[实用新型]煤炭催化气化综合利用系统

说明书

本公开涉及煤炭催化气化技术领域，尤其涉及一种煤炭催化气化综合利用系统。包括：热解单元、气化单元、分离单元、锅炉单元以及蒸汽发电单元。本公开针对煤炭资源特点，将催化热解、催化气化、燃烧锅炉、蒸汽发电四个单元有序组合，将冷物料与热煤气在不同反应单元逆向接触，实现了煤炭低温热解、煤焦中温气化反应的合理控制，同时充分利用系统产生的含碳炉灰和煤泥，通过燃烧锅炉单元实现蒸汽发电，发电后的中压蒸汽供气化单元作为气化剂使用，在保证高碳转化率的同时，实现了煤炭分级转化、能量梯级利用，解决了现有煤气化技术碳转化率低，煤气中高焦油、高甲烷无法同时实现的难点，提高了系统的转化效率和技术的经济性。

技术领域

本公开涉及煤炭催化气化技术领域，尤其涉及一种煤炭催化气化综合利用系统。

背景技术

我国能源禀赋的基本特征是“富煤、贫油、少气”，实现煤炭的清洁高效利用成为能源技术行业不断探索的课题。随着科技进步，煤气化逐渐成为高效、清洁利用煤炭的主要途径之一。目前煤气化技术主要有两段炉褐煤气化、碎煤加压气化、高压流化床气化、水煤浆气流床气化、粉煤气流床气化等。其中水煤浆气流床气化、粉煤气流床气化气化温度和压力相对较高，主要生产合成气(CO、H₂)用于合成化学品，碳转化率较高，但没有甲烷、焦油等副产品。高压流化床气化温度和压力比气流床较低，煤气产品中虽含有甲烷，但比例相对较低。碎煤加压气化能够产生焦油和一定含量的甲烷产品，但原料主要为块煤，碳转化率比气流床相对较低。两段炉褐煤气化能够产生较多焦油和高甲烷含量煤气，但碳转化率只有50-60％。

上述气化技术由于受到原料、操作条件等制约，不能同时满足高碳转化率、煤气中高甲烷、高焦油含量和高能源转化利用效率等技术需求，无法实现煤炭分级转化、梯级利用，一定程度影响了技术的经济性和适用性。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种煤炭催化气化综合利用系统。

本公开提供了一种煤炭催化气化综合利用系统，包括：

热解单元，包括第一进料口、第一进气口、第一出渣口以及第一出气口；

气化单元，包括第二进料口、第二进气口、第二出渣口以及第二出气口，第二进料口与第一出渣口连接，第二出气口与第一进气口连接；

分离单元，包括第三进气口、第三出渣口以及主产物出料口，第一出气口与第三进气口连接，分离单元用于对第一出气口输送的气体进行分离并将所得产物通过主产物出料口输出；

锅炉单元，包括进渣口以及第一蒸汽出气口，进渣口与第二出渣口和第三出渣口连接；

蒸汽发电单元，包括蒸汽进气口以及第二蒸汽出气口，蒸汽进气口与第一蒸汽出气口连接，第二蒸汽出气口与第二进气口连接。

可选的，第二出渣口和第三出渣口与进渣口的连接管路上设有混合浆制备单元。

可选的，第二出渣口和第三出渣口与混合浆制备单元的连接管路上还设有催化剂回收单元。

可选的，气化单元和分离单元均设有副出渣口，副出渣口均与混合浆制备单元的进料口连接。

可选的，混合浆制备单元上设有原料煤进料口。

可选的，锅炉单元为混合浆锅炉。

可选的，气化单元上还设有氧气进气口，氧气进气口连接有空气分离单元。

可选的，主产物出料口包括煤气出料口和焦油出料口。

可选的，第一出气口的排气管路上还设有冷却单元。

可选的，锅炉单元为流化床锅炉。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：