专利名称：多区煤气化制备含甲烷的气体的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤气化制备代用天然气领域，具体地说，涉及多区煤气化制备含甲 烷的气体的方法及设备。
背景技术：
我国是富煤贫油少气的国家，随着社会、经济的快速发展，我国天然气需求急 剧攀升，在能源结构中的比例迅速增加。而国内天然气仍处于勘探开发早期，进口也处 于起步阶段，供应能力严重滞后，导致天然气供需矛盾日益突出。利用我国资源优势相 对较大的煤炭，不仅能促进煤炭的高效、清洁利用；而且可利用已有的天然气管道，以 较低的经济代价，有效缓解天然气的供需矛盾，这是劣质煤炭资源进行综合利用的有力 措施。
通常的煤气化技术，即煤在高温下与氧气(或空气)和/或蒸汽(也称为水蒸 气)组成的气化剂进行气化反应，生成含有少量甲烷(CH4)的合成气(主要是氢气、一氧 化碳和二氧化碳)，之后进行水气变换及甲烷化工序，采用两步法制备甲烷。该煤气化技 术具有气化反应所需的温度高、能耗大、对设备要求高，且需三个反应装置、工艺较复 杂等缺点。
煤催化气化技术是煤洁净高效利用的一种重要方式，采用煤催化气化技术，煤 在相对较低的温度下与蒸汽(H2O)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)组成的气化剂在催化剂的 催化作用下进行气化反应，生成高浓度的甲烷(CH4)。煤催化气化技术与其他煤气化技 术相比，具有甲烷含量高、气化反应所需的温度低等优点。
目前，相关专利中提到的煤催化气化技术，气化反应所需的最优温度和压力范 围是593 700°C和20 40atm，使用碱金属碳酸盐作为催化剂。采用深冷分离将产气中 的甲烷与一氧化碳、氢气进行分离，将反应气体中的氢气和一氧化碳循环到气化炉中， 使之在气化炉中进行甲烷化反应转化为甲烷，从而提高系统甲烷的产量。该煤催化气化 技术具有气化反应速率低、反应时间长，碳转化率较低，气体分离系统投资高等缺点； 为满足反应器热平衡的需要，需将进炉过热蒸汽加热到较高温度，蒸汽过热系统及热交 换系统负荷较高，经济性差。
美国专利4,077,778提出采用多级流化床反应器的煤催化气化工艺，消除原催化 气化工艺的不足，使气化更高效地进行，充分利用进料碳资源，提高碳转化率。主流化 床反应器操作气速较高，将部分碳颗粒夹带至二级流化床反应器，在较低气速下进行气 化反应，增长固相停留时间，最大限度提高碳转化率。采用多级气化较之单级气化可将 碳利用率由70-85%提高至95%以上。但该煤催化气化工艺采用多个流化床反应器，设 备投资高，操作较复杂。
另外，美国专利4,094,650提到在碱金属的催化作用下，可将含碳固体气化，制 备甲烷，催化剂需回收再用。通过多级水洗回收水溶性催化剂，石灰消化回收非溶性催 化剂。美国专利0277437在美国专利4,094,650基础上，采用一级处理将碱金属物质从反4应器固体残渣中分离，简化了碱金属催化剂回收过程，改善了催化气化工艺的经济性及 总效率，但该回收系统仍然较复杂，回收方法较昂贵。
