[发明专利]一种气化方法以及气化装置

说明书

本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种气化方法以及气化装置。能够在不降低载体颗粒活性的同时不断使载体颗粒恢复至合适的尺寸，提高载体颗粒的利用率以及固体物料的流动性，避免发生堵塞。一种气化方法，包括：将待气化固体物料在第一固体物料的存在下发生气化反应，生成第一气体产物、灰渣和第二固体物料，其中，第一固体物料为碳载体和/或氧载体，第二固体物料为失活后的碳载体和/或氧载体；对第二固体物料进行再生处理，获得第一固体物料；对灰渣和再生后的第一固体物料进行熔融处理，使得灰渣和第一固体物料发生粘结，获得粒径在预设范围内的第三固体物料；将第三固体物料返回继续进行气化反应。本发明实施例用于煤气化制甲烷。

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种气化方法以及气化装置。

背景技术

煤化学链气化是一种新型高效能的清洁煤气化技术，利用循环载体进行物质和能量的转换与传递。按照循环载体的功能不同，可以分为氧载体(主要成分为氧化铁)和碳载体(主要成分为氧化钙)。在煤化学链气化过程中，氧载体为气化反应提供氧，可以避免使用纯氧，在工业化阶段可以减少空分装置的投资，节约成本。碳载体的作用为吸收气化反应产生的二氧化碳对气化过程具有促进作用，提高甲烷和合成气等有效组分的产率。循环载体是保障化学链气化过程高效稳定运行的关键。

然而，在现有技术中，随着载体的循环使用，载体颗粒分别在气化反应器和载体再生反应器中发生相应的化学反应的同时，会与固体物料和反应器壁发生碰撞，且在高速气流的流化作用下，载体颗粒不可避免地产生磨损。一方面，部分磨损后产生的粉末通常会由旋风分离装置带出，使得载体的利用率下降。另一方面，随着载体颗粒循环次数增多，载体颗粒的粒径越来越小，使得固体物料在反应器之间的流动性减弱，甚至会导致循环系统发生堵塞。

目前解决磨损问题的方法主要聚焦于载体材料的制备工艺上，通过人工合成或向天然材料中掺杂惰性粘结组分，以提高载体颗粒的抗磨损性能。但通过这些方法制得的材料相比于天然矿石，成本更加昂贵，并且制造工艺更加复杂，不利于工业应用。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种气化方法以及气化装置，能够在不降低载体颗粒活性的同时不断使载体颗粒恢复至合适的尺寸，提高载体颗粒的利用率以及固体物料的流动性，避免发生堵塞。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种气化方法，包括：

步骤1)将待气化固体物料在第一固体物料的存在下发生气化反应，生成第一气体产物、灰渣和第二固体物料，其中，第一固体物料为碳载体和/或氧载体，第二固体物料为失活后的碳载体和/或氧载体；

步骤2)对第二固体物料进行再生处理，获得第一固体物料；

步骤3)对灰渣和再生后的第一固体物料进行熔融处理，使得灰渣和再生后的第一固体物料发生粘结，获得粒径在预设范围内的第三固体物料；

步骤4)将第三固体物料返回继续进行气化反应。

可选的，在步骤3)之前，所述方法还包括：将再生后的粒径在预设范围内的第一固体物料分离出来直接返回继续进行气化反应。

可选的，预设范围为0.2-2mm。

可选的，熔融处理的温度为900-1300℃。

可选的，在流化气体的流化作用下使得灰渣和再生后的第一固体物料处于流化状态，并在流化状态下对灰渣和再生后的第一固体物料进行加热，以对灰渣和再生后的第一固体物料进行熔融处理。

可选的，通过燃料气与富氧气体混合燃烧产生的热量对灰渣和再生后的第一固体物料进行加热。

可选的，富氧气体为氧气浓度为20％-40％的富氧空气。