环隙区域中，过滤罐上端设置有滤芯、下端为锥体，气相向上流动进入滤芯形成合成气物流排出，半焦物流沿导流管进入进料斗，在进料斗内形成的半焦物流沿管道进入氧气-蒸汽气化炉。
[0020]本发明的方法如下:由蒸汽物流、氧气物流组成气化剂与半焦物流在氧气-蒸汽气化炉内进行气化反应，所产生的灰渣由氧气-蒸汽气化炉底部排灰口排出，所产生的合成气直接上行进入一级加氢气化炉，一级加氢气化炉所产生的半焦物流下行返回氧气-蒸汽气化炉继续进行气化反应，大颗粒灰渣物流由一级加氢气化炉底部排出，原料煤与循环气及自氧气-蒸汽气化炉而来的合成气在一级加氢气化炉内进行反应，一级加氢气化炉所产生的含较高浓度甲烷的合成气通过合成气物流管道上行进入催化加氢气化-加氢热解一体化装置，新鲜原料煤进入催化加氢气化-加氢热解一体化装置后，以自一级加氢气化炉顶部输出的含较高浓度甲烷的合成气与裹挟的高温固体颗粒作为热源进行热解反应，热解半焦及惰性颗粒下行经半焦物流管道进入一级加氢气化炉，催化加氢气化-加氢热解一体化装置输出的热解气物流经激冷循环气冷却后再进入粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统进行合成气的初步分离净化处理，粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统捕集的半焦物流循环返回氧气-蒸汽气化炉，合成气物流进入气-固分离单元，分离所得的液态产物分别为水及焦油，气-液分离单元输出的经除油、脱水处理的初级净化合成气物流分为两个支路:循环气物流作为激冷气循环返回与氧气-蒸汽气化炉顶部输出的合成气相混合，剩余的净化合成气则进入气体净化系统，气体净化系统所产生的甲烷及其它气相烃类作为产品输出；0)和!12作为循环气返回一级加氢气化炉和粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统，其中返回粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统的循环气用于热解气物流的激冷气；分离所得的C02、H2S混合物流继续进入下游进行分离及深度处理。
[0021]本发明包含一个气化段、加氢快速热解段和两级加氢气化段。
[0022]本发明包含氧气-蒸汽气化炉、一级加氢气化炉、催化加氢气化-加氢热解一体化装置、气-固分离及煤气净化系统
[0023]—级加氢气化炉可将所有半焦捕集并延长加氢气化段半焦颗粒的停留时间，这样有两个目的:一是通过增加加氢气化合成气在低温区的停留时间来提高气化炉输出合成气气相中甲烷的含量。二是通过煤的加氢快速热解提高焦油收率，便于后续油品的生产。快速热段输出的热解气中所含的细灰首先被循环合成气冷却至细灰颗粒的灰熔点温度以下、焦油冷凝露点温度之上。含尘粗合成气将通过粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统实现合成气中固体颗粒的去除。经过除尘净化后的合成气再经过气-液、液-液分离单元进一步冷凝去除气相中的焦油。气-液分离后的净化气体还需进一步去除其中所含的酸性气体及C02。净化合成气再通过甲烷分离工艺进一步去除合成气中的甲烷。未反应的CO与比再循环回二级催化加氢气化段参与加氢气化反应。
【附图说明】
[0024]图1是本发明的方框流程图；
[0025]图2是本发明中氧气-蒸汽气化炉的结构图；
[0026]图3是本发明另一种氧气-蒸汽气化炉的结构图；
[0027]图4是本发明一级加氢气化炉的结构图；
[0028]图5是本发明二级催化气化及热解炉一体化装置的结构图；
[0029]图6是本发明粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统的结构图。