另外，为了充分利用热量，制取煤气，美国专利5,064,444提出加压水蒸气气化 的方法，将流化床气化炉分为热解段、气化段、冷却段，各段用隔板分开。气化炉内热 解段、气化段放置蛇状盘管(蛇管换热器)，管中通入900°C-950°C的高温气体如燃料燃 烧后的气体加热煤粉，提供气化、热解所需热量，制取煤气。该流化床气化炉可以为立 式，也可为卧式，以700°C-80(TC的过热蒸汽为气化剂，冷却段通入饱和蒸汽，煤粉夹 带在过热蒸汽一起进入气化炉。但是气化炉内的反应体积利用率低，影响固相加工；仅 以过热蒸汽为气化剂致使碳转化率不高，故残渣中含碳量较高，煤难以得到有效利用； 该方法中高温气体中的热量需要通过蛇状盘管的管壁传递给煤粉和蒸汽，与气固接触传 热相比，这种间接加热方式传热速度慢且热效率低，床层内固相受热不均；同时设备繁 杂，特别是卧式炉。发明内容
本申请提供一种多区煤气化制备含甲烷的气体的方法，包括下列步骤
a.将煤粉加入到含部分热解区、催化气化区和残渣气化区的气化炉的部分热解 区与来自催化气化区的气体物流接触以部分热解所述煤粉生成含甲烷的气体物流和部分 热解的煤粉，
b.将所述部分热解的煤粉送入催化气化区在催化剂存在下与来自残渣气化区的 气体物流接触，生成的气体物流进入部分热解区，未充分反应的煤残渣进入残渣气化 区，和
c.将煤残渣在残渣气化区与气化剂接触，生成的气体物流进入催化气化区和生 成的灰渣排出气化炉。
本申请还提供一种多区煤气化制备含甲烷的气体的方法，包括下列步骤
1).将煤粉加入到含催化气化区和残渣气化区的气化炉的催化气化区与来自残 渣气化区的气体物流在催化剂存在下接触以生成含甲烷的气体物流和未充分反应的煤残 渣，和
2).将步骤1)的煤残渣送入残渣气化区与气化剂接触，生成的气体物流进入催化 气化区和生成的灰渣排出气化炉。
本申请还提供一种煤气化制备含甲烷的气体的气化炉，包括
a.部分热解区，用于将煤粉与来自催化气化区的气体物流接触，生成的含甲烷 的气体物流离开气化炉和生成的部分热解的煤粉送入催化气化区；
b.催化气化区，用于将来自部分热解区的部分热解的煤粉与来自残渣气化区的 气体物流接触，生成的气体物流进入所述热解区和未充分反应的煤残渣送入残渣气化 区；和
C.残渣气化区，用于将来自所述催化气化区的煤残渣与气化剂接触，生成的气 体物流进入催化气化区和生成的灰渣排出气化炉。
本申请还提供一种煤气化制备含甲烷的气体的气化炉，包括
1).催化气化区，用于将煤粉与来自残渣气化区的气体物流在催化剂存在下接触，生成含甲烷的气体物流和未充分反应的煤残渣；和
2).残渣气化区，用于将来自所述催化气化区的煤残渣与气化剂接触，生成的气 体物流进入催化气化区，生成的灰渣排出气化炉。
图1为本发明实施例提供的气化炉的结构示意可以理解的是，附图仅仅是说明性的，不打算以任何方式限制本发明的范围。 本发明的范围应由权利要求的内容所确定。
发明详述
在第一种实施方案中，本申请提供一种多区煤气化制备含甲烷的气体的方法， 包括下列步骤
a.将煤粉加入到含部分热解区、催化气化区和残渣气化区的气化炉的部分热解 区与来自催化气化区的气体物流接触以部分热解所述煤粉生成含甲烷的气体物流和部分 热解的煤粉，
b.将所述部分热解的煤粉送入催化气化区在催化剂存在下与来自残渣气化区的 气体物流接触，生成的气体物流进入部分热解区和未充分反应的煤残渣进入残渣气化 区，禾口
c.将所述煤残渣在残渣气化区与气化剂接触，生成的气体物流进入催化气化区 和生成的灰渣排出气化炉。
