[发明专利]一种煤炭地下原位热解模拟装置及方法

权利要求书

1.一种煤炭地下原位热解模拟装置，其特征在于，包括高温高压供气模块、煤炭原位热解模块、伺服控制模块和产物调控分离模块；

所述高温高压供气模块用于向煤炭原位热解模块提供高温高压的热载体，所述介质为蒸汽、惰性气体、还原性气体或低浓度含氧气体；

所述煤炭原位热解模块用于利用高温高压供气模块提供的高温高压热载体热解煤炭试样，并产出热解产物；

所述伺服控制模块用于实时监测热解反应数据并根据热解反应数据控制热解反应速率；

所述产物调控分离模块用于将热解产物进行分离。

2.根据权利要求1所述的一种煤炭地下原位热解模拟装置，其特征在于，所述高温高压供气模块包括蒸汽发生器(1)、气体汇流排(2)、第一高压针阀(3)和气体加热器(6)；

所述煤炭原位热解模块包括第一管道加热器(10)、第二管道加热器(42)和热解反应器(20)；

所述伺服控制模块包括数据传感器、数据采集系统(61)和自动化控制台(62)，所述数据传感器包括，第一质量流量计(4)、第一温度传感器(8)、第一压力传感器(9)、热电偶温度传感器(40)、第二质量流量计(45)、第二温度传感器(43)、第二压力传感器(44)和第三质量流量计(52)，数据采集系统(61)用于实时获取各传感器的监测数据，自动化控制台(62)用于根据数据采集系统(61)获取各传感器的监测数据，控制煤炭试样热解及产物分离过程；

所述产物调控分离模块包括催化流化床反应器(46)、冷凝器(47)、气液分离器(48)、焦油收集瓶(49)、气体分离器(50)、干燥管(51)、三通阀门(53)、燃气灶(54)、气体收集瓶(55)和第二高压针阀(5)；

所述蒸汽发生器(1)输出口与第一质量流量计(4)第一输入口相连，所述第一质量流量计(4)第二输入口与气体汇流排(2)输出口相连，所述第一质量流量计(4)输出口与气体加热器(6)第一输入口相连，所述气体加热器(6)输出口通过第一截止阀(7)与第一管路加热器(10)输入口相连，所述第一截止阀(7)与第一管路加热器之间设有第一温度传感器(8)和第一压力传感器(9)，所述第一管路加热器(10)输出口与热解反应器(20)输入口相连，所述热解反应器(20)输出口通过第二截止阀(41)与第二管路加热器(42)输入口相连；

所述第二管路加热器(42)输出口与第二质量流量计(45)输入口相连，所述第二管路加热器(42)与第二质量流量计(45)之间设有第二温度传感器(43)和第二压力传感器(44)，所述第二质量流量计(45)输出口与催化流化床反应器(46)输入口相连，所述催化流化床反应器(46)输出口与冷凝器(47)输入口相连，所述冷凝器(47)输出口与气液分离器(48)输入口相连，所述气液分离器(48)液体输出口与焦油收集瓶(49)相连，所述气液分离器(48)气体输出口与气体分离器(50)输入口相连，所述气体分离器(50)第一出气口通过第二高压针阀(5)与气体加热器(6)第二输入口相连；

所述气体分离器(50)第二出气口与干燥管(51)输入口相连，所述干燥罐(51)输出口与第三质量流量计(52)输入口相连，所述第三质量流量计(52)输出口与三通阀门(53)输入口相连，所述三通阀门(53)第一输出口与燃气灶(54)相连，所述三通阀门(53)第二输出口与气体收集瓶(55)相连，所述第一质量流量计(5)、第一温度传感器(8)、第一压力传感器(9)、第二质量流量计(45)、第二温度传感器(43)、第二压力传感器(44)、第三质量流量计(52)和热解反应器(20)的信号输出口与数据采集系统(61)信号输入口相连，所述数据采集系统(61)信号输出口与自动化控制台(62)信号输入口相连，所述自动化控制台(62)信号输出口与热解反应器(20)信号输入口相连。