[发明专利]多区煤气化制备含甲烷的气体的方法及设备

权利要求书

1.多区煤气化制备含甲烷的气体的方法，包括下列步骤：

a.将煤粉加入到含部分热解区、催化气化区和残渣气化区的气化炉的部分热解区与来自催化气化区的气体物流接触以部分热解所述煤粉生成含甲烷的气体物流和部分热解的煤粉，

b.将所述部分热解的煤粉送入催化气化区在催化剂存在下与来自残渣气化区的气体物流接触，生成的气体物流进入部分热解区和未充分反应的煤残渣进入残渣气化区，和

c.将所述煤残渣在残渣气化区与气化剂接触，生成的气体物流进入催化气化区和生成的灰渣排出气化炉。

2.根据权利要求1的方法，其中至少一部分煤从气化炉的部分热解区和/或催化气化区的任意一处或几处进入气化炉。

3.根据权利要求1的方法，其中所述催化剂选自碱金属或碱土金属的氧化物、碳酸盐、氢氧化物或它们的混合物。

4.权利要求1或2的方法，其中部分热解区的温度在450-650℃范围内，催化气化区温度在650-750℃范围内，残渣气化区温度在800-1200℃范围内，气化炉内的压力在0.1-4MPa范围内。

5.根据权利要求1或2的方法，所述气化剂从气化炉底部通入，其含有氧气以及饱和蒸汽或过热蒸汽。

6.根据权利要求5的方法，其中通入的过热蒸汽与进入气化炉的煤的重量比为0.5-5，通入的氧气与进入气化炉的煤的重量比为0.1-1.0。

7.多区煤气化制备含甲烷的气体的方法，包括下列步骤

1).将煤粉加入到含催化气化区和残渣气化区的气化炉的催化气化区与来自残渣气化区的气体物流在催化剂存在下接触以生成含甲烷的气体物流和未充分反应的煤残渣，和

2).将步骤1)的煤残渣送入残渣气化区与气化剂接触，生成的气体物流进入催化气化区和生成的灰渣排出气化炉。

8.根据权利要求7的方法，其中所述催化剂选自碱金属或碱土金属氧化物、碱金属或碱土金属碳酸盐或碱金属或碱土金属氢氧化物或它们的混合物。

9.权利要求7的方法，其中催化气化区温度在650-750℃范围内，残渣气化区温度在800-1200℃范围内，气化炉压力在0.1-4MPa范围内。

10.权利要求7的方法，所述气化剂从气化炉底部通入，其含有氧气以及饱和蒸汽或过热蒸汽。

11.煤气化制备含甲烷的气体的气化炉，包括

a.部分热解区，用于将煤粉与来自催化气化区的气体物流接触，生成的含甲烷的气体物流离开气化炉和生成的部分热解的煤粉送入催化气化区；

b.催化气化区，用于将来自部分热解区的部分热解的煤粉与来自残渣气化区的气体物流接触，生成的气体物流进入所述部分热解区和未充分反应的煤残渣送入残渣气化区；和

c.残渣气化区，用于将来自所述催化气化区的煤残渣与气化剂接触，生成的气体物流进入催化气化区，生成的灰渣排出气化炉。

12.权利要求11的气化炉，进一步包括用于将至少一部分煤从气化炉的部分热解区和/或催化气化区的任意一处或几处加入气化炉的设备。

13.权利要求11或12的气化炉，还包括用于将催化剂混入煤粉的设备和用于将催化剂直接加入气化炉的设备。

14.权利要求11或12的气化炉，还包括用于将部分热解的煤粉从热解区输送到催化气化区的设备和用于将煤残渣从催化气化区输送到残渣气化区的设备。

15.煤气化制备含甲烷的气体的气化炉，包括

1).催化气化区，用于将煤粉与来自残渣气化区的气体物流在催化剂存在下接触，生成含甲烷的气体物流和未充分反应的煤残渣；和

2).残渣气化区，用于将来自所述催化气化区的煤残渣与气化剂接触，生成的气体物流进入催化气化区，生成的灰渣排出气化炉。

16.权利要求15的气化炉，还包括用于将催化剂混入煤粉的设备和用于将催化剂直接加入气化炉的设备。

17.权利要求15的气化炉，还包括用于将煤残渣从催化气化区输送到残渣气化区的设备。

18.权利要求11或15的气化炉，还包括设置在气化炉底端出口处的两个串联的排渣设备。