本发明的方法所采用的核心设备是多区式气化炉。该气化炉一般竖直放置或 倾斜放置，可使用分布板将气化炉从下至上分为三个区，按照各区的功能，依次为残渣 气化区、催化气化区和部分热解区，如图1所示。其中固体物料，例如煤，从上向下运 动，最终从气化炉底部的排渣口离开气化炉，而气体物料，则从下向上运动，最终从气 化炉顶部的排气口离开气化炉。固体物料和气体物料在气化炉内基本上呈逆流接触的形 式。本发明的气化炉，基本上越靠近底部温度越高，越靠近顶部温度越低。
本发明的方法中，煤、气化剂和催化剂的进料位置可以根据需要加以选择或调 整。例如，至少一部分煤可以从本发明的气化炉的部分热解区和/或催化气化区的任意 一处或几处进入气化炉；甚至，当仅靠残渣气化产生的热量不足以维持催化气化所需温 度要求时，也可将一部分煤从残渣气化区进入气化炉。而催化剂的进料方式可分为两 种，对于能在本发明的残渣气化区的高温下发生气化的催化剂，例如碱金属碳酸盐，可 以从气化炉的部分热解区和/或催化气化区和/或残渣气化区通入气化炉；而对于在本发 明的残渣气化区的高温下不能发生气化的催化剂，例如碱土金属碳酸盐，则从部分热解 区和/或催化气化区通入气化炉；而气化剂则从残渣气化区的底部和/或侧面通入气化炉 中。不管煤和催化剂从哪一区进料，它们最终会在气化炉的催化气化区相互接触，并同 时与包含合成气在内的气体物流相接触。显然，煤和催化剂也可以混合进料，例如煤粉 直接与催化剂本身混合后进料，或煤粉与催化剂水溶液混合后进料，等等。当混合进料 时，二者的混合物可以从催化气化区或煤热解区中的一处或几处进料。对本发明中使用 的煤没有限制，其可以选自烟煤、无烟煤、褐煤等，并且优选在进入本发明的气化炉之 前被粉碎成煤粉，煤粉的粒度一般可为0.1 1mm。
本发明的第一实施方案的步骤a发生在气化炉的部分热解区，加入到该区中的煤 与来自催化气化区的气体物流接触，并部分热解所述煤粉，生成含甲烷的气体物流和部 分热解的煤粉。该区中的所有气体离开气化炉，而部分热解后的煤沿气化炉向下运动。 在该步骤中，至少一部分煤从所述部分热解区通入气化炉，优选绝大部分煤、甚至更优 选全部的煤从所述部分热解区通入气化炉。这样做的好处是充分利用了在催化气化区中 合成气发生甲烷化反应所放出的热量，该热量随着催化气化区反应后的气体进入部分热 解区后，与从部分热解区进入气化炉的煤接触，使该煤预热并快速热解，把煤中挥发份 热解出来，由于煤的挥发份中含有甲烷，因此该区不仅起到对煤进行预热的作用，而且 还进一步通过部分热解增加了气体产物中的甲烷含量。热解还产生了焦油，焦油在该区 的条件下随气体产物离开气化炉，而部分热解后的煤粉则向下进入到气化炉下面各区继 续反应。该部分热解区中的温度主要通过下面各区的气体流量及加入到该区中的煤粉的 进料量来调节，一般是450-650°C。
本发明的第一实施方案的步骤b发生在气化炉的催化气化区。在该步骤中，部 分热解的煤粉被送入催化气化区后在催化剂的作用下与来自残渣气化区的气体物流接触 并发生反应，生成气体物流和未充分反应的煤残渣，其中该生成的气体物流中主要含有 CH4, CO、压和(02，以及少量的H2S和NH3等。在该催化气化区中发生的主要反应 如下
2C+2H20 — 2H2+2CO (1)
C0+H20 — C02+H2 (2)
3H2+CO — CH4+H20 (3)
C+2H2 — CH4 (4)
