煤气化转化系统及方法和煤气化合成氨系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114907882A(43)申请公布日2022.08.16(21)申请号202110169449.0C10J3/48(2006.01)(22)申请日2021.02.07C10J3/50(2006.01)C10J3/72(2006.01)(71)申请人西安航天源动力工程有限公司C01C1/04(2006.01)地址710100陕西省西安市国家民用航天产业基地飞天路289号1号楼101室申请人北京航天创新专利投资中心（有限合伙）(72)发明人宋文健杨科鲁思达张林于经伟杨伟东李晓鹏(74)专利代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司11258专利代理师段月欣(51)Int.Cl.C10J3/00(2006.01)C10J3/20(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称煤气化转化系统及方法和煤气化合成氨系统(57)摘要本发明公开一种煤气化转化系统及方法和煤气化合成氨系统。煤气化转化系统包括：固定床气化炉，具有气化腔室以及与气化腔室连通的煤气出口，固定床气化炉用于将原料煤气化，产生粗合成气；连通管，连通管的进口与固定床气化炉的煤气出口连接；水煤浆气化炉，具有燃烧室、与燃烧室连通的粗合成气进口、以及与燃烧室连通的水煤浆喷嘴，粗合成气进口位于水煤浆气化炉的顶部、且与连通管的出口连接，水煤浆气化炉对粗合成气进行二次气化，以获得合成气。CN114907882ACN114907882A权利要求书1/2页1.一种煤气化转化系统，其特征在于，包括：固定床气化炉，具有气化腔室以及与所述气化腔室连通的煤气出口，所述固定床气化炉用于将原料煤气化，产生粗合成气；连通管，所述连通管的进口与所述固定床气化炉的煤气出口连接；水煤浆气化炉，具有燃烧室、与所述燃烧室连通的粗合成气进口、以及与所述燃烧室连通的水煤浆喷嘴，所述粗合成气进口位于所述水煤浆气化炉的顶部、且与所述连通管的出口连接，所述水煤浆气化炉对所述粗合成气进行二次气化，以获得合成气。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述粗合成气进口位于所述水煤浆气化炉顶部的中间位置；多个所述水煤浆喷嘴沿所述粗合成气进口的周向分布于所述水煤浆气化炉的顶部。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述水煤浆喷嘴相对于所述燃烧室的中心轴线倾斜设置，倾斜角度为15度～45度。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水煤浆气化炉包括侧壁和连接于所述侧壁顶端的上封头，多个所述水煤浆喷嘴沿所述侧壁的周向分布设置于所述侧壁，且所述水煤浆喷嘴距离所述上封头与所述侧壁的连接处500mm～1000mm。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述水煤浆喷嘴相对于所述燃烧室的中心轴线倾斜设置，倾斜角度为60度～90度。6.根据权利要求2‑5任一项所述的系统，其特征在于，所述水煤浆喷嘴为偶数个，每两个所述水煤浆喷嘴沿所述水煤浆气化炉的径向方向对称布置于所述粗合成气进口的两侧。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连通管包括内管壳和套设于所述内管壳外侧的外管壳，所述内管壳与所述外管壳之间相间隔形成第一换热夹层；所述水煤浆气化炉的炉壁的与所述燃烧室对应的部分包括内壁和套设于所述内壁外侧的外壁，所述内壁与所述外壁之间相间隔形成第二换热夹层，所述第二换热夹层与所述第一换热夹层相连通。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连通管上设有流量调节装置。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：与所述水煤浆气化炉的合成气出口连接的文丘里洗涤器；与所述文丘里洗涤器的气体出口连接的洗涤塔；以及设置在所述洗涤塔的塔釜液出口和塔顶洗涤液进口之间的固液分离设备和循环泵。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述水煤浆气化炉的底部设有渣水出口，所述水煤浆气化炉内还具有位于所述燃烧室和所述渣水出口之间的激冷室，所述燃烧室与所述激冷室之间通过渣口连通；以及所述洗涤塔的塔釜液出口与所述水煤浆气化炉的激冷水进口连接；和/或，所述文丘里洗涤器的液体出口与所述水煤浆气化炉的激冷水进口连接。11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固定床气化炉为固态排渣气化炉或液态排渣气化炉。12.一种煤气化合成氨系统，其特征在于，包括根据权利要求1‑11任一项所述的煤气化转化系统。13.一种煤气化转化方法，其特征在于，包括以下步骤：2CN114907882A权利要求书2/2页(A)在固定床气化炉中以含氧气体和水蒸气作为气化剂对原料煤进行加压气化，产生粗合成气；(B)将所述粗合成气由水煤浆气化炉的顶部引入水煤浆气化炉的燃烧室，将氧气和水煤浆由水煤浆喷嘴喷入所述燃烧室，所述粗合成气和所述水煤浆在所述燃烧室中进行加压气化，以获得合成气产品。14.根据权利要求13所