[0030]图中，输送气1、原料煤2、催化加氢气化段3、加氢快速热解段4、合成气物流管道5、半焦物流管道6、原料煤7、一级加氢气化炉8、合成气9、蒸汽物流10、氧气物流11、氧气-蒸汽气化炉12、熔渣13、热解气物流14、激冷循环气15、灰颗粒物流16、大颗粒灰渣物流17、半焦物流18、半焦物流19、粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统20、合成气物流21、气-液、液-液分离单元22、水23、油品24、初级净化合成气物流25、循环气26、气体净化系统27、CO2, H2S混合物流28、净化合成气产物29、气化段30、气-渣分离罐31、激冷水
32、灰渣颗粒33、灰渣34、连接段35、炉体36、锥体37，锥体结构38、循环气物流39、柱体40、固体颗粒物流41、料腿42、密相区43、一级旋风分离器44、筒体45、出口管46、粗合成气47、多管旋风分离器48、导流槽49、外壁50、小型旋风分离器单元51、气体入口缓冲仓52、半焦组成的细颗粒53、颗粒捕集仓54、入口 55、旋风料腿56、半焦颗粒57、料封管58、热解炉二级旋风分离器59、料腿60、固体物流通道61、流化气入口 62、循环固体物流63、床料料位线64、直立料腿65、循环固体物流66、热解炉一级旋风分离器67、单兀旋风分离器68、滤芯69、过滤罐70、裙座71、壁面72、锥体73、导流槽74、反料旋风分离器75、环隙76、气相77、半焦物流78、导流管79、进料斗80、循环气81、锥体流化气入口 82、循环合成气管道83、松动气84、合成气物流85、催化加氢气化-加氢热解一体化装置86。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0032]参见图1，本发明的装置包括与原料煤管道相连的由催化加氢气化段3及加氢快速热解段4所组成的催化加氢气化-加氢热解一体化装置86、氧气-蒸汽气化炉12、一级加氢气化炉8、粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统20、气-液、液-液分离单元22、气体净化系统27。
[0033]其中，一级加氢气化炉8与原料煤管道相连，催化加氢气化-加氢热解一体化装置86由催化加氢气化段3及加氢快速热解段4所组成，催化加氢气化-加氢热解一体化装置86的半焦物流管道6与一级加氢气化炉8相连通，一级加氢气化炉8的合成气物流管道5与催化加氢气化-加氢热解一体化装置86相连通，催化加氢气化-加氢热解一体化装置86输出的热解气物流14经激冷循环气15冷却后再进入粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统20进行合成气的初步分离净化处理，粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统20的合成气物流21经管路与气-液、液-液分离单元22相连通，气-液、液-液分离单元22的出口分三路，分别为分离所得的水23、回收所得的油品24以及与气体净化系统27相连通的初级净化合成气物流25，经气体净化系统27净化分离所得的C02、H2S混合物流28继续进入下游进行分离及深度处理，所产生的甲烷及气相烃类作为最终产物29输出；C0和H2作为循环气返回一级加氢气化炉8和粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统20 ;，一级加氢气化炉8的大颗粒灰渣物流17经管道排出，半焦物流18经管道与氧气-蒸汽气化炉12相连通，氧气-蒸汽气化炉12的合成气9经管道与一级加氢气化炉8相连通，初级净化合成气物流25还经循环气物流39与合成气9的管道相连通，氧气-蒸汽气化炉12的入炉物料分别为蒸汽物流10、氧气物流11及粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统20排出的半焦物流19，氧气-蒸汽气化炉12的底部设有熔渣13排渣管道。