所述催化气化区的反应温度为650 750°C，压力为0.1 4Mb(绝对压力， 下同)。在催化气化区中，来自气化炉残渣气化区的CO和H2在催化剂的作用下发生甲 烷化反应，如反应式(3)所示，增加了甲烷产率，同时放出的反应热被反应生成的气体 向上运动携带到所述部分热解区中以进行步骤a，而未充分反应的煤残渣则进入残渣气化 区。此外，还发生碳的气化反应(1)和G)、一氧化碳变换反应(2)等反应。其中所述 催化剂选自碱金属或碱土金属氧化物、碱金属或碱土金属碳酸盐或碱金属或碱土金属氢 氧化物或它们的混合物，例如氧化钠、氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸钙、氢 氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙等，该区中的催化剂与煤粉重量比为0.05 0.2。
本发明的第一种实施方案的步骤C发生在气化炉的残渣气化区。步骤b的煤残 渣向下进入该区后，与通入该区的气化剂接触，其中所述气化剂含有氧气以及饱和蒸汽 或过热蒸汽，其中过热蒸汽的温度可为200-500°C，通入气化炉的过热蒸汽与通入气化炉 的煤的重量比一般为0.5 5，通入的氧气与进入气化炉的煤粉的重量比0.1 1.0。过热 蒸汽和氧气可以以混合物形式通入该区，也可以分别通入该区并在该区中发生混合。在 该区发生的主要的反应如下
C+02 — CO2 (5)
C+C02 —2CO (6)
C+H20 — CO+H2 (7)
C0+H20 — C02+H2 (8)
这些反应生成包括合成气在内的气体物流和灰渣，在该区中碳的总转化率可达 90%以上。其中所述包括合成气在内的气体物流还包括二氧化碳和未反应的水蒸气以及 可能的氧气等气体，该气体物流向上进入所述催化气化区以进行步骤b，而所述灰渣则排 出气化炉。由于该区中的反应为强氧化反应，放出大量的热量，故该区的温度是气化炉 中最高的。可通过调节气化剂的进料速率和/或组成来将该区的温度控制在适合于生成 合成气的温度下，一般为800-1200°C，所放出的反应热为上面的催化气化区提供热量。 在该区中，通入的水蒸气与进入气化炉的煤的重量比一般为0.5 5，通入的氧气与进入 气化炉的煤的重量比一般为0.1 1.0。若本发明的方法中采用的催化剂在该区的温度下 不能气化，则该催化剂随着灰渣排出气化炉，进入到催化剂回收单元进行回收；若本发 明的方法中采用的催化剂在该区的温度下能够气化，则该催化剂被气化成蒸气并随着所 述包括合成气在内的气体物流向上进入到所述催化气化区，并随着气体温度的降低而冷 凝在煤上重复发挥催化作用。
或者，更广义地，本发明的多区煤气化制备含甲烷的气体的方法中，可以省略 部分热解区，因此，本发明的方法可以包括以下步骤
1).将煤粉加入到含催化气化区和残渣气化区的气化炉的催化气化区与来自残渣 气化区的气体物流在催化剂存在下接触生成含甲烷的气体物流和未充分反应的煤残渣， 和
2).将步骤1)的煤残渣送入残渣气化区与气化剂接触，生成的气体物流进入催化 气化区和灰渣排出气化炉。
其中至少一部分煤从所述催化气化区进入气化炉。在步骤1)中，煤在该催化气 化区中与来自残渣气化区的气体物流在催化剂存在下接触生成含甲烷的气体物流和未充 分反应的煤残渣，其中催化剂、温度、压力工艺条件等与上文对第一种实施方案的步骤b 所述的工艺条件基本相同，生成的含甲烷的气体物流向上流出气化炉，而未充分反应的 煤残渣向下运动到残渣气化区。
在步骤幻中，来自步骤1)的煤残渣进入残渣气化区后与气化剂接触，其中步骤 2)中所发生的反应、气化剂种类和组成、所生成的气体物流的组成、温度、压力等工艺 条件也与上文中的第一种实施方案的步骤c基本相同。
