褐煤分步煤浆气化的方法技术

本发明专利技术公开了一种褐煤分步煤浆气化的方法，包括以下步骤：S1、对所述褐煤进行低温气化，提取所述褐煤中的水分，得到固体产物；S2、对所述固体产物进行中温气化，得到焦油、煤气和热提质煤，且所述热提质煤挥发分为4%-10%；S3、对步骤S2中的所述热提质煤进行冷却；S4、将步骤S3中冷却后的提质煤制成60%-70%浓度的水煤浆；以及S5、对步骤S4中的所述水煤浆进行高温气化，得到合成气和高温蒸汽。根据本发明专利技术的褐煤分步煤浆气化的方法，通过依次采用低温气化、中温气化和高温气化三步气化方法，褐煤在整个气化过程中得到清洁、高效利用，从而实现了褐煤的水、油、气分阶段的全面开发。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及洁净煤
，尤其是涉及一种。
技术介绍
褐煤是一种含氧高、含水高、易粉化、热值低、稳定性差、易自燃且煤化程度最低的劣质煤，传统的主要加工手段是对其进行干燥、轻度提质用于火力发电，很少一部分采取粉煤气化，气化效率低，很难实现褐煤的梯阶利用、全价开发，具体地，由于褐煤具有高含氧、高含水的特性，导致褐煤直接制得的水煤浆成浆性差、气化效率低，难以实现褐煤高浓度水煤浆的气化。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种褐煤得到全面开发的褐煤分步高浓度煤浆气化的方法。根据本专利技术实施例的，包括以下步骤:S1、对所述褐煤进行低温气化，提取所述褐煤中的水分，得到固体产物；S2、对所述固体产物进行中温气化，得到焦油、煤气和热提质煤，且所述热提质煤挥发分为4%-10% ;S3、对步骤S2中的所述热提质煤进行冷却；S4、将步骤S3中冷却后的提质煤制成60%-70%浓度的水煤浆；以及S5、对步骤S4中的所述水煤浆进行高温气化，得到合成气和高温蒸汽。根据本专利技术实施例的，通过依次采用低温气化、中温气化和高温气化三步气化方法，褐煤在整个气化过程中得到清洁、高效利用，从而实现了褐煤的水、油、气分阶段的全面开发。另外，根据本专利技术的还可具有如下附加技术特征:根据本专利技术的一个实施例，所述步骤SI中对所述褐煤进行低温气化是通过蒸汽管式反应器实现的。具体地，所述蒸汽管式反应器内的气化温度为100°C~250°C，压力为OMPa~0.5MPa，持续时间为 30min ~120min。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S2之前，所述还包括:S11、将所述固体产物机械热压成型，成型后得到的料块直径为IOmm~100mm，含水量< 10% O可选地，所述步骤S2是通过无热载体蓄热式旋转床装置实现的。[0011 ] 具体地，所述无热载体蓄热式旋转床装置内的气化温度为450°C~800°C，压力为IOPa ~lOOOPa，持续时间为 40min ~120min。可选地，所述热提质煤采用喷雾熄焦的方式进行冷却。 进一步地，将冷却后的提质煤破碎至粒度小于400 u m,添加0.1%~1.5%的分散剂，采用步骤SI得到的所述水分和/或步骤S2中所述焦油和所述煤气分离产生的废水配制所述水煤浆，所述水煤浆的浓度为60%-70%。可选地，所述步骤S5中对所述水煤浆进行高温气化是通过水煤浆气化反应器实现的。进一步地，所述水煤浆气化反应器的起燃温度为1000°C~1200°C，气化温度为1200°C~1350°C，气化压力为 3MPa ~8MPa。根据本专利技术实施例的，实现了褐煤气化的能量最大化自给，低温热和产生的废水自身充分利用，例如低温气化需要的蒸汽热可由中温气化熄焦产生的蒸汽或水煤浆气化高温煤气降温产生的蒸汽提供，配制水煤浆的水可采用中温气化的油气分离产生的废水或高温气化自身产生的废水，从而实现了褐煤清洁、高效利用，具有操作简单、低能耗和无废水排放的特点。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是根据本专利技术一个实施例的的示意图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。 下面参考图1描述根据本专利技术实施例的。