一种气流床煤粉加氢气化方法.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CN109135834A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201710507710.7C10J3/72(2006.01)(22)申请日2017.06.28C10J3/84(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人华东理工大学中石化宁波技术研究院有限公司(72)发明人王兴军刘海峰孙志刚郭强于广锁王辅臣刘建兵丁天才王显炎张金刚蒋超姚奎(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人薛琦余化鹏(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/50(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种气流床煤粉加氢气化方法(57)摘要本发明公开了一种气流床煤粉加氢气化方法，其包括如下步骤：(1)煤粉、氧气与加热后的氢气经喷嘴输入气化炉，在气化炉的反应段发生加氢气化反应，得到产物，产物包括半焦、合成气；(2)产物经气化炉的出口处降温后，半焦排出气化炉，合成气经除尘之后分成两股，占合成气摩尔分数为3％-5％的一股作为输送煤粉的载气的一部分，剩余的另一股经降温及分离获得产品气和液态油品；喷嘴包括三个同轴通道，内部通道通入加热后的氢气，中间通道通入煤粉，外部通道通入氧气。本发明的气流床煤粉加氢气化方法热效率高、气化系统稳定性好以及产品质量较优，能够稳定实现煤粉的加氢气化过程，碳转化率高，产品气中CH4含量高。CN109135834ACN109135834A权利要求书1/1页1.一种气流床煤粉加氢气化方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)煤粉、氧气与加热后的氢气经喷嘴输入气化炉，在所述气化炉的反应段发生加氢气化反应，得到产物，所述产物包括半焦、合成气；(2)所述产物经所述气化炉的出口处降温后，所述半焦排出所述气化炉，所述合成气经除尘之后分成两股，占所述合成气摩尔分数为3％-5％的一股作为输送所述煤粉的载气的一部分，剩余的另一股经降温及分离获得产品气和液态油品；其中，所述喷嘴包括三个同轴通道，所述喷嘴的内部通道通入所述加热后的氢气，所述喷嘴的中间通道通入煤粉，所述喷嘴的外部通道通入所述氧气。2.如权利要求1所述的气流床煤粉加氢气化方法，其特征在于，所述氢气的加热步骤包括：在所述气化炉外部先对所述氢气进行一次加热，得到一次加热氢气；然后，在所述喷嘴处通过贫氧燃烧的方式对所述一次加热氢气进行二次加热，得到加热后的氢气。3.如权利要求1所述的气流床煤粉加氢气化方法，其特征在于，所述载气及所述煤粉在进入所述喷嘴前为280℃-300℃，经所述喷嘴外部通道贫氧燃烧加热后为400℃以上，且进入所述气化炉的瞬间为700℃以上。4.如权利要求1所述的气流床煤粉加氢气化方法，其特征在于，所述氢气与煤粉的摩尔质量比为(100-110)：1.0，单位为mol/kg。5.如权利要求1所述的气流床煤粉加氢气化方法，其特征在于，所述气化炉的反应压力为2MPa-10MPa，反应温度为800℃-1000℃。6.如权利要求1所述的气流床煤粉加氢气化方法，其特征在于，所述煤粉在所述气化炉的中停留时间为15s-20s。7.如权利要求1所述的气流床煤粉加氢气化方法，其特征在于，所述反应段出口处降温方式为激冷冷却。8.如权利要求1所述的气流床煤粉加氢气化方法，其特征在于，所述载气还包括氢气。9.如权利要求1所述的气流床煤粉加氢气化方法，其特征在于，所述的煤粉的粒径为125um-180um，所述煤粉的含水量小于12％。2CN109135834A说明书1/5页一种气流床煤粉加氢气化方法技术领域[0001]本发明涉及煤气化领域，尤其涉及一种气流床煤粉加氢气化方法。背景技术[0002]能源是社会发展和经济发展的支柱，在我国，煤炭作为储量最大并且利用量最多的能源对国民生活起着重大的作用。但是，煤炭的传统利用形势有着天然的缺陷，特别是对于环境的污染严重。而煤气化是一项相对清洁的煤炭利用技术，可以将煤炭转化为清洁燃料气，解决相应的环境污染和能源分布不均问题，对我国的经济发展有着重大的作用。[0003]常规两步法煤制天然气工艺路线较长，投资大，热效率低。为克服上述技术的不足，近年来，煤加氢气化技术受到越来越多的重视。中国专利申请CN102559310A中公布了一种用焦炉气等工业废气进行煤炭加氢气化制天然气等烃类的方法，该工艺中，原煤加热至300℃会发生热解产生焦油，容易发生堵塞，不利于输送，该工艺由于输入的热量不足以达到激发加氢气化反应温度，无法获得质量较优的产品和保证系统的稳定运行。因此，开发一种热效率高、气化系统稳定性好以及产品质量较优的气流床煤粉加氢气化方法是目前亟须解决的问题。发明内容[0004]本发