[发明专利]一种自持式富油煤原位热解系统及方法

权利要求书

1.一种自持式富油煤原位热解系统，其特征在于，包括：

高温高压氮气供应系统，用于提供高温高压的氮气；

注入井(10)，设于待热解富油煤层(11)中，入口端与高温高压氮气供应系统的输出端连接；

高温燃料电池堆(13)，设于待热解富油煤层(11)中，与所述注入井(10)之间通过第一裂隙(12)连通；

生产井(15)，设于待热解富油煤层(11)中，与所述高温燃料电池堆(13)之间通过第二裂隙(14)连通；

热解产物处理收集系统，与所述生产井(15)的出口连接。

2.如权利要求1所述的自持式富油煤原位热解系统，其特征在于，所述高温高压氮气供应系统包括储气罐(3)、加热器(6)、高温储气罐(7)、第二增压装置(8)和高温高压储气罐(9)，所述储气罐(3)的第一输出端与所述加热器(6)的输入端连接，所述加热器(6)的输出端与所述高温储气罐(7)的输入端连接，所述高温储气罐(7)的输出端与所述第二增压装置(8)的第一输入端连接，所述第二增压装置(8)的输出端与所述高温高压储气罐(9)的输入端连接，所述高温高压储气罐(9)的输出端与所述注入井(10)的入口连接。

3.如权利要求1所述的自持式富油煤原位热解系统，其特征在于，所述注入井(10)和高温燃料电池堆(13)以生产井(15)为中心呈六边形布置；高温燃料电池堆(13)通过导线与电力系统控制柜(23)连接。

4.如权利要求2所述的自持式富油煤原位热解系统，其特征在于，所述高温高压氮气供应系统还包括空气分离装置(1)和第一增压装置(2)，所述空气分离装置(1)的氮气输出端与所述第一增压装置(2)的第一输入端连接，所述空气分离装置(1)的氧气输出端与所述高温燃料电池堆(13)的阴极入口连接，所述第一增压装置(2)的输出端与所述储气罐(3)的输入端连接。

5.如权利要求2所述的自持式富油煤原位热解系统，其特征在于，所述储气罐(3)的第二输出端与所述第二增压装置(8)的第二输入端连接，所述储气罐(3)的第一输出端与所述加热器(6)的输入端之间设置有第一阀门(4)，所述储气罐(3)的第二输出端与所述第二增压装置(8)的第二输入端之间设置有第二阀门(5)。

6.如权利要求4所述的自持式富油煤原位热解系统，其特征在于，所述热解产物处理收集系统包括气固分离装置(16)、换热器(17)、气液分离装置(18)、储油罐(19)和CO₂储罐(20)，所述气固分离装置(16)的输入端与所述生产井(15)的出口连接，所述气固分离装置(16)的气体输出端与所述换热器(17)的第一输入端连接，所述储气罐(3)的第三输出端与所述换热器(17)的第二输入端连接，所述换热器(17)的第一输出端与所述气液分离装置(18)的输入端连接，所述换热器(17)的第二输出端与下一地块的待热解富油煤层(11)的注入井(10)的入口连接，所述气液分离装置(18)的第一输出端与所述储油罐(19)的输入端连接，所述气液分离装置(18)的第二输出端与所述CO₂储罐(20)的输入端连接。

7.如权利要求6所述的自持式富油煤原位热解系统，其特征在于，所述气液分离装置(18)的第三输出端经第三阀门(21)后与所述高温燃料电池堆(13)的阳极入口连接，所述气液分离装置(18)的第三输出端经第四阀门(22)后与下一地块高温燃料电池堆(13)的阳极入口连接，所述气液分离装置(18)的第四输出端与所述第一增压装置(2)的第二输入端连接。

8.采用如权利要求1所述的富油煤原位热解系统实现富油煤原位热解的方法，其特征在于，

通过高温高压氮气供应系统将高温高压氮气输入到所述注入井(10)，所述注入井(10)中的高温高压氮气经过第一裂隙(12)和第二裂隙(14)进入待热解富油煤层(11)并与其进行对流换热，同时高温燃料电池堆(13)对富油煤层(11)进行传导加热，高温高压氮气携带富油煤热解产生的热解气通过所述生产井(15)进入所述热解产物处理收集系统，所述热解产物处理收集系统对热解气进行处理并收集焦油，热解结束后，通过低温高压氮气对热解后富油煤层(11)中的热量及残留油气进行回收利用。