本发明还涉及煤气化制备含甲烷的气体的气化炉，包括
a.部分热解区，用于将煤粉与来自催化气化区的气体物流接触，生成的含甲烷 的气体物流离开气化炉和生成的部分热解的煤粉送入催化气化区；
b.催化气化区，用于将来自部分热解区的部分热解的煤粉与来自残渣气化区的 气体物流接触，生成的气体物流进入所述部分热解区和未充分反应的煤残渣送入残渣气 化区；和
C.残渣气化区，用于将来自所述催化气化区的煤残渣与气化剂接触，生成的气 体物流进入催化气化区，生成的灰渣排出气化炉。
或者，其中的部分热解区也可以省略，在这种情况下，本发明的煤气化制备含 甲烷的气体的气化炉包括
1).催化气化区，用于将煤粉与来自残渣气化区的气体物流在催化剂存在下接 触，生成含甲烷的气体物流和未充分反应的煤残渣；和
2).残渣气化区，用于将来自所述催化气化区的煤残渣与气化剂接触，生成的气 体物流进入催化气化区，生成的灰渣排出气化炉。
在气化炉的各区都可根据需要设有用于将物料，例如煤、催化剂、煤与催化剂 的混合物、气化剂等通入气化炉的进料设备，这些进料设备是本领域技术人员公知的。 此外，在气化炉的底端和顶端还设有供气体和灰渣离开气化炉的出料设备，这些出料设 备也是本领域技术人员公知的。
在一个优选实施方案中，本发明的气化炉包括用于将至少一部分煤从气化炉的 部分热解区和/或催化气化区的任意一处或几处加入气化炉的设备。这些进料设备可 包括料仓、旋转给料设备以及必要的连接管道。取决于气化炉采用常压气化还是高压气 化，进料设备可在常压或高压下运行。
在另一个优选实施方案中，本发明的气化炉包括用于将催化剂混入煤粉的设备 和用于将催化剂直接加入气化炉的设备。
在另一个优选实施方案中，本发明的气化炉还包括用于将至少部分热解的煤粉 从热解区输送到催化气化区的设备，例如溢流管等，和用于将煤残渣从催化气化区输送 到残渣气化区的设备，这样的设备可为本领域已知的排渣设备。在优选的实施方案中， 在气化炉低端出口处设置两个串联的排渣设备，其中一级排渣设备与气化炉之间设有阀 门、二级排渣设备与一级排渣设备之间也设有阀门，两个排渣设备上还均设置有放空阀 门和充压阀门。排渣时，首先将第一排渣设备与第二排渣设备之间的阀门关闭，并将第 一排渣设备与气化炉之间的阀门打开，灰渣排入第一排渣设备中。待第一排渣设备接收 的灰渣的质量达到设定阈值后，打开第二排渣设备的充压阀门为第二排渣设备充压，在 第二排渣设备的压力与第一排渣设备的压力一致时，打开第一排渣设备与第二排渣设备 之间的连通阀门，第一排渣设备中的固体送入第二排渣设备后，关闭第一排渣设备与第 二排渣设备之间的连通阀门，打开第二排渣设备的放空阀门为第二排渣设备卸压，将第 二排渣设备中的灰渣排出。
使用本发明的气化炉来实施本发明的方法还包括煤粉制备设备、将催化剂与煤 粉混合的混料设备、将混料干燥及预氧化的设备和煤粉进料设备，这些设备都是本领域 公知的。
使用本发明的气化炉来实施本发明的方法还包括将离开气化炉的含甲烷的气体 物流分离和提纯的设备和将气化炉底部的灰渣排出的排渣设备，这些设备也是本领域公 知的。
实施例
给出以下实施例以举例说明本发明，这些实施例并非限制性的。
