[发明专利]一种煤气化制甲烷的设备及方法

权利要求书

1.一种煤气化制甲烷的设备，包括气化炉，其特征在于，还包括第一气固分离装置，所述气化炉包括第一气化段和第二气化段，所述第一气化段出气与所述第二气化段连通，所述第一气固分离装置同时与所述第一气化段和所述第二气化段连通，所述第一气化段用于使煤和气化剂发生反应生成第一气体产物，所述第二气化段用于使所述第一气体产物和煤粉发生反应，并生成包含甲烷的第二气体产物，所述第一气固分离装置用于从所述第二气体产物中分离出含碳的固体产物和含甲烷的第三气体产物，并将所述固体产物送回所述第一气化段。

2.根据权利要求1所述的煤气化制甲烷的设备，其特征在于，还包括第二气固分离装置，所述第二气固分离装置与所述第一气固分离装置连通，用于从所述第三气体产物中分离出飞灰和含甲烷的第四气体产物。

3.根据权利要求1所述的煤气化制甲烷的设备，其特征在于，所述第一气化段与所述第二气化段通过喉管连通，且所述喉管的一端连接于所述第一气化段的顶部，另一端连接于所述第二气化段的底部，所述第一气固分离装置的底部与所述第一气化段连通，所述第一气固分离装置的顶部与所述第二气化段的顶部连通。

4.根据权利要求1所述的煤气化制甲烷的设备，其特征在于，所述第一气化段的底部设有分布板，所述分布板上设有中心孔和气化剂入口，所述气化剂入口围绕所述中心孔分布，所述第一气化段底部的灰渣可从所述中心孔排出，且所述中心孔还可用于通入所述气化剂，所述气化剂入口也可用于将所述气化剂通入所述第一气化段。

5.根据权利要求1所述的煤气化制甲烷的设备，其特征在于，所述第一气化段和所述第二气化段之间的管路中设有分隔板，所述分隔板上设有多个气孔，所述第一气体产物可通过所述气孔进入所述第二气化段。

6.根据权利要求1所述的煤气化制甲烷的设备，其特征在于，所述第一气化段内的温度为1000-1200℃，压力为3-7MPa。

7.根据权利要求1所述的煤气化制甲烷的设备，其特征在于，所述第二气化段内的温度为500-800℃，压力为3-7MPa。

8.根据权利要求1所述的煤气化制甲烷的设备，其特征在于，所述第一气化段为鼓泡流化床，所述第二气化段为射流流化床。

9.根据权利要求1所述的煤气化制甲烷的设备，其特征在于，所述第二气化段的直径和所述第一气化段的直径的比为1:3-1:4。

10.根据权利要求1所述的煤气化制甲烷的设备，其特征在于，所述第二气化段设有至少两个均匀布置的进煤口。

11.一种利用煤气化制甲烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将煤和气化剂通入气化炉的第一气化段并发生反应，生成第一气体产物；

b、将所述第一气体产物和煤粉通入所述气化炉的第二气化段并发生反应，生成包含甲烷的第二气体产物；

c、将所述第二气体产物通入第一气固分离装置，分离出含碳的固体产物和含甲烷的第三气体产物，并将所述固体产物送回所述第一气化段。

12.根据权利要求11所述的煤气化制甲烷的方法，其特征在于，还包括：d、将所述第三气体产物通入第二气固分离装置，分离出飞灰和含甲烷的第四气体产物。

13.根据权利要求11所述的煤气化制甲烷的方法，其特征在于，步骤b中的所述煤粉分别从所述第二气化段的所述进煤口喷入所述第二气化段。