[实用新型]一种用于煤炭地下气化的气化炉

说明书

本实用新型公开了一种用于煤炭地下气化的气化炉，包括水平管、注入管、产品炉、分支管和注入泵，所述水平管和注入管均有三层，由内至外依次为表层套管、技术套管和完井套管，所述表层套管、技术套管和完井套管通过石油套管特殊扣连接；所述注入管与所述产品炉联通，在所述注入管的两侧设有若干等距的分支管，所述注入泵与所述水平管的顶端连接。本实用新型其结构布局合理，不仅适用于不同煤种的煤炭资源，更能解决不同煤炭资源生产的合成气产量和生产气成分，能够及时调整。

技术领域

本实用新型涉及煤炭地下气化领域，具体涉及一种用于煤炭地下气化的气化炉。

背景技术

煤炭地下气化(ISC)是在氧化剂存在下通过地下煤层的燃烧和气化反应将煤直接转化为产品气的过程，所述产品气通常称为合成气，该合成气可以随后用作多种应用的原料，包括燃料生产、化学品生产和发电等。这种煤炭地下气化技术对于大多数煤藏都是适用的。鉴于有关采矿业的环保要求越来越严格和考虑到相关的人工成本和基建成本，这种技术无疑是很有吸引力的。地面钻井直通煤层，给氧化剂注入和产品气产出提供有效通道。一对钻井在地下连通或水平延伸构成一个实质上水平钻井通道(也可简称为煤层井道或连通通道)。该通道有助于氧化剂注入，燃空区生长和产品气输送。一个用于氧化剂注入的钻井称为“注入井”，另外一个用于生产产品气的钻井称为“产品井”。定向水平钻井和垂直钻井都可作为注入井或产品井。煤炭地下气化(ISC)可能在注入井和产品井之间还需要使用到一个或多个的垂直井(例如：功能井和辅助井)。

当煤层中有注入井、产品井和水平通道将二者连接起来时，此构造被称为一个煤炭地下气化(ISC)单元或井对。ISC单元包括燃烧区，气化区和热解区。其中，燃烧区在煤层中氧化剂注入点附近；气化区以放射状形态围绕在燃烧区周围或者在燃烧区下游，煤炭在气化区被气化、部分被氧化，从而生成产品气；热解区在气化区下游，煤的热解反应一般在这里发生。高温的产品气从气化区往下游流动，并最终从产品井井口输送到地面。在煤燃烧或气化的同时，煤层中的ISC燃空区会生长变大。

通过煤炭地下气化生成的产品气(粗合成气)通常含有合成气(CO，CO2，H2，CH4及其他气体的混合物)以及其他成分固体颗粒，水，煤焦油，烃类蒸汽，其他微量组分包括H2S，NH4，COS等)。其成分复杂程度取决于多个方面：煤炭地下气化所使用的氧化剂(空气或其他氧化剂，比如氧气、富氧空气或蒸汽混合物)、煤层中的内在水或周边地层渗入煤层中的水、煤质、以及煤炭地下气化工艺的操作参数，包括温度，压力等。

常规地下气化炉无法改变合成气的有效组分，通过使用催化剂能够实现有效组分的调整，使得能够满足下游的生产需求。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种用于煤炭地下气化的气化炉。

根据本申请实施例提供的技术方案，一种用于煤炭地下气化的气化炉，包括水平管、注入管、产品炉、分支管和注入泵，所述水平管和注入管均有三层，由内至外依次为表层套管、技术套管和完井套管，所述表层套管、技术套管和完井套管通过石油套管特殊扣连接；

所述注入管与所述产品炉联通，在所述注入管的两侧设有若干等距的分支管，所述注入泵与所述水平管的顶端连接。

本实用新型中，所述分支管每间隔50米布置一根，且相邻两根分支管的相位差180°。

本实用新型中，所述产品炉上的管径大小范围为4-7英寸。

本实用新型中，所述产品炉的技术套管和生产套管采用防腐材料套管，表层套管和技术套管采用耐高温固井。

综上所述，本申请的有益效果：其结构布局合理，不仅适用于不同煤种的煤炭资源，更能解决不同煤炭资源生产的合成气产量和生产气成分，能够及时调整。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：