一种制备合成气的系统技术方案

本实用新型专利技术的一种制备合成气的系统，包括烘干装置、气化还原装置和气化炉；气化还原装置包括360°可旋转的卧式反应釜、加热机构和驱动卧式反应釜旋转的驱动机构，加热机构与卧式反应釜连接以对卧式反应釜内的低阶煤加热；卧式反应釜的内部设有第二加热机构，第二加热机构与第一加热机构连接；烘干装置通过气化进料装置与气化还原装置连接，气化还原装置的出料口和气化炉通过输送装置连接。本实用新型专利技术的制备合成气的系统，将低阶煤中的大部分挥发分气化除掉来制备提质煤，再对提质煤加以开发与利用制备富含CO和H

【技术实现步骤摘要】
一种制备合成气的系统
本技术涉及煤物质清洁利用
，尤其涉及一种制备合成气的系统。
技术介绍
在我国已探明的煤炭储量中一半以上为低阶煤，其中蕴藏的挥发分相当于1000亿吨的油气资源。低阶煤主要具有高水分、高挥发性的物质特性，在燃烧时火焰较长且有烟，煤化程度较低，典型煤种为褐煤和长焰煤。我国富煤少油缺气，如何高效利用低阶煤成为当今清洁煤技术的重大课题。然而无论是燃烧发电，还是现代煤化工利用，都因为其高水、高灰和低热值的三大特性使其综合利用的效率极低。目前低阶煤的利用方式主要是直接燃烧或气化。其中直接燃烧发电是其最常见的利用方式之一，据不完全统计，我国有90％以上的褐煤用于电站锅炉和各种工业锅炉。低阶煤直接燃烧不仅浪费了煤炭中蕴含的丰富油气资源，效率低，而且污染环境，容易造成SOx和NOx等温室气体的大量产生，造成了酸雨等恶劣天气环境。现代煤化工技术以煤气化为技术龙头，通过气化得到化工合成所需的一级原料CO和H2，但是煤气化技术发展至今，尚未形成成熟大规模商业化低阶煤气化技术。现有技术中将低阶煤气化制备CO和H2，通常是将低阶煤热解后得到提质煤，一般热解是在有大量氧气(或空气)的条件下进行的，热解时一部分煤将于氧气反应用于供热并且产生了大量的CO2，导致提质煤的量更少，最终用提质煤途径制得的合成气的量少之又少，极大的浪费了低阶煤中的有效的煤资源，而且并无相关集成设备既能够利用低阶煤连续提质和制气又能够连续化大规模生产。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种制备合成气的系统，将低阶煤中的大部分挥发分气化除掉来制备提质煤，提质煤中的挥发分少，焦油的含量低，再对提质煤加以开发与利用制备富含CO和H2的合成气，节约能耗，提升制气效率，合成气的热值高。为解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：一种制备合成气的系统，包括烘干装置、气化还原装置和气化炉；所述气化还原装置包括360°可旋转的卧式反应釜、第一加热机构和驱动所述卧式反应釜旋转的驱动机构，所述第一加热机构与所述卧式反应釜连接以对所述卧式反应釜内的低阶煤加热；所述卧式反应釜的内部设有第二加热机构，所述第二加热机构与所述第一加热机构连接；所述卧式反应釜设置有出料口和进料口，所述低阶煤从所述进料口进入，并通过设置在所述卧式反应釜内的导流板从所述出料口产出；所述烘干装置通过气化进料装置与气化还原装置连接，所述气化还原装置的出料口和所述气化炉通过输送装置连接。通过第一加热机构和第二加热机构对卧式反应釜内的低阶煤进行持续加热使得低阶煤中的挥发分等物质充分气化成高温的油气混合物，高温的油气混合物从卧式反应釜的出料口或进料口排出，剩余的固体的物质为带有一定温度的提质煤，最大限度地降低提质煤中的挥发分，从而提高提质煤中固定碳的含量，提高提质煤的品质，当气化进料装置设置在气化还原装置的进料口处时，一方面烘干后的低阶煤通过气化进料装置输送并气化分散成悬浮的均匀颗粒后再进入气化还原装置的进料口，同时气化还原装置产生的油气混合物经进料口先进入气化进料装置上端再进入净化装置，高温的油气混合物与烘干后的低阶煤在气化进料装置内发生热交换，有利于提高烘干后的低阶煤进入气化还原装置的温度，因此，气化进料装置既是烘干后物料的输送装置，使得烘干后的低阶煤在气化还原装置呈分散的均匀颗粒，受热均匀便于发生反应；又提高了烘干后的低阶煤进入气化还原装置的温度，提质煤从气化还原装置的出料口经密封的输送装置直接输送至进入气化炉，输送装置为螺旋输送，提质煤进入气化炉中与H2O和O2反应制备包含CO和H2的合成气，在气化炉内提质煤悬浮分散在垂直上升的气流中，在沸腾状态进行先通入以O2与一部分提质煤燃烧供热，再通入水蒸气使得水蒸气与提质煤在高温下生成包含CO和H2的合成气，工艺条件易于控制，可提高气化效率，能耗低。优选的，所述气化进料装置通过金属补偿器和第二动静密封装置与气化还原装置连接，所述金属补偿器和所述第二动静密封装置套设在所述气化进料装置和所述气化还原装置的接口处。优选的，所述气化进料装置包括气化进料腔和设置在所述气化进料腔内的螺旋叶片、以及驱动螺旋叶片转动的电机，螺旋叶片的横截面不大于气化进料腔的内径横截面。优选的，所述烘干装置包括滚筒、输送装置、多个贯穿滚筒的加热管和驱动机构，滚筒上设有烘干装置进料口、烘干装置出料口和烘干装置出气口，低阶煤从烘干装置进料口进入滚筒，驱动机构用以驱动滚筒转动。若低阶煤中含有大量的水分，会导致气化还原反应过程中耗热量大，因此，对低阶煤通过烘干装置进行处理。优选的，所述第一加热机构包括加热器和加热箱，所述加热器通过加热管道与所述加热箱连接，所述加热箱套设在所述卧式反应釜外侧并通过第一动静密封装置连通。第一加热机构套设在卧式反应釜外侧，使得第一加热机构与卧式反应釜形成相对独立的两套机构，第一加热机构不能旋转，通过设置在卧式反应釜和加热箱之间的第一动静密封装置，保证卧式反应釜在驱动机构的动力作用下旋转时，加热箱与卧式反应釜的连接处处于密封状态，避免了加热箱中的加热介质外泄，有利于卧式反应釜与加热机构进行热交换，提高了加热效率。优选的，所述卧式反应釜设置为至少一级。卧式反应釜可以为一级，也可以为多级。当采用多级卧式反应釜时，多级卧式反应釜主要作用是把上一级卧式反应釜内的无法气化的固体物质(包括气化后的粉煤，固体杂质等)和一定量的无法在一定停留时间内气化的类似沥青等高沸点油状物继续气化，停留时间短来不及析出或者温度达不到酚类化合物、芳香烃化合物等的缩聚反应条件，有利于提高减少提质煤中的挥发分等，提高提质煤的品质。优选的，所述卧式反应釜内部还设有多个无线温度控制器。无线温度控制器用于监测卧式反应釜内的温度，并将温度信号传送给后台或警报装置，以便工作人员实时监控气化还原反应的进行情况，提高了气化还原反应的可控性以及反应的安全性。优选的，所述导流板为单螺旋结构和/或双螺旋结构，通过导流板的设置，将卧式反应釜内的低阶煤运送至出料口排出，再配合着卧式反应釜的旋转，使得低阶煤在通过导流板运送的过程中能够更加充分的进行气化还原反应，同时也提高了对低阶煤在卧式反应釜内从进料口到出料口进行转移的稳定性。基于以上技术方案，本技术的一种制备合成气的系统，将低阶煤中的大部分挥发分气化除掉来制备提质煤，提质煤中的挥发分少，焦油的含量低，再对提质煤加以开发与利用制备富含CO和H2的合成气，节约能耗，提升制气效率，合成气的热值高。附图说明为了更清楚地说明本技术中实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中制备合成气的系统的结构示意图；图2为本技术实施例中气化进料装置的结构示意图；图3为本技术实施例中气化还原装置的结构示意图；图4为本技术实施例中气化还原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备合成气的系统，其特征在于：包括烘干装置、气化还原装置和气化炉；/n所述气化还原装置包括360°可旋转的卧式反应釜、第一加热机构和驱动所述卧式反应釜旋转的驱动机构，所述第一加热机构与所述卧式反应釜连接以对所述卧式反应釜内的低阶煤加热；所述卧式反应釜的内部设有第二加热机构，所述第二加热机构与所述第一加热机构连接；/n所述卧式反应釜设置有出料口和进料口，所述低阶煤从所述进料口进入，并通过设置在所述卧式反应釜内的导流板从所述出料口产出；/n所述烘干装置通过气化进料装置与气化还原装置连接，所述气化还原装置的出料口和所述气化炉通过输送装置连接。/n

