[发明专利]生物质/煤干馏气化生产高热值合成气装置及方法

权利要求书

1.一种生物质/煤干馏气化生产高热值合成气装置，其特征在于，包括依次连接的粉碎机(1)、第一储料罐(2)、星型进料器(3)、引风机(4)、提升管干燥器(5)、第一旋风分离器(6)、第二储料罐(7)、螺旋进料器(8)、干馏气化反应器(9)、第三分离器(11)，第三分离器(11)输出三路，第一路通过第二返料器(18)与燃烧炉(17)连接，第二路通过半焦返料器(12)与气化反应器(19)连接，水蒸气锅炉(25)与气化反应器(19)连接；第三路通过第四旋风分离器(14)依次连接重整反应器(15)、罗茨风机(13)，第四旋风分离器(14)、重整反应器(15)分别与第一返料器(16)连接；气化反应器(19)输出两路，一路与水洗塔(26)连接，另一路与第一返料器(16)连接；第一返料器(16)与燃烧炉(17)连通；燃烧炉(17)与第二旋风分离器(10)连接；第二旋风分离器(10)输出两路，一路通过催化剂储罐(23)、阀门(24)分别与干馏气化反应器(9)、重整反应器(15)、气化反应器(19)连接，另一路与换热器(20)连接，鼓风机(21)与换热器(20)连接，换热器(20)输出两路，一路通过第五旋风分离器(22)与引风机(4)连接，另一路直接与燃烧炉(17)连接。

2.根据权利要求1所述的一种生物质/煤干馏气化生产高热值合成气装置，其特征在于，所述干馏气化反应器(9)为下行式流化床反应器。

3.根据权利要求1所述的一种生物质/煤干馏气化生产高热值合成气装置，其特征在于，所述重整反应器(15)为鼓泡流化床反应器、沸腾流化床反应器或喷动床反应器中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种生物质/煤干馏气化生产高热值合成气装置，其特征在于，所述气化反应器(19)为鼓泡流化床反应器、沸腾流化床反应器或喷动床反应器中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种生物质/煤干馏气化生产高热值合成气装置，其特征在于，所述第三分离器(11)为利用重力和惯性力的分离器。

6.一种生物质/煤干馏气化生产高热值合成气的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

生物质/煤原料被粉碎机(1)粉碎至粒径小于3mm后加入第一储料罐(2)，通过星型进料器(3)控制进料量与烟气混合，被引风机(4)输送至提升管干燥器(5)，经过干燥去除水分，水含量低于10％，然后进入第一旋风分离器(6)，实现气固分离；其中，烟气外排，原料进入第二储料罐(7)；然后经螺旋进料器(8)输送至干馏气化反应器(9)顶部，第二旋风分离器(10)分离出高温催化剂通过催化剂储罐(23)进入干馏气化反应器(9)顶部，原料与高温催化剂混合，并在干馏气化反应器(9)发生干馏气化反应；反应后产物经过第三分离器(11)被分成高温油气、掺少量半焦的催化剂和掺少量催化剂的半焦三部分；其中，高温油气被罗茨风机(13)吸引，通过第四旋风分离器(14)分离出细颗粒后进入重整反应器(15)，发生高温油气重整反应，生成高热值合成气，合成气热值大于20MJ/Kg，作为产品外排；被第三分离器(11)分离出的掺少量半焦的催化剂被第二返料器(18)输送至燃烧炉(17)；被第三分离器(11)分离出的掺少量催化剂的半焦被半焦返料器(12)输送至气化反应器(19)与水蒸气锅炉(25)产生的高温蒸汽发生气化反应，气化反应温度为900℃，生成热值大于20MJ/Kg的高热值合成气，合成气经水洗塔(26)冷凝后作为产品外排；重整反应器(15)和气化反应器(19)热源均来自催化剂储罐(23)内从第二旋风分离器(10)分离下的高温催化剂；被第四旋风分离器(14)、重整反应器(15)、气化反应器(19)分离下的细颗粒均被第一返料器(16)输送至燃烧炉(17)；在燃烧炉(17)内催化剂与半焦发生燃烧反应，为催化剂加热，并在第二旋风分离器(10)被气固分离，催化剂通过催化剂储罐(23)返回干馏气化反应器(9)、重整反应器(15)和气化反应器(19)循环使用，高温烟气进入换热器(20)与鼓风机(21)吹来的冷空气进行换热，冷空气被加热后进入燃烧炉(17)，高温烟气被冷却至300℃-450℃的中温烟气后进入第五旋风分离器(22)，分离出磨损后的催化剂外排，中温烟气被引风机(4)吸引进入提升管干燥器(5)干燥原料。

7.根据权利要求6所述的一种生物质/煤干馏气化生产高热值合成气的方法，其特征在于，所述干馏气化反应器(9)发生干馏气化反应的温度为750℃-1000℃。