[发明专利]褐煤分步煤浆气化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及洁净煤技术领域，尤其是涉及一种褐煤分步煤浆气化的方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明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。

根据本发明实施例的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。

根据本发明实施例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。

另外，根据本发明的褐煤分步煤浆气化的方法还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述步骤S1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℃～250℃，压力为0MPa～0.5MPa，持续时间为30min～120min。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S2之前，所述褐煤分步煤浆气化的方法还包括：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10mm～100mm，含水量＜10%。

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。

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℃～800℃，压力为10Pa～1000Pa，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400μm，添加0.1%～1.5%的分散剂，采用步骤S1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℃～1200℃，气化温度为1200℃～1350℃，气化压力为3MPa～8MPa。

根据本发明实施例的褐煤分步煤浆气化的方法，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。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是根据本发明一个实施例的褐煤分步煤浆气化的方法的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。