[实用新型]煤催化气化系统

说明书

本实用新型公开了一种煤催化气化系统，其包括流化床气化系统、渣罐和地下气化炉；流化床气化系统的流化床气化炉的排渣口、流化床气化系统的除尘装置的出料口均与渣罐的进料口连通；渣罐的出料口与地下气化炉的进气井连通；地下气化炉的出气井与除尘装置的进气口通过管道连通。优点在于：将流化床气化炉和地下气化炉结合起来，使流化床气化炉和地下气化炉得到的粗煤气产物中的固体返到渣罐内，结合流化床气化炉底部排出的灰渣输送至地下气化炉，减少了流化床气化炉产生的灰渣排放，减少了对环境的污染；同时使催化气化炉灰渣内的低成本催化剂在地下气化炉中起到进一步催化作用，提高了地下气化炉反应强度，最大化的利用低成本催化剂。

技术领域：

本实用新型涉及一种煤催化气化系统，属于煤化工产业。

背景技术：

煤炭能源作为能源结构的重要组成，对于确保能源供应安全具有至关重要的作用。而煤化工产业作为实现煤炭资源高效利用的有力手段。煤的气化在煤化工产业中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，是洁净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护。

煤的气化工艺按煤炭是否开采分为煤炭地面气化工艺和煤炭地下气化工艺。

煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一，通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气，同时副产蒸汽、焦油(个别气化技术)、灰渣等副产品。煤炭地面气化工艺按技术特点可分为：固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类，其中的流化床气化技术中的催化流化床气化是在多功能催化剂作用下，使煤和气化介质(蒸汽、氧气等)在一个反应器内同时发生煤气化反应、水煤气变换反应和甲烷化反应三个反应，将吸热反应和放热反应有效耦合，大幅提高甲烷产率和系统能效。在此工艺中，催化剂的回收和能效成为了各个研发企业关注的重点。在目前实际生产中，如果进行催化剂的回收需要增加一系列的设备来进行物理和化学反应，就会消耗人工、回收所需试剂、水电等，增大了设备的投资、动能的消耗，并且不能保证100％的回收，使所用催化剂费用占生产成本的比例过高。所以在企业实际生产中，基于投资和操作工艺的限制，低成本催化剂的应用成为了企业的研发方向。由于价格比较低廉，所以一般就不再回收，使低成本催化剂在催化气化炉完成一次性催化效能后随灰渣排出。显然催化气化炉排出的含催化剂的灰渣要有一个固定的场地堆放，且对环境不友好。考虑到低成本催化剂经过一次催化反应后仍有活性，所以利用低成本催化剂一次使用后的催化效能成为需要研究的课题。

煤炭地下气化是使煤在地下煤层中直接气化为煤气的一种化学采矿法。通过钻孔或井巷，在煤层内点火，并不断供给适量的反应剂(如空气或富氧空气和水蒸汽)，使煤起热化学反应而产生煤气，再由导气管引至地面以供应用。地下气化可从根本上消除煤炭开采的地下作业，将煤层所含的能量以清结的方式输出地面，而残渣和废液则留在地下，从而大大减轻采煤和制气对环境造成的污染，也减少了安全事故。地下气化炉是由进气井、气化通道、出气井及辅助监测井所组成，气化剂从进气井注入，在气化通道内与煤层发生复杂的热化学反应，生成的煤气沿气化通道和出气井输送至地面。但是，随着气化反应的逐步进行，反应区的煤炭逐步消耗，致使气化炉内的空间缓慢增大，客观上造成了气化炉反应区的缓慢增大，如果保持一定的气化剂供给就会造成气化反应强度、气化效率的下降。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种减少煤气化工艺产生的灰渣，提高煤炭地下气化产气率的煤催化气化系统。

本实用新型由如下技术方案实施：煤催化气化系统，其包括流化床气化系统、渣罐和地下气化炉；所述流化床气化系统的流化床气化炉的排渣口、所述流化床气化系统的除尘装置的出料口均与所述渣罐的进料口连通；所述渣罐的出料口与所述地下气化炉的进气井连通；所述地下气化炉的出气井与所述除尘装置的进气口通过管道连通。

优选的，所述流化床气化系统包括所述流化床气化炉和所述除尘装置，所述流化床气化炉的出气口与所述除尘装置的进气口通过管道连通。

优选的，在所述流化床气化炉的排渣口和所述渣罐的进料口之间设有炉渣冷却装置。