[发明专利]一种煤气化方法以及煤气化系统

说明书

本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种煤气化方法以及煤气化系统。能够在对飞灰中的催化剂进行回收并提高飞灰的气化活性的同时，减小催化剂的回收处理负荷以及能耗，从而提高经济效益。一种煤气化方法，包括：将煤进行气化反应，生成粗煤气、飞灰和灰渣；对煤气化反应产生的飞灰进行捕集，并将捕集的飞灰返回继续进行气化反应；采用水洗液对经气化炉的底部排出的夹带有飞灰的灰渣进行水洗处理，并根据灰渣和飞灰的密度不同，对水洗处理后的灰渣和飞灰进行分离；对分离所获得的飞灰进行干燥处理后，返回气化炉中继续进行气化反应。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，尤其涉及一种煤气化方法以及煤气化系统。

背景技术

近年来随着煤制合成气、煤制天然气技术的推广和应用，在运行中发现气化炉含碳较高的小颗粒飞灰的捕集和利用问题始终制约着气化的经济成本。

在现有技术中，虽然通常采用旋风分离系统将含碳量较高的小颗粒飞灰进行收集，而后再通过返料系统返回至气化炉高温区域，通过二次气化进行再次利用。但是，根据目前流化床气化运行的经验，由于原料煤的粒径范围宽、煤颗粒的热稳定性较差及热磨损破碎问题，导致旋风捕集的小颗粒飞灰流量增加(部分飞灰含碳量较高)，而实际返回气化炉底部的富氧区进行二次气化的效率并不明显，这是因为：气化炉底部同时设置有排渣系统，返回至气化炉底部的含碳量较高小颗粒约有40-50％通常会由于灰渣的夹带效应而由排渣系统排出气化炉外，造成高含碳飞灰的损失，不利于高含碳飞灰的二次气化，使得气化效率降低。

特别是在催化气化工艺中，随灰渣排出外部的高含碳飞灰通常需要经过水洗工段和消解工段来对灰渣和飞灰中的催化剂进行回收，而高含碳飞灰中的催化剂大多经过水洗便可回收回来，这无疑加大了催化剂的回收处理负荷以及能耗，不利于经济效益的提升。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种煤气化方法以及煤气化系统，能够减小催化剂的回收处理负荷以及能耗，从而提高经济效益。

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煤气化方法，包括：

将煤进行气化反应，生成粗煤气、飞灰和灰渣；

对煤气化反应产生的飞灰进行捕集，并将捕集的飞灰返回继续进行气化反应；

采用水洗液对经气化炉底部排出的夹带有飞灰的灰渣进行水洗处理，并根据所述灰渣和所述飞灰的密度不同，对水洗处理后的灰渣和飞灰进行分离；

对分离所获得的飞灰进行干燥处理后，返回气化炉中继续进行气化反应。

可选的，采用水洗液对经气化炉底部排出的夹带有飞灰的灰渣进行水洗处理之前，所述煤气化方法还包括：

采用激冷水对经气化炉的底部排出的夹带有飞灰的灰渣进行激冷处理，以对所述飞灰进行活化。

可选的，采用所述激冷水作为水洗液对经气化炉底部排出的夹带有飞灰的灰渣进行水洗处理。

可选的，所述激冷水与经气化炉的底部排出的夹带有飞灰的灰渣的体积比为2-4:1。

可选的，所述激冷水的温度小于等于50℃。

可选的，采用旋流分离的方式对水洗处理后的灰渣和飞灰进行分离。

可选的，对分离所获得的飞灰进行干燥处理后，返回气化炉中继续进行气化反应之前，所述煤气化方法还包括：

对干燥处理后的飞灰中的碳官能团进行活化。

可选的，采用氨气和/或蒸汽对干燥处理后的飞灰中的碳官能团进行活化。

可选的，采用水洗液对经气化炉底部排出的夹带有飞灰的灰渣进行水洗处理之前，所述煤气化方法还包括：