[实用新型]一种粉煤加氢气化系统

说明书

本实用新型公开了一种粉煤加氢气化系统，其包括气化炉、热能回收装置、粉煤加料系统、旋风分离器和粉煤加压系统。有益效果：本实用新型的加氢气化系统连接结构简单，易实现；简化了加氢气化系统，进而简化了加氢气化的工艺流程；并且提高了合成气的净化效率；有效的增加了合成气中甲烷的含量；粉煤碳转化率得到提高，大大的降低了氧气和氢气的消耗量，节约了能源，降低了生产成本。

技术领域：

本实用新型专利属于粉煤加工领域，具体涉及一种粉煤加氢气化系统。

背景技术：

煤在世界能源构成中占有重要的地位，我国石油、天然气资源不够丰富，但煤炭资源较为充足，因此在能源消耗结构中，煤炭资源始终占有较大的比重(70％左右)，并且在今后很长一段时间内不会改变；近年来，利用煤热解和加氢气化来提取原煤中的焦油和气体产品的工艺受到越来越高的重视。

其中加氢气化是指氢气、氧气与煤粉在中温(700-1000℃)和高压(5-10MPa)的气化炉内进行反应，生成富含甲烷的粗煤气、高附加值芳烃油品和高热值半焦的过程，即将高温、高压的氢气和氧气、煤粉同时通过气化炉上的喷嘴进入到气化炉中，在气化炉中首先高温氢气与氧气发生贫氧燃烧反应得到更高温(～1000℃)的氢气，接着更高温的氢气与煤粉接触后发生煤的加氢热解反应，生成富含甲烷的粗煤气、高附加值芳烃油品和高热值半焦。

气化炉内反应后所产的半焦、合成气下行进入半焦收集段后进行气固分离，所产的合成气需要再经过两级旋风分离器进行气固分离，再经过废热锅炉进行热能回收，降温后的合成气经过粗煤气过滤器的过滤净化后送油品回收工段；经过旋风风离器和粗煤气过滤器的过滤之后的固体半焦与气化炉内所产的高温半焦则通过气化炉底部排焦管进入半焦冷却器降温，降温后的半焦通过锁斗排渣系统降压后外排。

采用上述加氢系统和加氢工艺存在以下问题：

1、煤粉通过锁斗系统进去气化炉后，发生加氢热解反应，反应生成甲烷的方程式如下：

CV+H→CH₄，C⁺+H→CH₄；C⁺+C⁺→C^-；C^-+H→CH₄；

由于在气化炉中的反应时间较短，因此碳氢反应不完全，CH₄含量略低；

2、目前所生成的半焦和合成气需要通过水冷换热器换热降温，因此半焦和合成的热能回收使用率较低，导致热能的浪费；并且增加了气化炉中提供热能的高温氢气和氧气的量，造成能源的浪费，增了生产成本；

3、由于半焦其特有的疏松多孔、密度小，因此易被气体夹带；进而导致后期合成气中的半焦去除非常困难，为此需要在后续去除合成气中的半焦的过程中增加工艺流程和大量设备，操作复杂，成本较高。

实用新型内容：

本实用新型的第一个目的在于提供一种连接关系结构简单，且简化了系统的粉煤加氢气化系统。

本实用新型的第二个目的在于提供一种实现了热能回收，且提高了甲烷含量的粉煤气化工艺方法。

本实用新型的技术方案一方面公开了一种粉煤加氢气化系统，其包括气化炉、热能回收装置、粉煤加料系统、旋风分离器和粉煤加压系统；

所述气化炉的出气口与所述热能回收装置的进气口连通；所述粉煤加料系统的出料口与所述热能回收装置的进料口连通；

所述热能回收装置的出气口与所述旋风分离器的进气口连通；所述热能回收装置的出料口与所述旋风分离器的出料口均与所述粉煤加压系统的进料口连通；

所述粉煤加压系统和所述粉煤加料系统的出料口均与所述气化炉的进料口连通。