参见图1，图1中的气化炉从上至下包括三个区，分别是部分热解区40、催化气 化区41、残渣气化区42。原煤通过管线43进入部分热解区40，部分热解区40温度为 450 650°C，来自催化气化区41中的气体物流在部分热解区40中加热进料原煤煤粉， 使之发生部分热解及加氢热解，得到含甲烷的气体产物、焦油及热解后的煤粉。气体产 物和焦油从出口管线48离开气化炉，进入后续分离设备。热解后的煤粉向下运动进入到 催化气化区41。另有一部分煤和催化剂以混合物的形式从管线44进入到催化气化区， 这些煤与来自部分热解区的热解后的煤粉一起在催化气化区41中与来自残渣气化区的气体物流发生反应，反应如上文反应式(1)-(4)所示，生成气体产物。主要有CH4、CO、 H2和CO2,以及少量的H2S和NH2等。这些气体产物向上运动到部分热解区40中去热 解煤。催化气化区41的温度为650-750°C。未充分反应的煤残渣则向下进入到残渣气化 区42，在通入的过热蒸汽46和氧气47的作用下，发生上述反应式(5)-(8)所示的反应， 生成包含合成气在内的气体产物和固体灰渣，这些气体产物向上运动到催化气化区41中 进行反应，而灰渣则通过一级排渣设备50和二级排渣设备51排出气化炉。该实施例中 的气化炉操作在3.5MPa压力下。
本发明的优点如下
(1)保留了催化气化特色和优势，得到较高含量的甲烷，克服了单独催化气化的 难点，如反应时间较长、排出的灰渣碳含量较高等；
(2)多区耦合气化，本发明的气化炉的部分热解区利用催化气化产气的余温加热 刚进入的粉煤，进行部分热解，产生甲烷气体等产品，在没有增加能耗的条件下增加了 甲烷和焦油；催化气化区发生催化气化主反应；残渣气化区通过通入气化剂来气化剩余 残渣，通过对残渣的燃烧、气化提供了催化气化需要的热量，同时提供氢气和CO，有利 于催化气化反应；
(3)与两步法制备甲烷相比，该装置集多个反应器于一体，实现物流耦合、热 量耦合，自供反应热降低过热蒸汽的能耗，解决了残渣含碳的问题；延长了平均停留时 间，增大了气体产能，提高了碳转化率。
(4)从整个过程看，利用该多区气化炉气化制备富含甲烷气体，热效率较高，固 相加工深度较高，气体产物中甲烷含量较高，设备精简，易操作。
权利要求
1.多区煤气化制备含甲烷的气体的方法，包括下列步骤a.将煤粉加入到含部分热解区、催化气化区和残渣气化区的气化炉的部分热解区与 来自催化气化区的气体物流接触以部分热解所述煤粉生成含甲烷的气体物流和部分热解 的煤粉，b.将所述部分热解的煤粉送入催化气化区在催化剂存在下与来自残渣气化区的气体 物流接触，生成的气体物流进入部分热解区和未充分反应的煤残渣进入残渣气化区，和c.将所述煤残渣在残渣气化区与气化剂接触，生成的气体物流进入催化气化区和生 成的灰渣排出气化炉。
2.根据权利要求1的方法，其中至少一部分煤从气化炉的部分热解区和/或催化气化 区的任意一处或几处进入气化炉。
3.根据权利要求1的方法，其中所述催化剂选自碱金属或碱土金属的氧化物、碳酸 盐、氢氧化物或它们的混合物。
4.权利要求1或2的方法，其中部分热解区的温度在450-650°C范围内，催化气化 区温度在650-750°C范围内，残渣气化区温度在800-1200°C范围内，气化炉内的压力在 0.1-4MPa范围内。
5.根据权利要求1或2的方法，所述气化剂从气化炉底部通入，其含有氧气以及饱和 蒸汽或过热蒸汽。
6.根据权利要求5的方法，其中通入的过热蒸汽与进入气化炉的煤的重量比为 0.5-5，通入的氧气与进入气化炉的煤的重量比为0.1-1.0。