【技术特征摘要】
20181130 CN 20182200674891.一种制备合成气的系统，其特征在于：包括烘干装置、气化还原装置和气化炉；
所述气化还原装置包括360°可旋转的卧式反应釜、第一加热机构和驱动所述卧式反应釜旋转的驱动机构，所述第一加热机构与所述卧式反应釜连接以对所述卧式反应釜内的低阶煤加热；所述卧式反应釜的内部设有第二加热机构，所述第二加热机构与所述第一加热机构连接；
所述卧式反应釜设置有出料口和进料口，所述低阶煤从所述进料口进入，并通过设置在所述卧式反应釜内的导流板从所述出料口产出；
所述烘干装置通过气化进料装置与气化还原装置连接，所述气化还原装置的出料口和所述气化炉通过输送装置连接。


2.如权利要求1所述的一种制备合成气的系统，其特征在于：所述气化进料装置通过金属补偿器和第二动静密封装置与气化还原装置连接，所述金属补偿器和所述第二动静密封装置套设在所述气化进料装置和所述气化还原装置的接口处。


3.如权利要求2所述的一种制备合成气的系统，其特征在于：所述气化进料装置包括气化进料腔和设置在所述气化进料腔内的螺旋叶片、以及驱动螺旋叶片转动的电机，螺旋叶片的横截面不大于气化进料腔的内径横截面。

【专利技术属性】
技术研发人员：金飞伟，吕彬峰，马倩，潘建波，李正平，
申请(专利权)人：浙江天禄环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33