第一过热蒸汽流道的出口与所述气化剂进口连通。

13.根据权利要求9所述的催化气化系统,其特征在于,

所述系统还包括第二换热器,所述第二换热器包括第二过热蒸汽流道,以及用于对过热蒸汽进行换热的第二热源通道,所述第二过热蒸汽流道包括进口和出口,所述第二热源通道包括进口和出口;

所述燃烧炉还包括出气口,所述出气口与所述第二热源通道的进口连通,所述第二过热蒸汽流道的进口与所述过热蒸汽出口连通,所述第二过热蒸汽流道的出口与所述气化剂进口连通。

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