7.多区煤气化制备含甲烷的气体的方法，包括下列步骤1).将煤粉加入到含催化气化区和残渣气化区的气化炉的催化气化区与来自残渣气化 区的气体物流在催化剂存在下接触以生成含甲烷的气体物流和未充分反应的煤残渣，和2).将步骤1)的煤残渣送入残渣气化区与气化剂接触，生成的气体物流进入催化气化 区和生成的灰渣排出气化炉。
8.根据权利要求7的方法，其中所述催化剂选自碱金属或碱土金属氧化物、碱金属或 碱土金属碳酸盐或碱金属或碱土金属氢氧化物或它们的混合物。
9.权利要求7的方法，其中催化气化区温度在650-750°C范围内，残渣气化区温度在 800-1200°C范围内，气化炉压力在0.1-4MPa范围内。
10.权利要求7的方法，所述气化剂从气化炉底部通入，其含有氧气以及饱和蒸汽或 过热蒸汽。
11.煤气化制备含甲烷的气体的气化炉，包括a.部分热解区，用于将煤粉与来自催化气化区的气体物流接触，生成的含甲烷的气 体物流离开气化炉和生成的部分热解的煤粉送入催化气化区；b.催化气化区，用于将来自部分热解区的部分热解的煤粉与来自残渣气化区的气体 物流接触，生成的气体物流进入所述部分热解区和未充分反应的煤残渣送入残渣气化 区；禾口C.残渣气化区，用于将来自所述催化气化区的煤残渣与气化剂接触，生成的气体物 流进入催化气化区，生成的灰渣排出气化炉。
12.权利要求11的气化炉，进一步包括用于将至少一部分煤从气化炉的部分热解区和/或催化气化区的任意一处或几处加入气化炉的设备。
13.权利要求11或12的气化炉，还包括用于将催化剂混入煤粉的设备和用于将催化 剂直接加入气化炉的设备。
14.权利要求11或12的气化炉，还包括用于将部分热解的煤粉从热解区输送到催化 气化区的设备和用于将煤残渣从催化气化区输送到残渣气化区的设备。
15.煤气化制备含甲烷的气体的气化炉，包括1).催化气化区，用于将煤粉与来自残渣气化区的气体物流在催化剂存在下接触，生 成含甲烷的气体物流和未充分反应的煤残渣；和2).残渣气化区，用于将来自所述催化气化区的煤残渣与气化剂接触，生成的气体物 流进入催化气化区，生成的灰渣排出气化炉。
16.权利要求15的气化炉，还包括用于将催化剂混入煤粉的设备和用于将催化剂直接 加入气化炉的设备。
17.权利要求15的气化炉，还包括用于将煤残渣从催化气化区输送到残渣气化区的设备。
18.权利要求11或15的气化炉，还包括设置在气化炉底端出口处的两个串联的排渣
全文摘要
公开了一种多区煤气化制备含甲烷的气体的方法，包括下列步骤a.将煤粉加入到含部分热解区、催化气化区和残渣气化区的气化炉的部分热解区与来自催化气化区的气体物流接触以部分热解所述煤粉生成含甲烷的气体物流和部分热解的煤粉，b.将所述部分热解的煤粉送入催化气化区在催化剂存在下与来自残渣气化区的气体物流接触，生成的气体物流进入部分热解区和未充分反应的煤残渣进入残渣气化区，和c.将所述煤残渣在残渣气化区与气化剂接触，生成的气体物流进入催化气化区和生成的灰渣排出气化炉。还公开了一种煤气化制备含甲烷的气体的气化炉。
文档编号C10J3/60GK102021039SQ20091017038
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者孙东凯, 张 荣, 曲旋, 李克忠, 李金来, 毕继诚, 毛燕东, 甘中学, 程相龙 申请人:新奥科技发展有限公司