[发明专利]一种煤气化方法及系统

权利要求书

1.一种煤气化方法，其特征在于，所述煤气化方法包括：

将钛铁矿石置于氧化反应器中，通入含氧气体，使所述钛铁矿石发生氧化反应，得到负载氧的钛铁矿石；

将所述负载氧的钛铁矿石和原煤置于还原反应器中，通入水蒸气，所述负载氧的钛铁矿石提供氧，所述原煤发生煤气化反应，且所述负载氧的钛铁矿石发生还原反应而生成单质铁；

用气流带出所述还原反应器中的一部分产物，对气流所带出的产物进行分离，得到可燃气体、单质铁和含钛物质；

将气流未带出的产物返回所述氧化反应器内，重新进行氧的负载，以再次用于所述还原反应器中的煤气化反应；

所述对气流所带出的产物进行分离，得到可燃气体、单质铁和含钛物质的步骤，包括：对气流所带出的产物进行气固分离，提取得到可燃气体，并排出含有单质铁与含钛物质的产物；对所述含有单质铁和含钛物质的产物进行磁选，提取得到单质铁，排出含有含钛物质的产物；对所述含有含钛物质的产物进行浮选和/或重选，提取得到含钛物质。

2.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，所述钛铁矿石的粒径为0.5～3mm，所述原煤的粒径为2～10mm。

3.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，所述氧化反应器中气流的气速为0.5～2m/s，温度为1000～1100℃。

4.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，所述还原反应器中气流的气速为1～5m/s，温度为700～900℃。

5.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，用气流所带出的所述还原反应器中的一部分产物中，固体颗粒的粒径小于或等于0.5mm。

6.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，在所述将钛铁矿石置于氧化反应器中，通入含氧气体的步骤，与所述将所述负载氧的钛铁矿石和原煤置于还原反应器中，通入水蒸气的步骤之间，还包括：将所述氧化反应器中的产物进行气固分离，得到贫氧气体和负载氧的钛铁矿石，将所述贫氧气体排出，并将所述负载氧的钛铁矿石通入所述还原反应器中。

7.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，所述煤气化方法还包括：将所述还原反应器中的残余产物排出所述还原反应器；其中，所述残余产物为所述还原反应器中既未被气流带出又未被返回至所述氧化反应器中的产物。

8.一种煤气化系统，其特征在于，所述煤气化系统包括：

氧化反应器，用于使钛铁矿石与含氧气体发生氧化反应，得到负载氧的钛铁矿石；所述氧化反应器设置有用于通入所述钛铁矿石的第一进料口，用于通入含氧气体的进气口，及用于排出所述氧化反应器中的产物的出料口；

还原反应器，用于使所述负载氧的钛铁矿石提供氧，原煤发生煤气化反应，且所述负载氧的钛铁矿石发生还原反应而生成单质铁；所述还原反应器设置有用于通入所述负载氧的钛铁矿石的第一进料口，用于通入所述原煤的第二进料口，用于通入水蒸气的进气口，及用于排出所述还原反应器中气流带出的产物的第一出料口；

第一分离设备，用于将所述还原反应器中气流带出的产物进行分离，得到可燃气体、单质铁和含钛物质；所述第一分离设备与所述还原反应器的第一出料口相连；

所述第一分离设备包括：与所述还原反应器相连的旋风分离器，用于对所述还原反应器中的产物进行气固分离，提取得到可燃气体，排出含有单质铁与含钛物质的产物；与所述旋风分离器相连的磁选分离器，用于对所述含有单质铁和含钛物质的产物进行磁选，提取得到单质铁，排出含有含钛物质的产物；与所述磁选分离器相连的浮选分离器和/或重选分离器，用于对所述含有含钛物质的产物进行浮选和/或重选，提取得到含钛物质；

所述煤气化系统还包括：连接于所述氧化反应器的出料口与所述还原反应器的第一进料口之间的第二分离设备，用于将所述氧化反应器中的产物进行气固分离，得到贫氧气体和负载氧的钛铁矿石，将所述贫氧气体排出，并将所述负载氧的钛铁矿石通入所述还原反应器中。

9.根据权利要求8所述的煤气化系统，其特征在于，所述氧化反应器还设置有用于通入所述还原反应器中被还原的钛铁矿石的第二进料口；

所述还原反应器还设置有用于排出被还原的钛铁矿石的第二出料口；

所述氧化反应器第二进料口与所述还原反应器的第二出料口相连通。