催化气化飞灰利用方法及催化气化系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114806643A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210397587.9(22)申请日2022.04.15(71)申请人新奥科技发展有限公司地址065001河北省廊坊市开发区广阳道北(72)发明人王会芳刘雷李克忠(74)专利代理机构北京开阳星知识产权代理有限公司11710专利代理师王娟(51)Int.Cl.C10J3/56(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称催化气化飞灰利用方法及催化气化系统(57)摘要本公开涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种催化气化飞灰利用方法及催化气化系统。本发明提供的催化气化飞灰利用方法，包括以下步骤：S100将气化飞灰和含钙、镁的矿物粉末通入流化床中，在流化介质的流化下，使矿物粉末呈流化状态，从而使矿物粉末与气化飞灰混合均匀形成混合物料，矿物粉末中的氧化钙、氧化镁与流化气中的水蒸气完全反应，全部转化为氢氧化钙、氢氧化镁；S200向流化床喷入水，使混合物料颗粒表面被吸附水和薄膜水覆盖，以使混合物料浸润到最大分子结合水后，开始成球；S300调节流化床气流，使混合物料颗粒达到预设大小后排出，解决了由于飞灰颗粒细，飞灰直接返炉易造成输送管道堵塞，同时，飞灰进入气化炉易被带出的技术问题。CN114806643ACN114806643A权利要求书1/1页1.一种催化气化飞灰利用方法，其特征在于，包括以下步骤：S100将气化飞灰和含钙、镁的矿物粉末通入流化床中，在流化介质的流化下，使矿物粉末呈流化状态，从而使矿物粉末与气化飞灰混合均匀形成混合物料，矿物粉末中的氧化钙、氧化镁与流化气中的水蒸气完全反应，转化为氢氧化钙、氢氧化镁；S200向流化床喷入水，使混合物料颗粒表面被吸附水和薄膜水覆盖，以使混合物料浸润到最大分子结合水后，开始成球；S300调节流化床气流，使混合物料颗粒达到预设大小后排出。2.根据权利要求1所述的催化气化飞灰利用方法，其特征在于，步骤S100中，所述矿物粉末包括白云石、石灰石或菱镁矿。3.根据权利要求1所述的催化气化飞灰利用方法，其特征在于，步骤S100中，以质量百分比计，所述矿物粉末的添加量为所述气化飞灰质量的20％～50％。4.根据权利要求1所述的催化气化飞灰利用方法，其特征在于，步骤S200中，以质量百分比计，水的添加量为所述气化飞灰质量的8％～12％。5.根据权利要求1所述的催化气化飞灰利用方法，其特征在于，步骤S200中，混合物料成球之前，控制流化床气流速度小于0.05m/s。6.根据权利要求1所述的催化气化飞灰利用方法，其特征在于，步骤S300中，混合物料开始成球后，控制流化床气流速度为0.1m/s～0.5m/s。7.根据权利要求1所述的催化气化飞灰利用方法，其特征在于，流化床温度保持在80℃～180℃，使钙离子或镁离子在蒸汽气氛中，与飞灰中的碱金属催化剂发生反应，碱金属转化为水溶性碱金属盐类。8.根据权利要求1所述的催化气化飞灰利用方法，其特征在于，步骤S100中，所述混合物料中，质量分数超过50％混合物料颗粒的粒径小于15μm。9.根据权利要求1至8任一项所述的催化气化飞灰利用方法，其特征在于，还包括步骤S400，将步骤S300中排出的混合物料颗粒输送至气化炉进行气化反应。10.一种催化气化系统，其特征在于，应用权利要求1至9任一项所述的催化气化飞灰利用方法。2CN114806643A说明书1/4页催化气化飞灰利用方法及催化气化系统技术领域[0001]本公开涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种催化气化飞灰利用方法及催化气化系统。背景技术[0002]煤催化气化制天然气技术是煤制天然气最高效的途径之一。在煤中添加催化剂，可同步催化煤气化、水煤气变换和甲烷化反应，实现吸放热反应耦合，大幅提高系统能效，提高产品气中甲烷浓度。[0003]煤催化气化原煤粒径分布宽，同时在备煤及催化剂负载过程中，会产生大量细颗粒煤粉，并且煤粉在气化炉内热反应及机械碰撞下，也会发生破碎形成细颗粒。这些细颗粒煤粉在进入气化炉后，来不及发生气化反应，就被流化气夹带出床层，并随合成气携带进入后续的工段中，成为气化飞灰。通常采用旋风分离器进行粗除尘，并将飞灰返回气化炉。后续通过过滤器进行粗除尘，尽可能脱除合成气中的超细飞灰，使气体含尘量达到工艺要求。过滤器收集的飞灰碳含量高达50％，且粒径非常细，流动性不好，返炉较困难。及时将飞灰返回气化炉，也很容易被气流夹带出去，造成无效循环。飞灰直接排放，造成能源浪费，降低整体能源转化效率，并且催化气化过滤器飞灰中含有大量催化剂，易造成环境污染。[0004]气化飞灰碳含量较高，再次返炉气化利用价值较高。但是由于飞灰颗粒细，飞灰直接返炉易造