用来去除滤后热解气中残留的焦油和灰尘。过滤床19可去除热解气中大部分的焦油，过滤床19输出滤后热解气至水洗装置17进一步去除滤后热解气中残留的焦油，如此进一步清洁热解气。合成气从气化装置15输出后进入水洗装置17，水洗装置17可以去除合成气中的飞灰，从而对合成气进行清洁。且合成气和滤后热解气在水洗装置17中混合。在另一个实施例中，合成气和滤后热解气可以分别通过独立的两个水洗装置或其他清洁装置进行清洁。滤后热解气和合成气可以在甲烷化装置23中混合并进行甲烷化反应。
[0016]在图示实施例中，合成气和滤后热解气的混合气从水洗装置17输出后输入净化装置21。净化装置21用来去除合成气和热解气中的酸性气体，例如硫化氢(H2S)。在一些实施例中，因煤中含有硫，合成气和热解气中包含少量的硫化氢。在一些实施例中，合成气和热解气可能包含其他酸性气体，例如氯化氢(HC1)、氟化氢(HF)等。在甲烷化反应之前去除硫化氢等酸性气体。
[0017]净化之后的气体输入甲烷化装置23。甲烷化装置23用来利用合成气和滤后热解气的混合气产生天然气。甲烷化装置23使一氧化碳和氢气反应产生甲烷。合成气和热解气中均含有一氧化碳和氢气，可用来制备甲烷，且热解气中含有甲烷，如此甲烷的产出量较高。煤气化系统100可制备合成天然气(SNG, Synthetic Natural Gas),合成天然气作为清洁能源被使用。
[0018]图2所示为一个实施例的煤气化方法200的流程图。步骤201中，热解煤产生焦和热解气。本实施例中，煤包括低阶煤。热解气包含甲烷、一氧化碳和氢气等。热解气包含10%?30%体积比的甲烷。步骤203中，利用焦制备水焦浆。热解产生的焦用来制成水焦浆，水焦浆的浓度较高，且满足气化的要求。步骤205中，气化水焦浆产生合成气。合成气主要包含一氧化碳和氢气，还包含其他一些气体。
[0019]步骤207中，利用煤从热解气中去除焦油获得滤后热解气，且同时干燥煤。热解气输入过滤床，且向过滤床中输入煤，通过煤吸热来降低热解气的温度，使得焦油冷凝，如此从热解气中去除焦油。且同时因高温的热解气，过滤床中的煤的至少部分水分被蒸发，且该些煤被预热。过滤床中的煤可以作为进料提供至步骤201，热解干燥后的煤产生焦和热解气。该些煤作为热解的原料，可以减少热解过程中能量的需求。步骤207在步骤203和步骤205的同时进行。
[0020]本实施例中，煤气化方法200包括步骤209。步骤209中，通过水洗装置去除滤后热解气中残留的焦油。利用煤可以去除大部分的焦油，但不排除有少量的焦油还残留在滤后热解气中。可通过水洗的方式去除残留的焦油，进一步清洁滤后热解气。且同时也可通过水洗去除合成气中飞灰。在本实施例中，滤后热解气与合成气在水洗步骤中混合。合成气和滤后热解气的混合气包含3%?5%体积比的甲烷。
[0021 ] 本实施例中，煤气化方法200还包括步骤211。步骤211中，去除合成气和热解气中的酸性气体。步骤211中对合成气和热解气进一步净化。煤中可能含有硫，合成气和热解气中会含有硫化氢，硫化氢通过净化装置被去除。其他酸性气体也可被去除。步骤209和步骤211是可选的，可以根据实际应用决定。
[0022]步骤213中，利用合成气和滤后热解气的混合气产生天然气。合成气和滤后热解气中的一氧化碳和氢ι气甲烧化反应产生甲烧。合成气和滤后热解气中均含有一氧化碳和氣气，且热解气中含有甲烷，如此可以提高甲烷的产量。
[0023]虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
【主权项】
1.一种煤气化系统，其特征在于，其包括: 热解装置，用来热解煤产生焦和热解气； 浆体制备装置，用来利用来自所述热解装置的所述焦制备水焦浆； 气化装置，用来气化所述水焦浆产生合成气； 过滤床，用来从所述热解气中去除焦油获得滤后热解气，且用来干燥煤提供给所述热解装置；及 甲烷化装置，用来利用所述合成气和所述滤后热解气的混合气产生天然气。2.如权利要求1所述的煤气化系统，其特征在于:所述热解气包含10%?30%体积百分比的甲烷。3.如权利要求1所述的煤气化系统，其特征在于:所述合成气和所述滤后热解气的混合气包含3%?5%体积百分比的甲烷。4.如权利要求1所述的煤气化系统，其特征在于:所述煤气化系统进一步包括水洗装置，用来去除所述滤后热解气中残留的焦油和灰尘。5.如权利要求1所述的煤气化系统，其特征在于:所述煤气化系统进一步包括清洁装置，用来去除所述合成气和所述热解气中的酸性气体。6.一种煤气化方法，其特征在于，其包括以下步骤: 热解煤产生焦和热解气； 利用所述焦制备水焦浆； 气化所述水焦浆产生合成气； 利用煤从所述热解气中去除焦油获得滤后热解气，且同时干燥煤； 热解干燥后的煤产生焦和热解气；及 利用所述合成气和所述滤后热解气的混合气产生天然气。7.如权利要求6所述的煤气化方法，其特征在于:所述热解气包含10%?30%体积比的甲烷。8.如权利要求6所述的煤气化方法，其特征在于:所述合成气和所述滤后热解气的混合气包含3%?5%体积比的甲烷。9.如权利要求6所述的煤气化方法，其特征在于:所述煤气化方法进一步包括通过水洗装置去除所述滤后热解气中残留的焦油和灰尘。10.如权利要求6所述的煤气化方法，其特征在于:所述煤气化方法进一步包括去除所述合成气和所述热解气中的酸性气体。
【专利摘要】本发明公开了煤气化系统及煤气化方法。其中涉及的一种煤气化系统包括：热解装置，用来热解煤产生焦和热解气；浆体制备装置，用来利用来自所述热解装置的所述焦制备水焦浆；气化装置，用来气化所述水焦浆产生合成气；过滤床，用来从所述热解气中去除焦油获得滤后热解气，且用来干燥煤提供给所述热解装置；及甲烷化装置，用来利用所述合成气和所述滤后热解气的混合气产生天然气。本发明还设计一种煤气化方法，转换煤产生天然气。
【IPC分类】C10L3/08, C10J3/60, C10J3/48
【公开号】CN105331392
【申请号】CN201410316990
【发明人】薛俊利, 吕静, 毕喜婧, 胡立舜
【申请人】通用电气公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年7月4日