煤气化方法、煤气化炉、煤气化系统和煤气化合成氨系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113667514A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202110876097.2C10J3/72(2006.01)(22)申请日2021.07.30C10J3/84(2006.01)C10J3/48(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陕西省西安市长安区飞天路289号申请人北京航天创新专利投资中心（有限合伙）(72)发明人鲁思达谢星姜楠陈良奇孟庆珂张林张步超(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代理人段月欣(51)Int.Cl.C10J3/20(2006.01)C10J3/24(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称煤气化方法、煤气化炉、煤气化系统和煤气化合成氨系统(57)摘要本发明公开一种煤气化方法、煤气化炉、煤气化系统和煤气化合成氨系统。煤气化方法在煤气化炉中进行，煤气化炉包括气化腔室，气化腔室在高度方向上依次区分为上部区域、中部区域和下部区域，方法包括：将第一气化剂引入气化腔室的下部区域，与经过气化腔室的上部区域和中部区域的气化处理后的煤料进行燃烧反应；将第二气化剂引入气化腔室的中部区域参与气化反应，以产生煤气。CN113667514ACN113667514A权利要求书1/2页1.一种煤气化方法，其特征在于，所述方法在煤气化炉中进行，所述煤气化炉包括气化腔室，所述气化腔室在高度方向上依次区分为上部区域、中部区域和下部区域，所述方法包括：将第一气化剂引入所述气化腔室的下部区域，与经过所述气化腔室的上部区域和中部区域的气化处理后的煤料进行燃烧反应；将第二气化剂引入所述气化腔室的中部区域参与气化反应，以产生煤气。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一气化剂的引入位置至所述第二气化剂的引入位置的区间，所述气化腔室呈先降低后升高的温度变化，其中所述区间的最低温度为850℃～1200℃，或900℃～950℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述气化腔室对应所述第二气化剂的引入位置处的温度为1100℃～1300℃，或1200℃～1300℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煤气化炉的煤气出口位于所述气化腔室的上部区域，其中所述气化腔室对应所述煤气出口处的温度为850℃～950℃，或870℃～920℃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述第一气化剂引入所述气化腔室的氧气与由所述第二气化剂引入所述气化腔室的氧气的体积流量之比为9:1～5:5，或7:3～6:4。6.根据权利要求1‑5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一气化剂包括氧气和水蒸气，其中水蒸气与氧气的质量体积比为0.8kg/Nm3～1.2kg/Nm3，或0.95kg/Nm3～1.05kg/Nm3；和/或，所述第二气化剂包括氧气和水蒸气，其中水蒸气与氧气的质量体积比为2.0kg/Nm3～5.0kg/Nm3。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，原料煤的灰熔点为1400℃以下，所述第二气化剂中水蒸气与氧气的质量体积比为3.5kg/Nm3～5.0kg/Nm3；或者，原料煤的灰熔点大于1400℃，所述第二气化剂中水蒸气与氧气的质量体积比为2.5kg/Nm3～3.5kg/Nm3。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气化腔室的压力为2.0MPa～6.0MPa，或2.5MPa～4.0MPa。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煤气化炉为液态排渣固定床气化炉。10.一种煤气化炉，包括炉体，所述炉体设有气化腔室、位于顶部的进煤口、以及位于底部的排渣口，所述炉体在高度方向上依次区分为上部区域、中部区域和下部区域，其中，在所述炉体的下部区域设有第一气化剂引入口，在所述炉体的中部区域设有第二气化剂引入口，所述第一气化剂入口和所述第二气化剂入口分别与所述气化腔室连通。11.根据权利要求10所述的煤气化炉，其特征在于，所述炉体的高度记为H，所述第二气化剂引入口的设置高度记为h，其中满足：0.3H≤h≤0.6H，或0.45H≤h≤0.5H。12.根据权利要求10所述的煤气化炉，其特征在于，在所述炉体的下部区域，沿所述炉体的周向间隔设置有4～6个所述第一气化剂引入口；在所述炉体的中部区域，沿所述炉体的周向间隔设置有2～6个所述第二气化剂引入口。2CN113667514A权利要求书2/2页13.一种煤气化系统，包括：根据权利要求10‑12任一项所述的煤气化炉，用于进行煤气化处理；气化剂供应组件，用于通过所述第一气化剂引入口向所述煤气化炉的气化腔室供应第一气化剂，以使所述第一气化剂与经过所述炉体的上部区域和中部区域的气化处