[0034]二级催化加氢气化段3的作用在于通过碱金属或碱土金属的催化作用，使合成气与热解炉产生的半焦颗粒进行反应以生产甲烷，粗合成气中的CO和H2也同时发生气相甲烷化反应。二级催化加氢气化段3的气体直接上行进入快速热解段4作为热解段的流化气及热源。
[0035]粗合成气-细颗粒分离及半焦返料系统20的作用是捕集热解炉中逃逸的大部分半焦颗粒，并将捕集的半焦颗粒循环返回氧气-蒸汽气化炉12。气-液、液-液分离单元22的作用在于去除痕量的细灰，通过油洗或水洗可捕集大部分可冷凝分离的油类及水。气体净化系统27包括以下的部分:实现0)2及H 2S与合成气分离的酸性气体分离系统；C0变换反应器；甲烷分离系统，所述的甲烷分离系统通过低温冷凝分离实现甲烷与合成气分离同时将未反应的氢气、合成气循环回反应器，将SNG压缩后输送至管道。
[0036]在本发明的最佳实施例中，氧气-蒸汽气化炉12是熔渣排渣气流床气化炉。氧气-蒸汽气化炉12的入炉物流分别为蒸汽物流10、氧气物流11及半焦物流19。半焦物流19包括输送气、过热蒸汽。根据半焦的反应活性及灰熔点的不同，氧气-蒸汽气化炉12操作温度在1300-1900°C变动。半焦中灰份最终被转为熔渣13，并且以熔渣的形式排出。
[0037]氧气-蒸汽气化炉12生成的合成气9将直接被送往一级加氢气化炉8中作为加氢气化反应的氢源。氧气-蒸汽气化炉12中气相与灰渣向相反的方向流动，灰渣向下流动，合成气向上流动。不可避免的，部分的恪渣颗粒会随合成气9 一起进入一级加氢气化炉8中，最终这些熔渣与一级加氢气化炉8中的床料聚合成颗粒。但是，随合成气9 一起进入一级加氢气化炉8的熔渣越少越好，大部分的熔渣应该被氧气-蒸汽气化炉12的灰渣捕集系统所捕集。
[0038]虽然氧气-蒸汽气化炉12可以是任何一种气流床气化炉，且气相与熔渣不经过激冷冷却分离，最理想的情况就是将气体所携带的显热进行回收，而不是通过激冷水冷却将这部分显热带出气化炉。本发明中一级加氢气化炉8所需的大部分热源是由氧气-蒸汽气化炉12所产生的合成气所携带的显热提供的，一小部分由加氢气化反应热所提供。因此，本发明所述的激冷水只用于固化剂冷却灰渣。
[0039]参见图2，本发明的氧气-蒸汽气化炉12的气化段30采用向下倾斜式结构，半焦物流19与蒸汽物流10、氧气物流11通过切向注射进与气化段30炉壁相垂直的气化炉，混合产物切向进入气-渣分离罐31，灰渣34进入气-渣分离罐31的底部，大部分的灰渣在重力的作用下会进入气-渣分离罐31的底部，即图中的灰渣34 ;夹带了灰渣颗粒的粗合成气在该气-固混合物在气-渣分离罐31内螺旋上升的过程中，在离心力的作用下实现气-固两相的分离。气-渣分离罐31捕集所得的灰渣颗粒将顺着内壁向下流动，此为灰渣颗粒
33。激冷水32从气-渣分离罐31底部加入，加入的位置在气-渣分离罐31混合物入口下方。激冷后的灰渣将被排入大多数气流床气化炉常用的破渣机及锁斗系统。
[0040]参见图3，在此结构中，气化段30是垂直朝下的方向。与图2中的结构类似，半焦物流19、蒸汽物流10、氧气物流11都是切向注入气化段30的。形成的熔渣会沿着气化段内壁流动，并且会形成一层降膜，所形成的隔离膜可以起到很好的保护气化段30内的耐火衬里的作用。气相与灰渣并流向下进入连接段35，在连接段35大部分熔渣将会向下逐渐流入管道底部排渣口。连接段35切向进入合成气-熔渣分离罐31。如上所述，大部分熔渣物流34在重力的作用下将会流向气-渣分离罐31底部。携带小的熔渣颗粒的粗合成气将会沿着分离罐31的内壁螺旋上升，在此过程中熔渣固体颗粒将会沉积在气-渣分离罐31的内壁上并沿着壁上的耐火形成降液膜33，从而与气相分离。分离后所得的熔渣通过激