如图1所示，根据本专利技术实施例的，包括以下步骤:S1、对褐煤进行低温气化，提取褐煤中的水分，得到固体产物；S2、对固体产物进行中温气化，得到焦油、煤气和热提质煤；S3、对步骤S2中的热提质煤进行冷却，且热提质煤挥发分为4%_10% ；S4、将步骤S3中冷却后的提质煤制成60%_70%浓度的水煤浆；以及S5、对步骤S4中的水煤浆进行高温气化，得到合成气和高温蒸汽。在本专利技术的其中一个示例中，待煤浆气化的褐煤的含水量为10%~60%，挥发分含量为10%~50%，首先可将褐煤破碎至粒度小于3mm，对该褐煤进行低温气化，气化得到的褐煤中的水分例如水蒸气可净化回收或者无需净化留作高温气化配浆使用，通过对褐煤进行低温气化，提取出褐煤中大量的水分，该水分可作为缺水地区的工业用水，且通过提取褐煤中的水分，提高了中温气化的能效，从而减小了设备投资；其次将低温气化得到的固体产物进行中温气化，提取出了褐煤中宝贵的油气资源，焦油收率4.5-15%，达到理论焦油产率80%以上，且得到焦油的密度小于lg/cm3，从而提高了褐煤的开发价值，煤气产率5-20%，得到的煤气热值高达3000KCak/Nm3以上，可作为化工合成产品的原料或作为中温气化的燃料，得到的提质煤挥发分在4%-10%范围内可调，有利于配制高浓度水煤浆，水煤浆浓度可达60%-70%，接着将中温气化的热提质煤进行冷却，冷却过程中产生的蒸汽可作为低温气化的热源，然后将降温后的提质煤配制60%-70%的水煤浆，并进行高温气化，得到合成气和高温蒸汽。根据本专利技术实施例的，通过依次采用低温气化、中温气化和高温气化三步气化方法，褐煤在整个气化过程中得到清洁、高效利用，从而实现了褐煤的水、油、气分阶段的全面开发。在本专利技术的一个实施例中，步骤SI中对褐煤进行低温气化是通过蒸汽管式反应器实现的。例如在本专利技术的其中一个示例中，蒸汽管式反应器包括壳体和管体，管体设在壳体内，褐煤位于壳体内，管体内走蒸汽，整个蒸汽管式反应器采用氮气将褐煤与外界空气隔绝开，氮气可循环使用，具体地，蒸汽管式反应器内的气化温度为100°c~250°C，压力为OMPa~0.5MPa，低温气化的持续时间为30min~120min。这里，需要说明的是，蒸汽管式反应器的结构以及工作原理等已为现有技术，且为本领域的技术人员所熟知，这里不再详细说明。在本专利技术的一个实施例中，步骤S2之前，还包括:S11、将固体产物机械热压成型，成型后得到的料块直径为IOmm~10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种褐煤分步煤浆气化的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对所述褐煤进行低温气化，提取所述褐煤中的水分，得到固体产物；S2、对所述固体产物进行中温气化，得到焦油、煤气和热提质煤，且所述热提质煤挥发分为4%?10%；S3、对步骤S2中的所述热提质煤进行冷却；S4、将步骤S3中冷却后的提质煤制成60%?70%浓度的水煤浆；以及S5、对步骤S4中的所述水煤浆进行高温气化，得到合成气和高温蒸汽。

【技术特征摘要】
1.一种褐煤分步煤浆气化的方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、对所述褐煤进行低温气化，提取所述褐煤中的水分，得到固体产物； 52、对所述固体产物进行中温气化，得到焦油、煤气和热提质煤，且所述热提质煤挥发分为 4%-10% ； 53、对步骤S2中的所述热提质煤进行冷却； 54、将步骤S3中冷却后的提质煤制成60%-70%浓度的水煤浆；以及 55、对步骤S4中的所述水煤浆进行高温气化，得到合成气和高温蒸汽。2.根据权利要求1所述的褐煤分步煤浆气化的方法，其特征在于，所述步骤SI中对所述褐煤进行低温气化是通过蒸汽管式反应器实现的。3.根据权利要求2所述的褐煤分步煤浆气化的方法，其特征在于，所述蒸汽管式反应器内的气化温度为100°C~250°C，压力为OMPa~0.5MPa，持续时间为30min~120min。4.根据权利要求1所述的褐煤分步煤浆气化的方法，其特征在于，所述步骤S2之前，还包括: S11、将所述固体产物机械热压成型，成型后得到的料块直径为IOmm~100mm，含水量< 10% ο5.根据权利要求4所述的褐煤分...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，郭启海，丁力，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：